과거 10 여 년 전부터 자동차 완성차 단위별 조립용 부품세트 등에 RFID 등 무선 디바이스 적용해와

▶에이시에스

에이시에스는 한국기계연구원 u생산시스템실과 공동으로 2005년 5월부터 2007년 4월까지 2년간 산업자원부(현 지식경제부) 공통핵심기술과제 『u-Manufacturing 지원용 M2M Device 및 Middleware 기술개발』을 진행, 전통제조업에서 언제, 어디든지 고도의 유무선 정보통신 기술을 활용한 u-Work 서비스 기반 유비쿼터스 생산정보화 (u-Manufacturing)에  적용 가능한 모델과 이를 운영 가능한 시스템을 제시하고 있다.

에이시에스는 이 연구개발의 결과 산출물로서 지난해 말, u-Mfg System Model을 비롯한 u-Mfg 4M Interface, u-Mfg Gateway 및 u-Mfg Application 등 총 4개의 제품군을 발표했다.

최근 제조업이 물류 및 생산의 효율화를 위해 해외 및 복수 공장을 지역적으로 분산하여 설립하고 있는 추세에 따라, 생산자원 4M (Man, Machine, Material, Method) 정보를 고도의 유무선 정보통신 기술을 활용하여 이를 중앙에서 복수 공장의 운영 상태를 언제, 어디서나 관리(유비쿼터스)할 수 있는 시스템을 제공하는 것이 이 기술의 핵심.
에이시에스가 발표한 제품 중 u-Mfg 4M Interface는 고도의 유무선 기술을 적용하여 생산자원 4M과 유무선 기술을 적용하여 정보통합화를 손쉽게 구현할 수 있도록 한다.

무선기술을 통한 인터페이스의 경우에는 보안 인증을 위해 128bit AES(Advanced Encryption Standard)를 탑재하였고, 통신의 연결성을 보장하는 Mesh-Net 및 Zigbee Protocol을 적용하며, 수동 작업 내용 입력의 경우에는 Thin Client 방식의 터치스크린 기능을 제공하는 iTOUCH를 통하여 4M과 Interface를 구현해 설비 이동 혹은 변경 시에 u-Mfg Gateway에 내장된 Middleware 기능의 하나인 자동 컨피규레이터 (Auto-Configuration)를 통하여 손쉽게 관리가 가능한 것이 특징으로 이에 대한 특허도 보유하고 있다.

에이시에스는 이 과제 개발 수행전인 과거 10 여 년 전부터 완성차 단위별 조립용 부품세트에 RFID 적용, 자동차 조립공정의 도장공정 등에 RFID 적용을 통한 재고관리 등 자동차 및 자동차 부품업체를 중심으로 RF 프로토콜을 이용한 동기화 생산정보화 솔루션을 구축해왔는데, 최근 지식경제부가 주관하고 있는 2008년 신성장동력핵심기술개발사업 『유무선 센서기술을 적용한 SaaS기반 협업 서비스』 연구개발과제에 대한 주관기관으로 선정되어 협약을 체결하기도 했다. 에이시에스는 이 협약을 통해 산업별 특성 기반의 SaaS 방식의 웹 서비스를 적용하는 한편, 생산자원 4M 정보를 유무선 센서 기술과 융합한 디지털화를 실현한다는 방침이며, 우선적으로 자사의 주력시장인 자동차 부품 및 전기전자 부품을 생산하는 제조업체에 적용해 나갈 것으로 알려졌다.

한편 에이시에스는 M2M 지그비 디바이스 프로토 타입을 제작해 이미 모 자동차 부품 업체의 해외공장으로 공급을 확대해 나가고 있다.

대형 SI 업체 및 기존 ERP 공급협력사 등 비즈니스 파트너사 통해 u-Manufacturing 사업 전개

“무선이 안고 있는 기술적 문제만 해결되면 무선 수요 빠르게 확대될 것”

▶에이시에스가 한국기계연구원과 공동으로 기술개발을 진행한 u-Manufacturing 모델은 과거의 제조정보시스템과 비교할 때 어떠한 효과를 기대할 수 있나.

과거 전통제조업에서 제조정보시스템의 구성에는 Planning, MES, SCADA, PLC, Sensor 등과 같이 5 IT Layer로 시스템이 구축되었지만, 최근에는 Planning, Execution, Control 등과 같이 3개의 IT Layer로 구축이 되고 있다. 향후에는 실시간 기업의 요구사항의 증대로 인해 Planning과 Execution 기능의 경계가 각 요구기능에 따라 융ㆍ복합되어 구성될 것으로 예상된다. 이러한 미래 지향적 시스템의 요구에 적용할 수 있는 u-Manufacturing 모델 및 적용시스템은 정보통신기술의 발달과 이용 가능성의 증대 등으로 생산방식의 변화, 기업의 조직구조와 새로운 근로 형태의 확산과 사회적 가치와 태도의 변화에 효율적 대응이 기대되고 있는 u-Work 서비스의 적용을 통하여 전통제조업에서 분산된 생산 공장을 중앙에서 관리 가능한 시스템으로 품질향상, 비용절감과 업무의 효율성 향상이 기대되는 솔루션 구축이 가능하다. 특히 생산기술 및 IT 전문 인력이 열악한 중소제조업에서 대규모 IT 투자 없이 외주 서비스를 통해 중소기업의 IT서비스 활용에 대한 역량확대를 기대할 수 있다.

▶생산정보화 분야에서 무선기술이 고려해야 할 기술적인 사항이라면 무엇이 있나.

최근 무선기술은 처리속도 및 QOS(Quality Of Service)에 대한 신뢰성 증가로 인하여 열악한 산업환경에서의 적용확대가 기대되고 있다. 그러나 열악한 환경의 생산정보화 분야에서 무선기술은 몇 가지 기술적 문제를 필수적으로 고려해야 한다.

우선 첫 번째로 보안문제를 들 수 있다. 생산현장의 제어기기와 무선을 통하여 직접 연결되어 정보를 송수신하는 분야는 해킹에 대한 보안문제가 매우 민감한 분야로 부각될 수 있다. 몇몇 솔루션은 개별 프로토콜로 이 문제를 피하고 있으나 표준 장비에 대한 업그레이드의 경우 장애요인으로 발생될 수 있다. 이러한 문제는 무선 표준으로 부각되고 있는 128-bit 선도 인증 표준(AES: Advanced Encryption Standard)을 적용할 것을 권한다.

다음은 산업용 환경에 대응한 시스템이다. 열악한 생산현장은 로봇, 컨베이어 등과 같은 자동화된 시스템과 연결되어 있어 무선기술의 정보수집으로 무 고장(Zero Down-time) 중심의 시스템 설계가 중요하다. 그러므로 이곳에 적용되는 제품은 신뢰성을 중시한 산업용 부품적용이 필수적이다. 다음은 Fail-safe/fail-soft의 운영이다. 생산현장의 무선기술에는 이중화와 성능저하 발생시 안전 조치가 중요하다. 고장이 발생하면 절대적으로 안전모드로 전환이 가능하도록 설계되고 (Fail-safe), 부품고장이나 전원에 문제가 발생하면 운전속도가 감소하는 등과 같은 효율적 운영이 필수적이다 (Fail-soft). 다음은 상호간섭 문제를 들 수 있다. 무선통신 노드에 문제가 발생할 경우, 복수 경로로 통신을 수행할 수 있는 능력과 주변의 유사 무선시스템과 모터신호로 인하여 상호간섭 방해가 방지되어야 한다.

또 Interoperability도 고려해야 할 사항이다. 다양한 종류의 프로토콜을 보유한 Filedbus 혹은 산업용 Ethernet 등도 무선기술 적용에 장애 요인으로 부각되고 있다. 여기에 IEEE Start Transducer Interface for Mixed-mode Communication Protocol (IEEE 1451.4) 혹은 기존의 인터페이스 방법과 새로운 무선기술의 인터페이스를 제공하는 M2M(Machine to Machine) 지능형 분산방식 임베디드 시스템 및 u-Manufacturing gateway 시스템 등이 대안이 될 수 있다.

▶u-Manufacturing에 대한 사업화 전략은 어떻게 가져가고 있나.

한국IBM, 오토에버시스템즈, 삼성SDS 등 대형 SI업체 및 기존 ERP 공급협력사 등 비즈니스 파트너사를 통한 공동 마케팅 및 사업을 추진하고 있으며 현재 지식경제부의 제조업 지원정책과 연계되어 추진이 되고 있다. 또한 EU의 Eureka, IMS (Intelligent Manufacturing System) 등과 같은 국제 공동연구과제 수행으로 국제표준 제시를 통한 해외 영업확대를 기대하고 있다.

▶최근에 구축한 솔루션 가운데 무선으로 구축된 사례가 있으면 소개해 달라.

우리는 전문 생산정보화 솔루션 개발업체이지 무선 디바이스를 공급하는 업체는 아니다. 우리가 구축하는 생산정보화 솔루션에 무선 네트워크가 포함 되는가 아닌가 하는 점은 유저의 선택사항이다. 최근에는 자동차 부품 제조업, 전기전자 부품 제조업 등에 무선센서기술을 적용한 생산정보화 시범사업을 수행하였고, 모 콘크리트 양생 제조라인에 RFID를 적용해서 양생제조 상태의 실시간 생산관리를 위한 시스템을 성공적으로 구축하였고, 역시 모 자동차 도장공정에 RFID를 적용해서 정보를 수집한 사례가 있다. 이 자동차 업체는 우리가 과거부터 꾸준하게 솔루션을 공급해온 업체로 최근의 사례만이 아니라 과거 10 여 년 전부터 RFID를 통해 정보를 수집한 사례는 적지 않다.

▶무선 네트워크 수요에 대한 전망은 어떻게 하나.

자동차 공장과 같은 일부 산업분야의 경우는 성격상 RFID 태그를 사용하지 않으면 안 되기 때문에 태그 가격이 비싸도 사용하지만, RFID 태그가 아직까지 고가라 수요가 확산이 되고 있지 않은 것이 현실이다. RFID 태그 가격이 바코드 가격 수준까지 내려가면 RFID 태그가 바코드를 대체할 수 있을 것으로 본다. 또 무선 센서기술의 경우, 과거 보안이나 끊김 문제 때문에 불안했었지만 토폴로지가 멀티 홉 방식으로 기능이 보강되면서 현재 수요가 확산이 되고 있는 중이다. 생산자원 4M 정보수집을 위한 유선 설치가 요구되는 생산현장에는 설치 후 유지보수를 위한 유연성 때문에 무선을 채택하는 것이 현 상황이다.