Beckhoff Korea 부스전경

 

 

전 세계 PC기반제어 기술을 주도하고 있는 독일 Beckhoff Automation의 국내지사인 #BeckhoffKorea (백호프코리아)는 이번 전시회에서 산업용 PC와 I/O, Motion, Automation 등, 자사의 전체적인 제품군을 전시했다.

코로나 이후 전반적인 산업계에 걸쳐서 인더스트리 4.0 및 스마트 팩토리에 대한 요구가 늘어나고 있는 가운데, 자사의 PC 기반 제어 시스템이 이에 대한 기술과 구현에 뛰어난 강점을 지니고 있다는 점을 알리는데 주력한 전시를 진행했다.

특히, 평면 모터 시스템 ‘XPlanar’ 및 지능형 이송 시스템 ‘XTS’가 부스 전면에 배치되어, 전시기간 내내 인기몰이를 했다.

 

 

 

1. 지능형 이송 시스템 XTS(eXtended Transport System)

XTS는 로터리 및 리니어 시스템의 이점을 하나의 시스템으로 결합하여 유연한 이송제어가 가능한 지능형 이송 시스템이다.

XTS의 가장 큰 장점은 기구적인 조립에서 벗어나 소프트웨어적인 엔지니어링으로 생산 제품의 종류를 자유롭게 변경시킬 수 있다는 것이다. 또한, XTS는 이송을 목적으로 하지만, XTS의 경로상에 특정 공정들도 포함이 된다. 이송을 하면서 비전으로 검사를 한다든가 또는 로봇 시스템과 협업하는 것이 그 예로, 이송과 공정을 함께 진행하게 되면 공간도 절감되고, 생산성도 향상된다. XTS는 반도체 및 IT 분야에서 소량 다품종 생산품을 이송하는 어플리케이션과 비전과 로봇 및 검사공정을 결합해 설비의 공간을 최소화함과 동시에, 생산성을 향상시키는 장점이 있다. 특히, 비전을 활용한 검사공정의 경우 제품의 이송 중에 공정이 이루어지는데, 이때 위치 및 속도 정밀성이 시스템의 성능을 좌우하게 된다. XTS는 200mm/s에서 ±0.15mm의 정밀성을 보증하고 있어, 이러한 정밀 공정에 매우 적합하다.

이번 전시회에서는 XTS에 비전을 설치해서, 이송을 하면서 비전으로 검사하는 설비를 데모로 구현했다. 파워서플라이와 분배기, PC 전체가 백호프 시스템으로 구성됐다.​

 

 

 

지능형 이송 시스템 XTS(사진 Beckhoff Korea)

 

2. 자기부상식 평면 모터 시스템 XPalnar(eXtended planar motor System)

평면 모터 시스템인 XPlanar는 기존 이송 기술의 장점을 자기부상과 결합했다. 자기부상식 2D 제품 이송을 통해 장비 내, 혹은 여러 장비 간에 제품을 다룰 수 있도록 다양하고 새로운 옵션을 가능하게 한다.

자동 유도 차량 시스템과 유사하게, 사용자는 이송 장치의 자유로운 이동을 통해 여러 가지 이점을 누릴 수 있다. 이점 가운데 첫 번째는, 개별 물건은 경로와 관계없이 어느 지역으로든 이송될 수 있다는 것이다. XPlanar는 이러한 유연성을 기존 리니어 모터의 역학과 결합하고, 개별 생산 단계의 사이클 타임 최적화를 통해 부가가치를 제공한다. 또한, XPlanar(엑스플래너)는 로봇 공학에서 익숙한 자유도와 정확성을 6D 제품 취급에 사용할 수 있기 때문에, 개별 생산 단계를 상당히 간소화한다. 가공 중인 제품의 포지셔닝은 이송 시스템에 적용된다. 부유 방식은 모든 기계적 가이드 구성 요소를 대체하고, 세척 및 유지 관리 비용을 대폭 절감한다.

초당 2미터의 속도로 가반중량 12Kg까지, 4개까지 동기화가 가능하다. 자기부상, 비접촉, 지능형 이 세 단어로 XPlanar를 설명할 수 있다.

이송 중 마모가 발생하지 않아 웨이퍼 이송에 최적화된 제품이다.

 

 

 

XPalnar(사진 Beckhoff Korea)

 

 

3. EtherCAT IO Card

EtehrCAT의 장점인 고속통신을 보여주는 존으로, 기가비트 이더넷 속도를 지원하는 ‘EtherCAT G’와 10 Gbit/s의 데이터 전송 속도를 구현하는 ‘EtherCAT G10’이 소개됐다. 이들 통신은 많은 양의 데이터를 처리하는 어플리케이션에 적합하다.

Beckhoff의 PC 마스터 제어기에 인터페이스 IO 카드를 써서 디바이스넷, 이더넷, CANOpen, 시리얼 통신 등을 연결해서 쓸 수 있는 필드버스 및 EtherCAT 인티그레이션이 소개됐다. 이와 함께 이중화(Redundancy)와 EtherCAT 플러그인 모듈인 EJ 모듈이 전시됐다.

또, IO 형태의 서보 드라이브인 EL7201이 PC와 연결돼서 모터를 제어하는 콤팩트 모션과 100us보다 짧은 입출력 응답속도로 초고속 PC 기반 제어를 가능하게 하는 XFC(eXtreme Fast Control Technology) 기술이 소개됐다.

또 동일한 케이블에서 전력과 데이터를 결합하는 EtherCAT P가 소개됐다. EterCAT P는 파워와 통신선이 하나로 되어있어서 작업이 용이한 것이 장점이다.

 

 

 

EtherCAT IO Card(사진 Beckhoff Korea)

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EtherCAT P(사진 Beckhoff Korea)

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4. 산업용 PC

컨트롤 판넬과 컨트롤 캐비닛 산업용 PC, 판넬 PC 등 다양한 IPC가 전시됐다.

Beckhoff Korea 김정남 차장은 “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.”라고 말하고, “Beckhoff의 IPC는 어떠한 어플리케이션에서도 그 요구사항을 완벽하게 충족시키며, 뛰어난 하드웨어 솔루션을 제공한다.”라고 강조했다.

 

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산업용 PC(사진 Beckhoff Korea)

 

 

 

산업용 PC를 위한 UPS(사진 Beckhoff Korea)

 

 

5. 산업용 IoT

IoT 및 인더스트리 4.0을 위한 TwinCAT IoT는 컨트롤러(IPC 또는 EPC)와 함께 Internet of Things와 Internet of Services 사이의 연결을 빠르고 완벽하게 구축할 수 있다.

MQTT와 같은 표준 통신 프로토콜을 사용하여, 마이크로소프트의 Azure나 아마존의 AWS와 같은 공용 클라우드 서비스와 대화할 수 있다. TwinCAT Analytics는 장비에서 각 태스크 사이클마다 현재 상태를 데이터베이스에 저장할 수 있고, TwinCAT IoT 통신 프로토콜에 의해 데이터를 클라우드 시스템에 넣을 수 있다. TwinCAT Analytics PLC 라이브러리에서 온라인 또는 오프라인으로 장비의 상태 분석이 가능하다. 이를 통해, Beckhoff의 제어 시스템은 Industry 4.0과 IoT 구현을 위한 완벽한 연결성을 제공한다.

 

 

산업용 IoT(사진 Beckhoff Korea)

 

 

6. PC 및 EtherCAT 기반 자동화

임베디드 PC가 전시되어 CANOpen이나 론웍스 등 각 통신 간의 호환이 가능하다는 것을 보여줬다. 특히, CX7000은 소형 제어기가 필요한 분야에 적합한 임베디드 PC이며, TwinCAT 3 소프트웨어를 사용할 수 있는 최초의 소형 컨트롤러이기도 하다. 400MHz 프로세서와 통합된 다기능 I/O를 갖춘 새로운 엔트리 레벨 클래스 임베디드 PC다.

이와 함께 다축 서보 AX8000 및 산업용 PC 및 임베디드 PC를 위한 UPS가 전시됐다. 초소형 IPC C6030, 임베디드 PC CX52xx 시리즈, 임베디드 PC 전원 공급 장치 CX2100-0024가 현재 지원하고 있는 UPS-OCT의 One Cable Solution을 이용하면 UPS를 훨씬 더 편리하게 구현할 수 있다. 이 솔루션에서는 IPC 전원 공급 장치와 UPS 통신이 단일 24V DC 케이블을 통해 결합된다. 케이블 하나로 전원 및 필요한 모든 정보가 UPS에서 IPC로 직접 공급될 수 있는 솔루션이기 때문에 설치 작업이 더욱 간단해진다.

 

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PC 및 EtherCAT 기반 자동화(사진 Beckhoff Korea)

 

 

 

엔트리급 클래스 임베디드 PC CX7000(사진 Beckhoff Korea)

 

 

 

산업용 PC를 위한 UPS(사진 Beckhoff Korea)

 

 

7. AS2000 스텝 모터

Beckhoff 마스터 제어기에 서보 드라이브를 연결해서 스텝모터를 제어한다.

 

 

 

AS2000 스텝 모터(사진 Beckhoff Korea)

 

 

8. 전압측정 모듈

Beckhoff의 EtherCAT 측정 모듈은 고성능 측정 기술을 제어 시스템에 직접 통합할 수 있도록 하여 적합한 솔루션을 제공한다. 통합 측정 기술은 시험 기계나 생산 기계의 전체 수명 주기에 걸쳐 기계 제작자와 사용자에게 다양한 방법으로 혜택을 준다. 서보 드라이브로 구동시키고 전압을 측정해서 화면에 표시해준다.

 

 

전압측정모듈(사진 Beckhoff Korea)

 

 

 

산업용 팬 컨디션 모니터링(사진 Beckhoff Korea)

 

 

 

 

<현장인터뷰>

 

 

“인공지능 및 머신러닝 기술이 매우 가파르게 성장할 것!”

 

 

 

Beckhoff Korea 김정남 차장 (사진 무인화기술)

 

 

Q. 이번 전시회를 통해 산업계에 전하고자 하는 Beckhoff Korea의 메시지는 무엇인가?

A. 이번 전시회에서 Beckhoff의 전체적인 제품군을 전시하고 있다. 코로나 이후 전반적인 산업계에 걸쳐서 인더스트리4.0 및 스마트 팩토리에 대한 요구가 늘어나고 있다. Beckhoff의 PC기반 제어 시스템은 이에 대한 기술과 구현 능력에 뛰어난 강점을 지니고 있다. 인더스트리 4.0 및 스마트 팩토리와 관련된 고객의 요구에 대응할 수 있는 Beckhoff만의 솔루션의 장점을 어필하는데 주력한 전시를 진행하고 있다.

 

Q. 이번 전시회에서 주력으로 홍보하고자 하는 제품 및 솔루션은 어떤 것이며, 해당 제품 및 솔루션의 특장점은 무엇인가?

A. Beckhoff Automation은 PC 기반 제어시스템 기술과 다양한 제품군을 갖추고 있는 통합 자동화 시스템 회사다. 개방형 프로토콜인 EtherCAT을 개발한 Beckhoff는 필드 레벨의 완벽한 통신 능력을 기반으로 최대 65535개의 EtherCAT SubDevice를 활용한 다양한 토폴로지 구성을 자랑한다. 수천 개의 센서 장치, I/O 모듈 및 모터 드라이브와 결합하여, TwinCAT 플랫폼을 통해 하나의 원활한 제어시스템 기술로 통합될 수 있으며, 초고속 통신과 전원을 하나의 케이블로 결합한 EtherCAT P 기술은, 배선 작업 감소를 통한 시간 절약과 작업 오류로 인한 비용 절감을 가능하게 한다.

또한, 로터리 및 리니어 시스템의 이점을 하나의 시스템으로 결합하여 유연한 이송제어가 가능한 XTS(eXtended Transport System)는 동작에 필요한 모든 기능을 갖춘 메카트로닉스 시스템이며, XPlanar(eXtended planar motor System)는 하늘을 나는 카펫처럼 움직이는 평면 무버로서, 탁월한 유연성을 통해 기계설계에서 새로운 가능성을 제시한다.

또 다른 경쟁력은 콤팩트한 서버 드라이버인 EL7201, EL7211와 같은 EL7XXX 시리즈 제품을 꼽을 수 있다. Beckhoff의 EL7201 제품은 I/O 형태의 서보모터 드라이버로 크기가 가로, 세로, 높이 각 12 mmx100mmx68mm로 매우 작아 협소한 공간에서 사용하기 유리하고, OCT(One Cable technology) 연결방식이 가능하여, 손쉽게 배선 작업을 할 수 있기 때문에, 시간을 절약할 수 있다. 이러한 장점들이 Beckhoff가 갖는 경쟁력이다.

 

Q. 지난 2022년 Beckhoff Korea의 모션제어 및 물류 분야 비즈니스 성과는 어떠했나?

A. 반도체 및 2차 전지 산업에 모션제어, 물류 설비 매출액이 증가하여, Beckhoff Korea의 전체 매출은 2021년 대비 약 25% 성장했다. Beckhoff의 기술력 있는 제품과 EtherCAT 통신의 우수성을 인정받아 다양한 산업 분야에서 생산성을 높일 수 있는 새로운 시스템 개발 검토를 진행 중에 있다. 현재 많은 고객사들로부터 XTS, XPlanar 제품 및 검토 문의가 증가하고 있다.

 

Q. 올 2023년 모션제어 및 물류 시장을 어떻게 전망하십니까?

A. 코로나19의 영향으로 확대된 이커머스 시장은, 원하는 상품을 클릭이나 터치 한 번으로 주문하면, 당일 또는 2일 안에 주문 상품을 받는 시대로 변화하게 됐다. 물류산업은 과거 노동집약적 산업에서 IoT, AI, 로봇, 자율주행 등 최첨단 기술이 적용되는 기술집약적 산업으로 전환되고 있다. 많은 기업들이 투자 검토를 진행하고 있으나, 경기 침체로 인한 투자 불확실성으로 인해, 불투명한 상태다.

 

Q. 모션제어 및 물류 업계의 향후 기술 트렌드를 어떻게 예측하나?

A. 인공지능 및 머신러닝 기술이 매우 가파르게 성장할 것으로 보이며, 물류 분야에서는 예측 유지보수 및 프로세스 제어, 이상 감지, 협업 로봇, 자동화된 품질관리 및 기계 최적화를 포함한 많은 분야에서 새로운 가능성을 열어 줄 것이다. Beckhoff는 IPC 하드웨어 플랫폼을 비롯하여 상호 제어기의 연결성에 대한 제품군을 갖추고, 고객 및 시장의 요구사항들을 반영하여 연구 및 개발을 진행하고 있다.

Beckhoff는 XTS용 NCT(No Cable Technology) 기술을 통해 XTS 무버 이동자에 비접속식 전원 공급 장치를 통해, 움직이는 물체에 무선으로 전력과 데이터를 전송하는 기술을 선보이고 있다. 개별 XTS 무버 이동자에 충분한 전력 및 빠른 통신을 통해 센서와 액추에이터를 쉽게 연결할 수 있으며, NCT에 필요한 하드웨어는 모터 모듈에 완전히 통합되어 기존 기능과 콤팩트한 설계가 유지된다. 추가로 연결되는 공급라인이 필요하지 않다. NCT는 사용자에게 새로운 솔루션의 가능성을 제공한다. Beckhoff motor-driven roller(MDR) 컨베이어 시스템의 효율성과 통신 및 케이블 연결을 강화하기 위해 새로운 솔루션을 제공한다.

EP7402 EtherCAT Box는 다중 이송 시스템을 위한 최적의 제어를 제공하며, 물류, 유통 및 창고 응용 프로그램에서 MDR 컨트롤러 BLDC 모터용 소형 2채널 모터 출력을 지원한다. 컨베이어 또는 모터 제조업체와 상관없이 모터의 제어가 가능하며, EP7402는 TwinCAT 3와 완벽하게 통합할 수 있다. 기존 롤러 컨베이어의 증설과 개선이 용이하며, 공간 절약 및 확장성을 제공한다.

 

Q. 올 2023년 Beckhoff Korea의 시장확대 전략은 무엇인가?

A. Beckhoff의 다양한 제품과 기술력 그리고 XTS, XPlanar 시장확대를 위해 홍보를 강화할 예정이다. XTS, XPlanar 시장확대를 위해 제약, 포장, 식품 등 영업을 진행하고 있으며, 검토가 이루지고 있다.

특히, 분야별 영업사원 및 엔지니어를 지정하여, 고객의 요구사항을 충족시킬 수 있는 전문성을 갖추도록 지속적으로 준비를 하고 있으며, BSP(Beckhoff Solution Provider)를 활용한 시장확대 전략을 검토하고 있다. 한정된 인적자원으로 수많은 요구사항에 모두 대응하기에는 한계가 있다. BSP 프로그램을 통해 협력/파트너 고객을 모집하고 있다. BSP의 노하우와 인적 네트워크를 통해 사업을 확장할 수 있으며, 기술적인 지원이나, 교육을 원하면 받을 수 있다. 시장에서 요구하고 있는 원가절감 및 성능 향상을 제공할 수 있도록 지속적으로 준비하여 제공할 방침이다.