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한국미쓰비시전기, 스마트팩토리를 위한 협업 시스템 구축

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한국미쓰비시전기, 스마트팩토리 연합체 e-F@ctory 얼라이언스 발족

스마트팩토리 구축을 위해서는 기존의 현장 자동화 시스템과 최적의 운용기술(OT)에 클라우드, 가상현실(VR), 인공지능(AI)과 같은 최신의 정보기술(IT)를 광범위하게 통합해 사이버물리시스템(CPS: Cyber Physical System)을 통해 가상과 현실 제조라인을 통합해 실시간으로 운용하는데 까지 나가도록 준비해야 한다.

이러한 광범위한 제조라인 중심의 운용기술(OT)와 하루가 다르게 발전하는 최신의 정보기술(IT)를 통합해 새로운 솔루션을 제시하는 것은 쉬운일이 아니다. 기존의 통합자동화 솔루션 업체들이 어려워 하는 부분이 IT기술의 접목이라면, IT 전문업체들이 엄두를 내지 못하는 부분이 바로 제조 현장의 다양한 기기들에 대한 정보통합과 운영방안이다. 이에 많은 자동화 전문업체들과 IT 전문업체들이 협업을 통해 솔루션 공동개발이나 공동 프로모션 등에 적극 나서고 있다.

보수적인 색채가 강한 일본의 대표적인 산업자동화 통합 솔루션 기업인 미쓰비시전기도 자사에서 확보하지 않은 솔루션을 대체하거나, 글로벌시장에서 전문성이 우수한 솔루션 업체들과의 협업활동을 적극 추진해 왔다. 또한 e-F@ctory(이팩토리)라는 스마트팩토리 콘셉트를 제안하고, 이를 제조 현장과 클라우드를 통한 수직통합을 구현해 자동화 시스템을 넘어 진정한 의미의 스마트팩토리로 나간다는 방향성을 제시하고 있다. 이는 일종의 스마트팩토리 플랫폼 형태로 나타나고 있으며, 로보틱스, HMI, 모터드라이브, 클라우드, 물류시스템, MES 등과 같은 전문업체들의 참여가 늘어나고 있다. 특히 각 산업분야별로 시스템 적용에서의 노하우와 경험을 축적하고 있는 시스템통합(SI) 업체들의 비중이 그 어느때보다 높아질 전망이다. 특히 자동차, 제약, 식음료, 반도체 분야에서의 시스템통합 전문업체가 주목받고 있다.

한국미쓰비시전기오토메이션 3월 8일 한국 e-F@ctory(이팩토리) 얼라이언스 발족식을 개최했다.

한국미쓰비시전기오토메이션 3월 8일 한국 e-F@ctory(이팩토리) 얼라이언스 발족식을 개최했다. (사진. 한국미쓰비시전기)

이러한 상황에서, 한국미쓰비시전기오토메이션(대표 김형묵)이 3월 8일 서울드래곤시티(서울 용산구)에서 스마트팩토리 전문기업 및 고객사, 정책추진 전문가 등 200여명이 참석한 가운데 ‘한국 e-F@ctory(이팩토리) 얼라이언스’ 발족식을 개최해 주목된다. 그 동안 미쓰비시전기는 일본, 유럽, 미국, 중국에서 얼라이언스 조직을 운용해 왔으며, 올해 들어 대만과 한국에서 추가로 e-F@ctory 얼라이언스를 발족했다. 이제 스마트팩토리 구축을 위한 협업 시스템이 마련된 것이다.

e-F@ctory는 미쓰비시가 지난 2003년 제시한 스마트팩토리 콘셉트로 FA 기술과 IT 기술의 융합을 통해 개발, 생산, 보수의 전반에 걸친 전체 비용을 줄이고, 고객의 개선활동까지 지속적으로 지원하고자 하는 스마트 팩토리 오픈 플랫폼이다. 이들은 IT 시스템에 의한 분석과 해석결과를 생산현장으로 피드백하는 ‘개선’, FA에서 수집한 데이터를 일차처리해 IT 시스템으로 끊김없이 연계하는 ‘분석’, 그리고 생산현장의 데이터를 실시간(Real-Time)으로 수집하는 ‘가시화’의 3단계 구조를 보여준다.

e-F@ctory 얼라이언스는 미쓰비시의 FA 기기와 접속성이 우수한 소프트웨어, 기기 및 솔루션을 보유한 파트너사와 시스템을 구축하는 SI 파트너사와의 강력한 연계를 통해 제조업 고객사에 최적의 시스템을 구축하는 협업 시스템을 위한 파트너 협업 프로그램이다. 이날 한국을 발족식에 참석한 시미즈 노리유키 일본미쓰비시전기 해외사업부장은 ”e-F@ctory 얼라이언스는 전세계로는 450사의 회원사가 있으며, e-F@Ctory 얼라이언스를 통해 구축된 시스템만도 자동차, 반도체, 식음료, 정밀기기 등을 중심으로 전세계에 7700건의 실적이 있다. 앞으로 이러한 실적을 한국에도 공유하여 한국의 제조업에 공헌하고자 한다.”고 말했다.

한국 e-F@ctory 얼라이언스 조직은 이타미 신지 한국미쓰비시전기오토메이션 부사장이 총괄한다. 이타미 신지 부사장인 지난해 하반기 한국법인에 조인했다. 그는 FA(공장자동화)와 IT의 융합은 전세계 공통 트랜드이며, 국내에서도 시장경쟁력 확보를 위한 시스템 최적화에 적극 나서고 있다고 평가했다. 또한 ”한국정부에서도 제조업의 글로벌 경쟁력 확보를 위해 협력을 하고 있으며, 앞으로 스마트팩토리에 대해 어떻게 대응해 가는지가 과제라고 본다”며, 이에 ”미쓰비시전기는 e-F@ctory 얼라이언스를 통해 파트너사와 연계해 고객에게 더욱 좋은 솔루션 제안이 가능할 것으로 기대하고 있고, 고객에게 더욱 적극적으로 다가가기 위해 얼라이언스 파트너사간의 프로모션활동, 기술활동, 영업활동을 연계할 계획”이라고 말했다.

한국 e-F@ctory 얼라이언스 출범에는 국내 37사가 파트너로 참여했으며, 이들은 국내 고객들이 e-F@ctory 시스템을 도입하기 위한 기술지원과 시스템 통합 역량 강화에 나서게 된다. 이를 위해 미쓰비시전기는 얼라이언스 참여업체들과 공동으로 프로모션, 마케팅을 추진하고, 협업형태의 고객 기술지원도 강화해 갈 전망이다. 이미 국내 고객들을 위해 스마트팩토리 모델 공장인 일본 나고야제작소, 후쿠야마제작소, 카니공장과 중국 미쓰비시전기 상숙제작소 등의 견학 프로그램을 활발하게 진행하고 있으며, 파트너사들만을 위한 기술지원 핫라인과 미쓰비시 제어기기 등에 대한 데모 장비 대여도 준비했다.

김형묵 한국미쓰비시전기오토메이션 사장이 발족식에 앞서 환영사를 하고 있다.

김형묵 한국미쓰비시전기오토메이션 사장이 발족식에 앞서 환영사를 하고 있다. (사진. 한국미쓰비시전기)

김형묵 한국미쓰비시전기오토메이션 사장은 “미쓰비시가 2003년부터 보급을 추진하고 있는 이팩토리(e-F@ctory)는 OT와 IT의 정보 연계, 그리고 현장 데이터의 피드백을 통한 시스템 개선과 최적화를 제공한다. 그러나 FA와 IT를 모두 아우르는 영역에서는 미쓰비시 기술만으로 대응하기에 어려움이 있어 왔다.”고 말하고, “미쓰비시로서는 각 현장에서 다양한 경험과 시스템 구축 노하우를 가지고 있는 여러 회원사들과 협력하는 것이 고객의 요구에 대응할 수 있는 해결책이라고 생각한다.”고 한국 이팩토리 얼라이언스 발족의 의미를 밝혔다.

미쓰비시는 이번 얼라이언스 발족식을 계기로 이팩토리 얼라이언스 각 회원사와의 활발한 커뮤니케이션과 협업을 통해 제조 현장 중심의 국내 스마트팩토리 시스템을 발굴하고 보급을 더욱 활성화해 나간다는 계획이다. 이를 통해 스마트팩토리로 발전해 나가는 제조현장 시스템에서의 협업 시스템 구축이 기대된다. 그럼에도 아직은 국내 전문 기기 및 솔루션 업체들의 참여가 미비한 실정이다. 이플랜(ePLAN), 어드밴텍(Advantech), 코그넥스(COGNEX), DSK, MOXA, Delcam, 세플러 등 글로벌 전문 솔루션 업체들이 핵심을 이루고 있다. 한국미쓰비시전기는 ”얼라이언스 파트너 참여를 위한 특별한 자격요건을 두고 있지 않다. 국내에서 기술적으로 전문성을 확보한 업체들이라면 누구라도 환영한다.”고 밝히고, ”향후 더 많은 국내의 기기 및 솔루션 전문업체들과 특히 각 산업분야별로 특화된 시스템통합 업체들의 발굴과 참여를 활성화시켜 나갈 것”이라고 전했다.

스마트 팩토리에 적극 나서고자 하는 국내 전문업체들의 활발한 참여가 기대된다. 이들 전문업체와 SI 업체들이 새로운 비즈니스 기회를 협업 솔루션에서 찾아 나갈 수 있도록 더 많은 스마트팩토리 플랫폼과 협업시스템이 마련되기를 기대한다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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훼스토 IO-Link 기술로 Industry 4.0 연결한다

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전동 실린더 EPCO, 서보 스텝 모터 EMMS-ST, 모터 컨트롤러 CMMO-ST 및 필요한 모든 케이블이 있는 OMS(Optimised Motion Series) 패키지는 기존의 전기 위치 시스템보다 훨씬 저렴하다.

IO-Link 기술이 적용된 Festo 자동화 기술

표준화된 IO-Link 기술은 센서 및 액추에이터의 심플하고 경제적인 연결을 지원한다. 3 ~ 5 개의 배선을 가진 이 저비용 연결 기술은 혁신적인 개발 결과로, 복잡한 배선없이 최소한의 자재로 점대점 연결을 실현한다.
IO-Link는 새로운 형태의 버스 시스템은 아니지만 필드 버스, 이더넷 시스템을 대체하기 위한 새로운 종류의 통신 인터페이스로 추가 개발되었다.

이 기능을 사용하면 제어 시스템에서 센서 또는 액추에이터의 파라미터 데이터를 다운로드 할 수 있을 뿐만 아니라 진단 데이터를 제어 시스템에 전송할 수도 있다. 기존에는 제일 하위 레벨을 필드버스 인터페이스 통합하기 위해서 매우 많은 비용이 들었지만 이제는 디지털 또는 아날로그 값과 모든 파라미터 및 진단 데이터를 케이블의 스크리닝, 트위스트, 임피던스 또는 종단 저항 추가와 같은 특별한 작업 없이도 심플한 3선 또는 5선 케이블로 전송할 수 있다.

O-Link: 컨트롤러, 밸브 터미널, 비례 제어 밸브 및 센서를 통해 Festo는 완벽한 범위의 IO-Link 자동화 기술을 제공한다.

O-Link: 컨트롤러, 밸브 터미널, 비례 제어 밸브 및 센서를 통해 Festo는 완벽한 범위의 IO-Link 자동화 기술을 제공한다.

필드버스와 IO-Link 슬레이브 간의 게이트웨이는 일반적으로 여러 IO-Link 마스터 채널이 있는 필드버스 디바이스 형태로 제공된다. 사이즈 때문에 필드버스가 필요하지 않은 소형 머신 또는 시스템에서는 PLC가 IO-Link 마스터 역할을 한다.

보안 강화

IO-Link는 아날로그, 바이너리 및 직렬 통신 장치에 대한 보안 연결을 제공한다. 자동차 BIW 제조 및 어셈블리 현장의 작업자 보호를 위한 안전 펜스, 중장비 건설 및 머신 툴에서, 매뉴얼 워크 스테이션, 어셈블리 셀, 입/출력 스테이션 등과 같은 복잡한 센서 기술 및 터미널이 적용된 곳에서 전형적인 IO-Link 어플리케이션을 찾아볼 수 있다.

미래 연결 컨셉을 지원하는 IO-Link는 표준화된 프로토콜이기 때문에 낮은 투자 리스크를 가진다. 그 결과 장비 다운타임이 줄어들고 생산성이 향상된다. 디바이스와 마스터 시스템 간의 진단 및 운영 데이터의 포괄적인 데이터 교환은 문제 해결을 가속화시키고 상태 모니터링 시스템의 기초를 형성한다.

업무 단순화를 통한 효율성 증가

IO-Link는 설치 및 배선을 위한 균일하고 표준화 된 효율적인 기술이다. IO-Link 디바이스는 간단하고 편리하게 파라미터화할 수 있으며, 엔지니어링 소프트웨어 툴없이 교체 직후에 바로 작동 상태로 되돌릴 수 있다.

IO-Link 마스터를 통해 지능형 센서 및 액추에이터의파라미터를 쉽게 설정하고 재할당 할 수 있다. IO-Link를 통한 복잡하지 않고 표준화된 센서-액추에이터 조합의 배선은 자재 비용을 절감하고, 물류의 단순화가 가능해지며 시간을 절약할 수 있게 된다. 이로 인해 설치를 훨씬 편리하게 할 수 있다.

전동 실린더 EPCO, 서보 스텝 모터 EMMS-ST, 모터 컨트롤러 CMMO-ST 및 필요한 모든 케이블이 있는 OMS(Optimised Motion Series) 패키지는 기존의 전기 위치 시스템보다 훨씬 저렴하다.

전동 실린더 EPCO, 서보 스텝 모터 EMMS-ST, 모터 컨트롤러 CMMO-ST 및 필요한 모든 케이블이 있는 OMS(Optimised Motion Series) 패키지는 기존의 전기 위치 시스템보다 훨씬 저렴하다.

향상된 경쟁력

Festo라는 단일 공급원을 통해 다양한 마스터, 압력 및 유량 센서, 변위 엔코더/위치 센서, 5 개 밸브 터미널 시리즈, 비례 압력 제어 밸브, 스텝 모터 컨트롤러 및 연결 케이블과 같이 IO-Link를 위한 포괄적인 제품 제공이 가능하다. 또한 Festo는 공장 자동화 및 프로세스 오토메이션에 대한 풍부한 어플리케이션과 산업 종사자를 위한 기본 및 심화 교육을 제공한다.

IO-Link 마스터와 CECC/CPX-E 컨트롤러

4 개의 IO-Link 마스터 포트가 있는 소형 컨트롤러 CECC를 사용하여 경쟁력 있고 일관된 분산 설치가 가능하며, 전기 및 공압 드라이브를 제어한다. 이 소형 컨트롤러는 지능형 센서 및 밸브 터미널의 설치 및 네트워크 비용을 줄여 줄뿐만 아니라, 제어 캐비닛 내부 및 외부의 유용한 진단 옵션을 제공한다.

Festo는 크고 복잡한 어플리케이션을 위한 모듈형 모션 컨트롤러인 CPX-E를 제공한다. I/O 모듈은 모듈 당 4 개의 IO-Link 마스터를 사용할 수 있다. CPX-E는 EtherCAT® 마스터가 장착되어 있으며 독립형 CoDeSys 컨트롤러로 사용하거나 PROFINET 또는 EtherNet/IP 네트워크로 서브 시스템 및 슬레이브를 통합할 수 있다.

CPX 터미널

리모트 I/O로 사용하거나 밸브 터미널 MPA 또는 VTSA와 함께 사용하면 IO-Link 디바이스에 하나 이상의 마스터 인터페이스를 통합 할 수 있다. 기능 통합 덕분에 공압 및 전기 드라이브를 제어하는 것이 CPX 터미널에서 매우 용이하다. PROFINET 또는 Sercos 지원 CPX 터미널은 2 채널 IO-Link의 I-Port 인터페이스를 갖추고 있다. 따라서 개별 IO-Link 타사 디바이스를 밸브 터미널의 근접한 곳에 바로 연결할 수 있다.

밸브 터미널

MPA-L, VTUG, VTUB, VTOC 또는 기존 CPV와 같은 밸브 터미널과 비교하여 경제적이며 효율적인 설치가 가능하다. 밸브 터미널용 멀티 핀 연결 케이블은 표준 M12 케이블과 IO-Link로 대체된다. 이렇게 하면 자재 비용이 절감되고 특히 유연하고 쉬운 설치, 특히 까다로운 작업 조건에 대한 적응과 같은 기술적 장점을 제공한다.

4 개의 IO-Link 마스터 포트가 있는 소형 컨트롤러 CECC를 사용하여 경쟁력 있고 일관된 분산 설치가 가능하다.

4 개의 IO-Link 마스터 포트가 있는 소형 컨트롤러 CECC를 사용하여 경쟁력 있고 일관된 분산 설치가 가능하다.

전기 자동화

구성 및 진단을 위한 통합 웹 서버가 있는 모터 컨트롤러 CMMO-ST도 IO-Link 인터페이스를 지원한다. CMMO-ST는 스텝 모터를 위한 폐 루프 서보 컨트롤러이며 Festo의 OMS (Optimized Motion Series)의 중요한 부분이다. OMS 시스템은 포지셔닝을 매우 쉽게 만든다. 전기 실린더 EPCO, 서보 기능이 있는 스텝 모터 EMMS-ST, 모터 컨트롤러 CMMO-ST 및 필요한 모든 케이블은 기존의 전기 위치 제어 시스템보다 훨씬 저렴하다.

EPCO가 있는 Festo의 OMS는 두 가지 방법으로 구성할 수 있다. 웹 구성 및 서버의 파라미터 클라우드를 사용하여 매우 간단하고 빠른 구성을 할 수 있다. 컨트롤러는 자체 IP 주소를 가지며 사전 정의 및 테스트 된 조합에 필요한 모든 데이터가 포함된 카탈로그가 제공된다. 즉, 사용자가 많은 시간을 절약 할 수 있다.

비례 압력 제어 밸브 VPPM

IO-Link에 연결된 비례 제어 밸브 VPPM은 차폐된 아날로그 케이블이 필요하지 않아 신호 레벨이 간섭을 받을 확률이 감소된다. 파라미터는 IO-Link 마스터에서 설정되고 데이터가 저장된다. 이는 실용적이며 부품을 교체한 후 바로 재시작 할 수 있다. IO-Link는 점대점 연결 덕분에 짧은 사이클 시간이 가능하다. 압력 제어, 테스트, 미터링, 프레스 및 피팅 어플리케이션은 주로 특수 기계, 식품 및 음료, 인쇄 및 종이, 자동차 및 전자 산업에서 적용된다.

위치 센서 SDAT

IO-Link의 균일한 인터페이스는 개별 센서 연결을 대체하므로 복잡한 센서를 쉽게 통합할 수 있다. 즉, 위치 센서 SDAT 및 파라미터화 가능한 압력 및 유량 센서를 통합하여 저렴한 비용으로 설치할 수 있다. 예를 들어, 위치 센서 SDAT는 스크루 드라이빙, 리벳팅, 초음파 용접, 가압 및 클램핑을 위한 프로세스 모니터링에서부터 물체 감지에 이르기 까지 높은 반복 정밀도로 피스톤 위치를 감지한다. [제공. 훼스토]

더 자세한 내용보기 http://www.festo.com/cms/en-gb_gb/15646.htm

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산업용IoT

NXP, 산업용 IoT 엣지 애플리케이션 보안 지원

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NXP LOGO

NXP 반도체는 저비용의 산업용 IoT 엣지 애플리케이션을 위한 Arm Cortex-M33 및 Arm 트러스트존(TrustZone®)을 적용한 업계 최초의 마이크로컨트롤러 플랫폼 LPC5500을 출시했다. 저전력 40nm 임베디드 플래시 프로세서에 기반한 LPC5500 마이크로컨트롤러(MCU) 시리즈는 한층 새로운 수준의 프로세싱 효율성, 보안, 기능을 제공한다.

LPC55S69 디바이스는 최대 100MHz 코어 클록 주파수에서 32uA/MHz 효율을 달성한다. 신호 처리 및 암호화를 위해 밀착 결합된 추가 가속기를 갖춘 듀얼 코어 Cortex-M33 기능과 고급 엣지 애플리케이션을 위해 최대 640KB 플래시 및 320KB에 이르는 온-칩 SRAM을 갖추고 있다. LPC55S69는 차동 쌍 모드(differential pair mode)로 16비트 연속 근사형 ADC(SAR ADC)를 통합하며, 50MHz 고속 SPI, 통합 피지컬 트랜시버(physical transceiver)를 갖춘 고속 USB, 8개의 유연한 통신 인터페이스, 동시 Wi-Fi 연결 및 외부 데이터 로깅을 위한 듀얼 SDIO 인터페이스 등 시스템 확장에 사용할 수 있는 풍부한 주변장치 세트이다. 또한, 오프로딩 및 사용자 정의 작업을 실행하기 위한 NXP의 자율 프로그래밍 로직 유닛(logic unit)으로 향상된 실시간 병렬 처리 기능을 제공한다.

Cortex-M33의 핵심 기능 중 하나는 전용 코프로세서 인터페이스로서, 긴밀히 결합된 코프로세서를 효율적을 통합해 CPU 처리 기능을 확장한다는 점이다. 동시에 완전한 생태계 및 툴체인 호환성을 유지한다. NXP는 이와 같은 기능을 활용해 컨볼루션(convolution), 상관 관계, 행렬 연산, 전달 함수와 필터링 등 핵심 ML 및 DSP 기능을 가속화하는 코프로세서를 구현한다. Cortex-M33에서 실행 시 대비 최대 10배로 성능을 향상시킨다. 또한 이 코프로세서는 널리 사용되는 CMSIS-DSP 라이브러리 콜(API)을 활용해 고객 코드 이식성을 간소화한다.

통합 표준 보안 기능으로는 변경 불가한 하드웨어 ‘RoT(root-of-trust)’를 통한 보안 부팅, SRAM PUF 기반 고유 키 저장소, 인증 기반 보안 디버그 인증, AES-256&SHA2-256 가속화 및 보안 클라우드-투-엣지 통신을 위한 DICE 보안 표준 구현이 있다. 공개 키 인프라(PKI) 또는 비대칭 암호화는 ECC와 RSA 알고리즘용 전용 비대칭 가속기로 한층 가속화된다.

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