국내 자동화 업계 최대 전시회인 ‘SmartFactory+AutomationWorld2018(스마트공장·자동화산업전’)이 산업통상자원부 및 중소벤처기업부 주최로, 지난 3월 28일부터 30일까지 3일간 COEX에서 개최됐다.

전시기간 동안 총 29,954명의 참관객이 방문한 것으로 집계된 이번 전시회에는 지멘스(Siemens)를 비롯해서 한국미쓰비시전기 등 국내 자동화산업을 주도하고 있는 기업과 오토닉스 및 여의시스템, 한영넉스 등 국내 대표 제어기기업체 및 터크코리아, 발루프코리아, 코그넥스, 와고코리아, 서보스타 등 국내 자동화산업을 이끌고 있는 기업들이 대거 참여해, 뜨거운 홍보전을 펼쳤다.

특히 스마트팩토리에 대한 관심이 높아지고 있는 가운데, 메이저급 자동화 업체들이 필드 단의 데이터를 OPC UA를 통해 클라우드로 전송하는 기술을 선보이면서, 인더스트리4.0 기술을 현실화하고 있는 행보를 보여준 것이 특색. 또한 인더스트리 4.0이라는 전체적인 기술을 완성하기 위해, 여의시스템이나 터크 등의 업체들은 관련기업과의 협업을 통해 개발된 제품을 선보이면서, 기업을 넘나드는 인더스트리 4.0 기술을 소개하면서 참관객들을 끌어 모았다.

한편 한국공작기계산업협회가 주최하는‘SIMTOS2018’이 4월 3일부터 7일까지 5일간, 일산 KINTEX에서 개최됐다. 1,100개 사의 업체가 6,000 부스 규모로 참가한 이번 전시회에는 약 100,000명의 참관객이 방문한 것으로 집계됐다.

현대위아를 비롯한, 두산공작기계, 화천기계, 스맥, 한국화낙 등 공작기계 업계를 대표하는 업체들은 물론, 지멘스와 한국미쓰비시전기, 삼천리기계, 다인정공, 레니쇼코리아 등의 업체가 참가해, 신제품 위주로 홍보를 전개하면서 볼거리를 제공했다.
주요업체들의 전시현장을 취재했다.

⑤B&R

B&R 부스 전경

B&R은 이번 전시기간 동안 최신 제조기술을 반영한 자사의 다양한 제품군과 혁신적인 이송시스템인 ACOPOSTrak 등을 출품하고, OPC UA 및 TSN, 엣지컴퓨팅 등 인더스트리 4.0 과 스마트 팩토리 기술을 주도하고 있는 자사의 행보를 유감없이 보여줬다.

B&R은 IIoT를 위한 B&R 아키텍처 존을 비롯해서, 공정제어 시스템인 APROL 존, 자사의 자동화 제품군을 망라해서 보여 주는 Perfect in Automation 존, mappView 존, 새로운 이송시스템인 ACOPOSTrak 존으로 부스를 나누어 전시를 진행했다.

IIoT를 위한 B&R Edge Architecture
B&R의 Edge Architecture는 일부 데이터만 클라우드에 올리고, 나머지 데이터들은 Edge Architecture에서 가지고 있도록 함으로써, 네트워크 부하도 줄이고 데이터 전송비용도 줄일 수 있게 하는 것이 특징이다. 이 아키텍처는 Embedded Edge와 Edge Controller, Edge Connect라는 세 가지 유형의 엣지 구조로 모든 상황에 대한 솔루션을 제공한다.

리니어 모션 시스템인 ACOPOSTrak은 PC 한 대로 백 여 개의 무버를 제어할 수 있으며, 코너에서 분기가 되고, 가이드레일이 90도도 가능하다.

Edge Connect는 OPC UA를 통해 미처리 입출력 신호를 암호화된 형태로 클라우드로 전송한다.

Embedded Edge는 머신레벨을 위한 IIoT로, 많은 데이 터 물량이 관련되는 경우에는 먼저 기계 상에서 데이터를 취합 하는 것이 유리하며, 이렇게 하면 대역폭 요건과 클라우드 서비스 비용이 감축되고, 연결 오류가 발생하는 경우에 데이터가 상실 되는 것을 방지하는 데 충분한 버퍼가 제공된다는 장점을 얻을 수 있다. 이러한 경우에는 B&R의 표준형 제어 시스템을 이용할 수 있으며, 실시간 기계 로직을 수행할 뿐만 아니라 클라우드로 데이터를 전송한다.

IIoT를 위한 B&R Edge Architecture

PLC에 엣지기능을 갖추고 있는 Edge Controller는 라인과 플랜트 레벨을 위한 IIoT로, 전체 생산 라인을 감시하기 위해서 는 클라우드로 전송하기 전에 수백 개의 입출력으로부터의 데이 터를 사전에 처리해야 한다. 이러한 경우에 표준형 컨트롤러 로는 충분하지 않기 때문에 엣지 컴퓨팅 개념을 기반으로 이용해, 클라우드 호스팅 회사에서 제공하는 가상기계에 Aprol 을 설치하고, 로컬 아프롤 장치는 중요한 데이터만 클라우드 데이터베이스로 전송되도록 사전처리 및 압축을 수행한다.

한편, 데이터는 대량의 데이터의 전송을 지원하는 특수 프로 토콜을 이용하여 엣지(edge)로부터 클라우드로 전송되는데, 이번 전시기간 동안 B&R은 MQTT(Message Queue Telemetry Transport) 및 AMQP(Advanced Message Queuing Protocol)와 같은 친숙한 큐잉 프로토콜을 제공함 으로써, 네트워크 연결이 불량하거나 간헐적으로 이용할 수 없게 되는 경우에도, 데이터 패킷이 높은 신뢰성을 갖추고 전송되도 록 한다는 점을 홍보했다.

공정제어 시스템 APROL

전시기간 동안 소개된 웹기반 HMI인 mappVIEW(맵뷰)는 웹 표준 HTML5, CSS3, JavaScript를 기반으로 만들어졌으며, 특허 플랫폼과 달리, 이러한 표준은 계속해서 업그레이드가 되고 수십 년 동안 사용할 수 있어서, 투자수익을 극대화시킬 수 있는 것이 장점이다. 또한 mappVIEW의 데이터는 OPC UA에 기 반하며 서드파티 데이터 소스를 HMI 어플리케이션에 쉽게 통합 할 수 있고, 이 데이터는 기계에 부착되어 있는 HMI 또는 원격 으로 표준 웹브라우저를 사용하는 어떤 장치에서도 볼 수 있다.

B&R 김세훈 차장은 “mappVIEW는 웹표준을 사용하기 때 문에 개발하기 위해 부가적인 컨버전이 필요 없다”고 설명했다.

이동식 기기에 대한 상태 모니터링을 가능하게 하는 X90 컨트롤러
한편, 최근 출시된 산업용 PC인 3100시리즈가 전시됐다. 이 3100시리즈는 박스타입인 Automation PC APC3100과 Panel PC인 PPC 3100 두 가지로 제공이 된다.

또 12인치 패널이 저사양으로 새롭게 출시되어 전시가 됐다. 이 신제품은 저사양이면서 멀티터치가 가능하다.

또 특장차와 같은 이동식 기기에 대한 상태 모니터링을 가능 하게 하는 X90 컨트롤러가 재런칭되어 전시기간 중 선보였다. X90 모듈은 운전자가 이동식 기기의 상태를 지속적으로 모니터링 할 수 있도록 함으로써, 어느 컴포넌트의 유지보수가 언제 필요 한지를 정확하게 결정하는데 도움이 된다. 유압 장치나 벨트, 기어 및 모터와 같은 회전 기계 컴포넌트의 연속적인 모니터링에 사용된다.

정지시간 없이 복수의 제품 변경을 할 수 있는 이송시스템 ACOPOSTrak
이번 전시회의 주역인 ACOPOSTrak 존에서는 인더스트리 얼 퍼직스라는 시뮬레이션 툴을 사용해서 디지털 트윈을 구현하는 것을 보여줬다. 기계를 실제로 만들기 전에 가상세계에서 시뮬레이션을 해봄으로써, 생산비용과 시장출시시간을 단축할 수 있다는 것을 보여주고 있다.

리니어 모션 시스템인 ACOPOSTrak은 PC 한 대로 백 여 개의 무버를 제어할 수 있으며, 코너에서 분기가 되고, 가이드 레일이 90도도 가능하다. 또, 코너에서도 속도저하 없이 동기 제어가 가능한 등, 현존하는 리니어 모션 시스템 가운데 가장 고사양으로 출시가 됐다.

특히 다이버터를 이용하면, 정지시간 없이 복수의 제품 변경을 할 수 있으며, 동일한 생산 라인에서 생산하고 맞춤형 세트에서 포장하는 것이 가능하다. 그야말로 인더스트리 4.0, 스마트 팩토리의 목표점을 보여주는 장비다.

B&R은 전시기간 동안 인덱스 제조기업인 바이스(Weiss) 및 크로네스 등의 업체에 적용되어 있는 ACOPOSTrak 동영상을 소개했다.

현장인터뷰

“ACOPOStrak은 스마트 팩토리 그 자체!”

B&R 김세훈 차장

Q. 이번 Automation World 2018에서 B&R은 산업계에 어떤 메시지를 전달하고 있나?
A. 이번 전시회를 통해, 우리 B&R이 과거부터 강조해왔던 OPC UA와 관련된 강점을 알리는데 주력하고 있다.

지난해부터 모 대기업에서 완전무인화를 구현하는 프로젝트 를 진행하고 있는데, 여기에 APROL이 미들웨어로 사용되는 작업이 진행되고 있으며, 지난 2월에 1차 프로젝트가 끝났다.

B&R은 그동안 OEM에만 주력한 사업을 해오다가 몇 년 전부터 APROL을 가지고 공정제어 (Process Control) 분야 에도 적극적으로 진입을 하고 있다. 이번 대기업과의 프로젝트 진행을 통해 APROL이 미들웨어 역할을 하는데 충분하다는 검증을 받으면서, 스마트 팩토리 사업을 진행하는데 있어서도 자신감을 굳혔다.

우리 B&R은 강력한 APROL 솔루션을 특징으로 하는 유연한 엣지 구조를 갖춘 디지털 트랜스포메이션을 추진하고 있다. B&R Edge Controller는 데이터 소스에서 분석과 비즈니스 인텔리전스를 구현하고, 모든 조작 레벨에서 투명한 접근과 함께 센서로부터 클라우드까지 빈틈없는 연결성을 제공한다.

OPC UA로 인해 APROL 공정 제어 시스템 내에서 타 제조업체와의 데이터의 교환이 쉬워지면서, APROL이 B&R Edge Architecture의 미들웨어 역할을 하고 있다.

Q. 지금 얘기한 대기업 무인화 프로젝트는 어떤 것인가?
A. 이 프로젝트는 물론 APROL이 메인은 아니다. 샵플로어가 있고 그 위에 미들웨어로서 APROL이 올라가고 그 위에 클라 우드와 대기업 사내 네트워크, 인터넷까지 포함되는 구조다. 실제로 원격으로 해외공장에서 수집된 정보를 분석한 결과를 실시간으로 볼 수 있도록 구현되는 프로젝트다.

신설공장의 샵플로어, 즉 바닥부터 빅데이터, AI와 같은 최신기술까지 총망라되는 대규모 프로젝트로서, 여기에 허리 역할을 하는 미들웨어로서 B&R의 APROL이 사용이 된다.

Q. 그 프로젝트에 APROL이 채택된 이유는 무엇인가?
A. APROL의 오픈성 때문이다. DCS와 미들웨어의 역할이 비슷한데, DCS를 사용하게 되면 DCS 역할밖에 못 한다. DCS 업체들도 자사의 시스템이 확장될 수 있다고 설명하지만, 한계가 있다. 그러나 APROL은 DCS 역할 뿐만 아니라, 오픈이 되어 있기 때문에 커스터마이징도 가능하다.

Q. 이번 전시에서 주력으로 홍보하고 있는 리니어 모터를 이용한 이송 시스템인 ACOPOStrak은 시장에 나와 있는 리니어 모터 이송 시스템과 어떻게 다른가?
A. 전에 인터뷰를 하면서 SuperTrak이 스마트 팩토리의 가교역 할을 할 것이라고 얘기한 바가 있다. 그러나 이 ACOPOStrak은 스마트 팩토리 그 자체다.

특장차와 같은 이동식 기기에 대한 상태 모니터링을 가능하게 하는 X90 컨트롤러

이번 전시에서는 ACOPOStrak의 분기를 두 가지로 보여 주고 있다. 뱅글뱅글 도는 호리즌탈 방식과, 트랙이 두 개 있을 때 하나에서 다른 하나로 갈아타는 다이버터 방식이 그것이다. 이 가운데 다이버터 방식은 세계 최초다. 어셈블리 라인에서 보면 A, B, C, D라는 4개의 CPU가 있다고 할 때, 과거에는 각각의 CPU를 위해 4개의 라인을 만들어야 했다. 그러나 ACOPOStrak은 한 라인에서 4개의 CPU가 모두 구동이 된 다. 하나의 라인에서 제품을 분류해서 버퍼링하고 빼서 포장 까지 할 수 있다. 고속 정밀 제어는 물론, 개별 제어까지 할 수 있다. 이 ACOPOStrak을 바로 자사에 적용해서 쓰고 싶어 하는 고객들이 많이 있고, 이번 전시에서도 많은 참관객들이 가격을 물어보고 있다.

지난 전시에서는 SuperTrak이 로봇과 동기제어하는 것을 보여줬지만, ACOPOStrak은 이걸 뛰어넘어서 분기가 되는 것을 보여주고 있다.

Q. ACOPOStrak의 속도와 가반하중은 어떻게 되나? 또 가이드레일 형태는 어떤 것들이 가능한가?
A. 속도는 초당 4M로 SuperTrak과 같다. 가반하중은 2kg 로 낮은 편인데, 그 이유는 셔틀이 얇기 때문이다. 셔틀과 셔틀 사이가 좁으면 작은 부품을 이송할 때 용이하다. 가이드레일은 45도, 90도, 135도, 직선, 원형, 타원형 등 모두 가능하다.

Q. ACOPOStrak의 장점은 어떻게 요약될 수 있나?
A. 첫 번째는 분기가 된다는 점이다. 또 타사 제품은 100미터 길이를 만든다고 할 때 하나의 PC로 제어가 안 되지만, ACOPOStrak은 이것이 가능하다. 100미터 기준으로 250개 의 셔틀을 달 수 있다.

기존 컨베이어와 같이 쓸 수도 있지만, ACOPOStrak 자체 가 배치사이즈 원을 구현한다. SuperTrak은 가운데가 비어 있어서 가운데 빈 공간에 로봇을 설치할 수 있는데, 타사 제품은 가운데가 막혀 있어서 이것이 불가능하다. ACOPOStrak도 마찬가지로 가운데가 비어 있어서 로봇을 설치할 수 있다. 따라서 컨베이어와 기존 설비 자체를 줄여주는 장점이 있어서, 작은 공장에서 복잡한 시스템 구성이 가능하다. ACOPOStrak 은 B&R 자체 솔루션이다. 따라서 기술 업그레이드가 빠르게 진행될 수 있다.

Q. ACOPOStrak은 어떤 시장이 타깃인가?
A. 반도체, 전자, 물류 분야의 포장 및 조립 시장이 타깃 시장이다.

Q. B&R은 국내 스마트 팩토리 시장에서 리더십을 가지고 있다고 말할 수 있나?
A. B&R에서는 4년 전부터 국내에서 인더스트리 4.0에 대해 얘기를 해왔다. B&R은 오픈소스를 특징으로 하는 POWERLINK 를 사용하고 있고, 인더스트리 4.0 구현을 위한 통신인 OPC UA와 OPC UA TSN(Time Sensitive Networking) 기술을 주도하고 있다. OPC UA I/O 제품이 이미 출시돼서 국내에서 도 H사 등에서 이미 적용을 하고 있고, 여기에서 더 나아가 본사 에서 TSN I/O를 테스트 중에 있다.

또 다양한 디바이스에서 발생하는 데이터를 클라우드와 같은 중앙집중식 데이터센터로 보내지 않고 데이터가 발생한 현장 혹은 근거리에서 바로 분석하는 엣지 컴퓨팅을 통해, 지연 시간 없이 실시간으로 데이터를 처리해 데이터 흐름 가속화를 지원 하고 있다.
또 앞서 얘기했듯이 IT와 OT 사이의 미들웨어 솔루션을 갖추고 있고, 샵플로어에서 배치사이즈원을 실현하는 ACOPOStrak과 SuperTrak까지 갖추고 있다.

즉, B&R은 인더스트리 4.0이나 스마트 팩토리 구축에 필요 한 모든 기술 포트폴리오를 갖추고, 시장을 선도해 나가고 있다.