스마트 팩토리가 여기에: 첨단 제조업체를 위한 핵심 IIoT 기능

작성자: Fritz Cleveland 2017년 1월 30일

IIoT는 아마도 공장 자동화 분야에서 현재 가장 큰 유행어일 것입니다. 게다가 IIoT 기술은 이미 공장 운영 방식에 영향을 미치고 있습니다. 따라서 IIoT라는 용어에 대해 이해하고, IIoT 기술이 어떻게 스마트 팩토리에 이미 구현되고 있는지 파악하고, 미래를 위해 비즈니스를 준비하는 것이 관건입니다. 다음 문서에서는 스마트 팩토리의 세 가지 중요한 IIoT 기능 즉, 원격 모니터링, 예측 유지 관리 및 공정 최적화에 대해 집중적으로 설명합니다.

스마트 팩토리란?

스마트 팩토리는 IoT(사물 인터넷)의 중요한 부분입니다. IoT라는 용어는 가전제품부터 산업용 부품에 이르는 사물을 인터넷에 연결하는 기술을 의미합니다. 한편, IIoT(산업용 사물 인터넷)는 특히 산업 분야에 적용되는 이 혁신 기술을 가리킵니다.

IoT/IIoT 기술은 함께 "스마트" 네트워크를 만듭니다. 예를 들어, 스마트 홈의 무선 기술은 주택 소유자를 차고문에서부터 냉장고에 이르는 가정 내 거의 모든 사물에 연결시켜 스마트폰으로 원격 액세스를 가능하게 합니다.

마찬가지로, 스마트 팩토리는 산업용 자동화 장비와 시스템 간에 통신을 자동화해 플랜트 관리자가 무선으로 연결된 장비와 이러한 장비 작동에 대한 풍부한 데이터에 원격으로 액세스하도록 합니다. IIoT는 장비에 대한 예측 유지 관리를 비롯해 기업에서 데이터를 보다 의미 있게 활용할 수 있도록 하기 때문에 데이터 가용성은 IIoT의 특징 중 하나입니다. 무선 및 IO-Link 기능을 포함한 스마트 센서는 스마트 팩토리를 실현하는 데 있어 핵심적인 요소입니다.

스마트 팩토리의 주요 기능

스마트 팩토리의 세 가지 중요한 IIoT 기능은 원격 모니터링, 예측 유지 관리 및 공정 최적화입니다. 계속 읽어나가면 스마트 팩토리에서 활용되는 이러한 각 기능에 대한 실례를 살펴볼 수 있습니다.

원격 모니터링

장비 구성부품의 작동 상태를 (시간순 및 실시간으로) 파악할 수 있어 플랜트 관리자가 신속하게 시스템을 원격으로 모니터링 및 진단하고 장비의 가용성과 생산성에 영향을 미치기 전에 문제를 파악해 해결할 수 있습니다.

예를 들어, 무선 통신 기능을 갖춘 타워 라이트를 사용해 작업자는 비용을 많이 들여 케이블을 길게 연결할 필요 없이 장비 성능을 원격으로 모니터링할 수 있습니다. 라이트는 장비의 상태를 시각적으로 알리고 안전한 무선 네트워크를 통해 업데이트된 정보가 원격 장치로 전송되어 작업을 실행하거나 장비에서 떨어져 있는 워크스테이션에 작업자의 응답을 표시합니다.

이러한 장치에서 로깅한 데이터는 OEE(전반적인 장비 효율성) 계산에도 사용됩니다. 작업자가 알림 발생 시 신속하게 대처할 수 있을 뿐만 아니라 기록상 데이터는 장비 가동 시간, 생산량, 거부된 부품 및 기타 주요 지표를 추적하는 데에도 사용됩니다.

예측 유지보수

예측 분석은 장비 유지 관리를 보다 정확하게 계획할 수 있게 해 장비 가동 중단 시간을 줄이고, MTBF(평균 무고장 시간)를 늘리고, 불필요한 예측 유지 관리와 예비 부품 재고에 들어가는 비용을 줄여줍니다.

예측 유지 관리를 통해 장비 자체에서 생성된 기록상의 데이터와 실시간 데이터를 토대로 유지 관리 결정을 내릴 수 있기 때문에 추측을 상당히 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 진동 및 온도, 전류, 압력 을 측정하는 무선 센서는 예기치 않은 다운타임과 기계 고장으로 이어질 수 있는 기계 및 시스템 오류를 감지할 수 있습니다. 무선 센서는 이러한 정보를 무선 컨트롤러로 전송합니다. 그러면 무선 컨트롤러가 (문자 또는 이메일 알림을 통해) 장기 분석에 사용할 수 있게 만듭니다.

기계 구성 요소를 실시간으로 모니터링하면 문제가 너무 심각해져 추가 손상이 발생하거나 예기치 않은 다운타임이 발생하기 전에 문제를 감지하고 해결할 수 있습니다. 시간이 흐름에 따라 기록상의 데이터는 보다 더 정확한 정보에 기반한 유지 관리 결정을 내리는 데 사용할 수 있는 중요한 장비 성능 로그를 생성합니다.

공정 최적화

IIoT 기술이 제공하는 상호 연결성은 장비, 구성부품 및 사람 간에 원활한 통신을 가능하게 합니다. 이러한 상호 연결성은 데이터 기반 프로세스 최적화를 가능하게 해 효율성과 생산성을 높입니다.

예를 들어, 무선 알림 시스템을 통해 관리자와 기술자에게 특정 라인에 이들이 필요함을 알려 기술자와 관리자가 각 생산 라인을 계속해서 확인할 필요를 줄이고 작업자는 지원이 필요한 경우 자신의 워크스테이션을 비울 수 있습니다.

이와 같은 시스템은 작업자( )가 버튼을 누르거나 스와이프( )를 통해 관리자나 기술자에게 생산 라인에 필요한 인력이 있음을 알릴 수 있도록 설정할 수 있습니다. 게이트웨이의 출력부에 연결된 타워 라이트는 관리자의 주의가 필요한 생산 라인을 나타내는데, 색상을 지정해 기술자(노란색) 또는 관리자(빨간색)의 지원이 필요한지 나타낼 수 있습니다.

통신을 간소화하기 위해 연결된 장치의 무선 네트워크를 활용해 관리자, 기술자 및 라인 작업자는 자신의 시간을 보다 효율적이고 생산적인 방식으로 사용할 수 있습니다. 마찬가지로, 무선 솔루션은 pick-to-light 및 부품 요청 응용 분야에 사용할 수 있습니다.