Beckhoff Korea 김정남 과장(사진. 여기에)

Q. 스마트 팩토리나 디지털라이제이션에서 산업용 PC가 왜 중요한가?

A. 산업용 PC는 인더스트리4.0과 스마트팩토리 시스템에서 가장 기초가 되는 시스템으로, 단위 설비 및 공장라인의 실시간 데이터 통신과 산업현장의 센서 및 디바이스를 통해 필드 데이터를 수집해 초기적인 분석과 전처리를 담당하는 시스템이다. 방대한 양의 데이터를 분석하고 모니터링하면서 전체 공장의 운영을 최적화하기 때문에, 스마트 팩토리나 디지털라이제이션과 같은 새로운 제조 트렌드에서 상당히 중요하다고 볼 수 있다.

Q. 인더스트리 4.0 및 IIoT와 관련해 산업용 PC의 역할이 어떻게 변화하고 있다고 보나?

A. 인더스트리 4.0, IIoT에서 가장 많이 언급되는 용어는 클라우드, 빅데이터 기술, 인공지능 등이다. 이러한 기술들은 대부분이 산업용 PC를 이용하여 구현하고 있다. 산업용 PC가 제어나 현장상태 모니터링만 하는 역할이 아닌, 산업현장과 클라우드 시스템 간의 게이트웨이의 역할로 발전할 것으로 보인다.

또한, 급속도로 높아지는 산업용 PC의 성능을 이용하여 산업현장에서 발생할 수 있는 다양한 데이터를 수집 및 분석할 수 있게 도와줄 것으로 예상된다. 산업용 PC가 가지고 있는 성능을 최대한 활용하여, 4차 산업과 IIoT에서 필요로 하는 기술들을 구현할 수 있는 핵심 주요요소로 역할이 변화될 것으로 생각된다.

Q. 인더스트리 4.0이나 스마트 팩토리라는 트렌드와 맞물려, IPC에 대한 고객 니즈가 어떻게 변하고 있나?

A. 최근 고객사들은 최대한 많은 필드레벨의 데이터가 상위 시스템으로 전달될 수 있도록 시스템을 설계하고 있다. 이러한 요구조건들은 다양한 시도와 결합될 수 있는데, 그 첫 번째는 클라우드 및 엣지 시스템에서 방대한 양의 데이터를 분석하고 모니터링하면서 전체 공장의 운영을 최적화하기 위한 노력이라고 할 수 있다. 그다음으로는 상위 시스템과 필드레벨의 연결성을 기반으로 하는 소프트웨어 엔지니어링을 적극적으로 검토하는 것이다. 고객 입장에서 보면 소프트웨어 플랫폼의 단일화를 구현할 수 있으며, 하드웨어적인 제어기 및 블랙박스를 제거할 수 있기 때문이다.

이러한 요구조건들에 대해 Beckhoff는 다양한 산업용 PC를 공급하고 있다. Beckhoff는 다양한 산업용 PC와 함께 안정적인 PC기반 제어를 위한 TwinCAT이라는 제어소프트웨어 플랫폼을 같이 공급하면서, 고객들의 니즈에 맞추어 대응을 하고 있다.

Q. 지난 2020년 백호프 코리아의 산업용 PC 비즈니스 성과는 어떠했나?

A. 작년 초 발생한 코로나19에도 불구하고, 어려운 상황에서 Beckhoff Korea는 2019년도 대비 약 30% 성장하였으며, 산업용 PC의 경우 전체 매출액의 약 25%를 차지하고 있다. 코로나19 영향으로 전체적인 시장 상황이 좋지 않았으나, 2차 전지 관련 산업과 반도체 산업 호재에 따른 PC 수요가 많이 발생했다. 현재, 국내 기업들은 많은 인력을 투입하지 않아도 생산성을 높일 수 있는 새로운 모니터링 시스템을 개발하고 테스트 중에 있다.

Beckhoff의 가장 큰 장점은 PC기반 제어를 통해 인더스트리 4.0 개념 및 IoT 연결을 구현하는 데 필요한

기본 기술과 도구 즉, 툴 박스를 제공한다는 것이다.(사진. Beckhoff Korea)

Q. Beckhoff의 산업용 PC 포트폴리오에 대한 간단한 설명을 부탁한다.

A. 어플리케이션 간에 구성이 완전히 똑같지는 않다. 산업현장의 다양한 어플리케이션에 적용될 수 있도록 Beckhoff는 모든 유형의 인터페이스, 디스플레이 크기, 서로 다른 CPU 또는 동일한 CPU를 가진 폼팩터(form factor: 제품의 구조화된 형태) 및 다양한 보호 등급을 갖춘 단일 코어에서 다중 코어 및 많은 코어에 이르기까지, 사용자는 구성의 유연성을 통해 특정 어플리케이션에 가장 적합한 기기를 정확히 선택할 수 있도록, Intel Celeron에서 Core i7까지 다양한 프로세서, 다양한 RAM 및 스토리지 옵션, 다양한 운영 체제 및 TwinCAT 버전에 이르기까지 방대한 옵션을 제공하기 때문에, 거의 모든 종류의 표준 IPC 모델을 구현할 수 있다.

그리고 Beckhoff PC의 임베디드 PC의 경우 모듈식 IPC 기술을 DIN 레일 장착을 위한 소형 형식으로 공급이 되고 있다.

Beckhoff가 사내에서 IPC와 EPC 마더보드를 개발한다는 사실은 회사가 PC 시장의 신기술과 고객별 요구 사항에 신속하게 대응할 수 있게 해주는 원동력이기도 하다. Beckhoff의 PC기반 제어 기술이 성공한 이유는 뛰어난 성능뿐만 아니라 우수한 IT 부문 혁신에 대한 전문지식을 바탕으로, 산업에 적합한 제품을 제공하고 있기 때문이다.

Beckhoff IPC 제품 포트폴리오는 Panel PC를 비롯해서 Control cabinet Industrial PC, Control Panels, Embedded PC, Motherboards로 구성이 있다.

우선 Panel PC는 Multi touch Display + IPC가 결합된 일체형 PC이며, Control cabinet Industrial PC는 Cabinet 형태로 된 PC로 산업현장에 맞도록 설계된 고성능 Compact PC다. 또 Control Panels은 고성능 IPC와 연결하여 사용하는 Display Panel이며, Embedded PC는 특정목적을 가지고 만들어진 산업용 프로그래밍이 가능한 PC다. Motherboards는 장치 접속을 위한 소켓을 탑재한 기판, 주요 구성요소를 상호 접속하기 위한 기판이다.

Q. IPC 가운데 현재 주력제품은 무엇이며, 주력제품의 특징은 무엇인가?

A. C60xx 울트라 콤팩트 산업용 PC는 C6015 출시를 시작으로, 작은 공간에 대한 요구사항 및 보편적인 사용법, 그리고 유연한 설치의 장점으로 산업 시장에서 자리를 잡았다. 후속 제품인 C6017은 추가적인 인터페이스와 통합 UPS를 제공하며, C603x 시리즈 모델은 높은 성능을 요구하는 어플리케이션에 사용할 수 있도록 설계됐다. 멀티코어 컴퓨터 C603x시리즈는 6세대 및 7세대 Intel Core i 프로세서를 통합하여, 최고 성능을 제공한다.

특히 복잡한 자동화 및 시각화 작업에 적합하지만, 이미지 처리 분야의 다양한 응용 프로그램, 대량의 데이터 처리 및 IoT 환경에 적합하다. 또한, 임베디드 PC인 CX20xx 제품은 AMD Ryzen CPU를 기반으로, 높은 컴퓨팅 부하에도 뛰어난 실시간 특성을 제공한다. CPU의 개별 코어에서 짧은 주기 사간을 통해 결정적인 처리를 수행할 수 있다.

산업현장의 다양한 어플리케이션에 적용될 수 있도록 Beckhoff는 모든 유형의 인터페이스, 디스플레이 크기,

서로 다른 CPU 또는 동일한 CPU를 가진 폼팩터 및 방대한 옵션을 제공하기 때문에, 거의 모든 종류의 표준 IPC 모델을 구현할 수 있다.(사진. Beckhoff Korea)

Q. C6670 산업용 서버와 임베디드PC CX2000을 출시한 이유는 무엇이며, 판매동향은 어떠한가?

A. 스마트팩토리 및 자동화 시스템에서는 중앙 컨트롤러인 PC는 단순 제어용으로 취급되기에는 맡은 역할이 커졌다. 필드레벨에서 생산되는 다양한 데이터를 빠른 시간 내에 수집하고 처리해야 한다. 이를 위해서는 필드 신호의 실시간 수집 능력과 수집된 데이터를 프로세싱할 수 있는 하드웨어 플랫폼과 소프트웨어가 필요하며, 생산된 데이터를 클라우드 시스템과 연결할 수 있는 다양한 통신 인터페이스가 필요하게 된다.

Beckhoff의 C6670 산업용 서버는 시장에 진출하는 강력한 컨트롤러 중 하나다. C6670 제품은 12, 24 또는 36개의 프로세서 코어가 장착될 수 있으며, 메모리는 64GB에서 최대 2TB까지 확장될 수 있다.

그리고, CX20xx 시리즈는 새로운 차원의 성능을 지닌 임베디드 PC다. 4, 8, 12 코어는 매우 까다로운 자동화 작업에서 충분한 컴퓨팅 성능과 병렬 처리 기능을 제공한다. TwinCAT 3.1 자동화 소프트웨어를 사용하면 제어 시퀀스의 다양한 작업을 여러 CPU 코어에 분산할 수 있어 컴퓨팅 부하가 줄고, 필드버스인 EtherCAT과 함께 100μs의 작업 사이클 타임을 개별 코어에서 실제로 구현할 수 있으며, TwinCAT 3.1 자동화 소프트웨어 플랫폼을 사용하여 각 코어가 최대한 활용될 때, 엄청난 컴퓨팅 성능을 가장 효과적으로 활용할 수 있다. 현재까지, 국내 판매 수요는 적지만 판매가 확대될 수 있도록, 지속적으로 확대해 나갈 계획이다.

Q. BECKHOFF 게이트웨이는 인더스트리 4.0 구현에 어떤 장점을 제공하나?

A. Beckhoff는 게이트웨이라는 별도의 제품군으로 구분하지 않는다. 전형적인 게이트웨이는 인터페이스나 별도의 하드웨어를 구분 지어 제품을 제공하지만, Beckhoff는 IPC/EPC를 기반으로 하고, 사용자가 필요로 하는 소프트웨어 및 통신 프로토콜을 사용함으로써 게이트웨이 기능을 구축한다.

Beckhoff의 가장 큰 장점은 PC기반 제어를 통해 인더스트리 4.0 개념 및 IoT 연결을 구현하는 데 필요한 기본 기술과 도구 즉, 툴 박스를 제공한다는 것이다. TwinCAT 엔지니어링 및 제어 소프트웨어 패키지는 빅 데이터, 패턴 인식 및 상태 모니터링 또는 전력 모니터링과 같은 어플리케이션 제작에 기존의 제어 작업을 추가할 수 있어 결과적으로 생산 및 엔지니어링 효율성을 지속적으로 높일 수 있으며, 최신 소프트웨어 라이브러리는 이제 컨트롤러와 클라우드 기반 서비스 간의 고급 분석 및 통신에 사용할 수 있다.

‘TwinCAT Analytics’는 프로세스 데이터를 머신 사이클과 동기화하여 서버 또는 클라우드에 로컬로 저장하고 모든 데이터가 기록되어 광범위한 분석의 기초가 된다. 이는 새로운 예측 유지보수 기술을 가능하게 하고, 기계 가동 중단 시간을 최소화할 수 있는 ‘TwinCAT IoT Communication’은 클라우드 통신 및 스마트 장치로 메시지를 푸시하기 위한 공통 프로토콜을 지원한다. 또한, EherCAT TSN 커플러는 TSN 기능을 지원함으로써, 커플러 Ehernet 네트워크의 스위치로 인한 지연을 최소화하고, TSN 네트워크 환경에 사용할 EherCAT 다바이스의 넓은 범위를 최소화할 수 있다.

Q. IPC에 AI 기술을 접목하는 기술은 어떻게 전개가 되고 있나?

A. 변화하는 새로운 시대에 맞게 Beckhoff는 스마트 팩토리를 구현하기 위한 다양한 기술과 제품들을 갖추고 있으며, 이를 하나의 소프트웨어 플랫폼으로 통합해 운영할 수 있는 소프트웨어 패키지 플랫폼을 구현하고자 한다. 클라우드 기반의 엔지니어링 플랫폼이라든지, TwinCAT Analytics One-Click Dashboard가 좋은 예이다. 또한, 인공지능 및 머신러닝에 대한 제품을 강화하여 클라우드 및 엣지 시스템에서 설비의 최적화 운영, 예측제어 등을 구현할 수 있도록 할 예정이다.

자동화 산업에서는 예측 유지보수 및 프로세스 제어, 이상 감지, 협업로봇, 자동화된 품질관리 및 기계 최적화를 포함한 많은 분야에서 새로운 가능성을 열어 줄 것이다. Beckhoff의 TwinCAT 3 머신러닝을 통해 머신러닝을 전체 제어 시스템에 통합할 수 있다. 훈련 목적으로 MATLAB, TensorFlow, PyTorch, SciKit Learn 등과 같은 기존 프레임워크를 사용할 수 있으며, 훈련된 모델을 표준화된 형식으로 내보내고 TwinCAT 런타임으로 실행할 수도 있다. 이를 통해 예측 유지보수, 프로세스 제어 또는 자동화된 품질 관리에서 최적화된 잠재력과 새로운 가능성이 열린다.

  C6920 및CX2072, CP3xxx(사진. Beckhoff Korea)

Q. 모션이나 비전 등 여러 주변기기와 통합된, 응용분야에 맞는 전용기의 출시가 활발해지고 있다. 이와 관련된 BECKHOFF의 계획은 어떠한가?

A. Beckhoff의 전용기는 소프트웨어인 TwinCAT이라고 말할 수 있다. TwinCAT Vision은 PLC, 모션제어, 로보틱스, 하이엔드 측정기술, IoT 및 HMI를 통합하는 범용 제어 플랫폼으로 TwinCAT에 포괄적인 이미지 처리 기능을 추가하여, PLC 엔지니어가 PLC 비전 라이브러리를 이용해 기계를 제어하면서 기계의 시각적 움직임을 동시에 판단 및 처리할 수 있다. TwinCAT Vision은 PLC, 모션제어, 로보틱스, 하이엔드 측정기술 및 머신 비전 기능을 단일 플랫폼에 통합함으로써 뛰어난 실시간 어플리케이션 성능과 기계 효율의 상당한 향상을 실현하며, 모션이나 로봇의 불필요한 지연을 방지한다. 클라우드와 쉽게 통신하고 클라우드 기반 서비스에 액세스할 수 있으며 인더스트리 4.0 어플리케이션을 간소화할 수 있다. 4차산업 요구에 맞게 Beckhoff에서도 TwinCAT 머신러닝 기능과 머신 비전을 하나의 솔루션으로 구현할 수 있도록 준비하고 있다.

Q. 엣지컴퓨팅과 관련된 IPC 사업전략은 어떠한가?

A. 급속도로 높아지는 산업용 PC의 성능을 이용하여 산업현장에서 발생할 수 있는 다양한 데이터를 수집 및 분석할 수 있게 도와줄 것으로 예상된다. 다양한 영역에서 적용될 수 있도록 다양한 인터페이스 및 콤팩트한 폼팩트를 다양하게 제공해야 하는데, Beckhoff의 C60xx 제품 시리즈는 이러한 요구조건을 충족한다. 이미 국내 기업들은 불량을 낮추고 생산율을 증가 시키 위해 모션 제어 및 설비 모니터링 시스템을 테스트 진행 중에 있다. 고객이 요구하는 현장 상황에 맞게 빠르게 대응해 나갈 계획이다.

Q. 올해 IPC의 수요전망을 어떻게 하나?

A. 장기화되고 있는 코로나 바이러스가 가장 큰 변수다. 단지, 미디어 매체를 보면 소비심리가 온라인 및 새로운 형태에 언택트 구매 등으로 반영되었다고 한다. TV 및 가전제품, 모바일 기기에 이르기까지 판매 수요가 지속적으로 상승하고 있으며, 반도체 및 2차 전지 관련 제조 산업에서도 IPC의 수요가 확대될 것으로 기대하고 있다. 그러나, 코로나 장기화에 따른 정확한 예측은 어렵다.

  C6015. 작은 공간에 대한 요구사항 및 보편적인 사용법, 그리고 유연한 설치의 장점으로

산업 시장에서 자리를 잡았다.(사진. Beckhoff Korea)

Q. 향후 IPC의 기술 트렌드를 어떻게 예상하나?

A. 4차 혁명 시대에 생산현장 효율화를 높이기 위해 인더스트리 4.0, 스마트 팩토리 구현이 빠르게 진행되고 있다. 현장의 설비는 상호 간 연결 솔루션을 통해 하나로 연결되며, 단순제어용으로 취급되던 IPC의 역할도 커지고 있다. 다중 디스플레이 모니터링으로 현장에서 발생할 수 있는 문제 확인 및 각종 데이터 처리까지 이루어지고 있다. 모든 시스템을 통합할 수 있는 연결고리가 IPC 제어 기술에 기반을 두고 있다. 디스플레이는 와이드 화면이 더욱 대중화될 것이며, 스마트폰이나 패드를 사용하듯이 멀티 터치를 활용한 디스플레이가 더욱 발전할 것으로 보인다. 또, 다양한 현장 적용을 위해 소형화가 가속화될 것으로 예상이 된다.

Q. IPC 시장확대 전략은 어떻게 전개해 나갈 계획인가?

A. Beckhoff는 1980년에 설립된 이래, PC기반 제어 기술을 사용하여 혁신적인 제품과 솔루션을 지속적으로 개발하는 것이 지속적인 성공의 기반이 되고 있다. 향후에도 다양한 차세대 IPC들을 준비하고 있으며, 그러한 IPC들이 잘 활용되어 IPC가 가지고 있는 성능들이 최대로 발휘될 수 있도록 뒷받침되는 다양한 소프트웨어 플랫폼들을 계획하고 있다.

CX20xx 시리즈는 새로운 차원의 성능을 지닌 임베디드 PC다.

4, 8, 12 코어는 매우 까다로운 자동화 작업에서 충분한 컴퓨팅 성능과 병렬 처리 기능을 제공한다.(사진. Beckhoff Korea)