중소기업에서 비용과 기술에 대한 큰 고민 없이 간단하게 구축할 수 있는 스마트 팩토리 솔루션이 공개됐다.
신호정보기기 기업 한국페트라이트(지사장 이병석)가 스마트팩토리 솔루션 공급업체를 대상으로 11월 15일, 서울 롯데시티호텔에서 ‘페트라이트의 스마트팩토리 솔루션 소개 및 스마트팩토리 구축의 미래 방향성 제시’라는 주제로 세미나를 개최하고, 자사의 스마트 팩토리 솔루션을 소개했다.
페트라이트(PATLITE)는 자타가 공인하는 경광등 분야의 전 세계 넘버원 기업이다. 경광등 분야에서만 70여 년의 역사를 가진 페트라이트는 자사의 전통적인 기술을 활용해, 중소기업이 필요로 하는 스마트 팩토리 솔루션을 개발, 전 세계 시장에 본격적으로 판매를 전개하고 있다.
경광등은 공작기계와 같은 장비 어디에나 장착해 쓰이는 기기로, 페트라이트는 이 경광등에 네트워크를 구현해 송신기와 수신기, SCADA 소프트웨어만으로 간편하게 실시간 모니터링과 설비의 가동률을 관리할 수 있는 스마트 팩토리를 제안하고 있다. 전통적인 기술을 현재의 시장 트렌드에 맞는 경제적인 기술로 탈바꿈 시킨 모범적인 사례라고 할 수 있다.
비용과 기술적인 장벽으로 스마트 팩토리 도입을 주저해왔던 중소기업이, 이제 간편하게 그리고 빠르고 경제적으로 스마트 팩토리를 구축할 수 있게 됐다.
이병석 한국페트라이트 지사장은, WD시스템은 생산성을 획기적으로 올릴 수 있는 가장 현실적이고 강력한, 중소기업을 위한 경제형 스마트 팩토리 솔루션이라고 역설했다.
행사의 포문을 연 이병석 페트라이트 한국지사장은 환영사를 통해, 페트라이트는 1947년에 설립되어, 70여 년 동안 오직 신호정보기기 메이커로서의 역할을 수행하고 있는 기업이라고 말했다.
페트라이트는 일본에 본사를 두고 있으며, 일본 산다와 인도네시아에 2개의 공장이 운영되고 있다. 산다공장에는 기술센터가 운영 중으로, 약 100여명의 R&D 인력이 근무하고 있다. 미국과 유럽, 중국, 한국, 타이완, 태국, 싱가포르, 맥시코 등 전 세계 각 주요 거점에 판매법인을 운영하고 있다.
지난해 약 1600억 원의 매출을 달성했으며, 전 세계적으로 약 900여 명의 종업원이 근무를 하고 있다.
시그널 타워와 산업용 LED 조명, 소리를 통해서 현장의 상황을 알려주는 음성 관련 기기, 경보기 등의 컴포넌트 제품군과 함께, 컴포넌트 제품에 네트워크 기능을 구현한 네트워크 제품을 공급하고 있다.
생산성을 획기적으로 올릴 수 있는 가장 현실적이고 강력한, 중소기업을 위한 경제형 스마트 팩토리 솔루션 제안
이날 이 지사장은, 중소기업이 가지고 있는 생산 인프라를 통해서 생산손실을 줄이는 것이 중소기업을 위한 스마트 팩토리라고 설명했다.
중소기업들은 가지고 있는 생산기반 인프라를 통해 가동율을 최대한 끌어올려야만 생산성이 올라가고 이익을 창출하고 회사가 생존할 수 있다. 그런데 이 시스템을 도입하면서 기존의 인프라를 세워놓아야 한다면 큰 기회손실이 발생한다. 따라서 도입기간을 최소화함으로써 기회손실을 줄이는 것이 중소기업 입장에서는 상당히 중요한 테마다. 또 중소기업은 대부분 필요한 기술과 전문가를 확보하고 있질 못하다. 따라서 시스템을 도입하는데 있어서 공장 생산 시스템 이해도가 어느 정도 있는 사람은 누구나 이해할 수 있는 시스템이어야 한다.
전문가가 있고, 시간이 있고, 돈이 있으면 스마트 팩토리 구축은 불가능한 것이 아니다. 그러나 중소기업은 전문인력이 부재하고, 시스템 도입기간의 기회손실이 크고, 충분한 투자자금이 없다. 또, 기술적인 측면에서 시스템의 확장성을 가져가기가 힘들다. 차후에 증설을 할 때 통합, 연장해서 스마트 팩토리를 구현하기 위한 능력이 취약하다. 데이터의 공용화, 기존의 생산라인에 있는 각종 장비들의 데이터를 통합하기 위해서는 거기에 대한 프로토콜을 맞추고 소프트웨어를 바꾸고 하는 상당히 어려운 기술적인 문제가 있다. 이러한 문제에 막혀서 스마트 팩토리 도입을 주저하고 있는 중소기업이 많이 있다. 간단하고 빠르고 경제적인 가격(유선의 10분의 1 가격)의 솔루션을 제안함으로써, 중소기업의 이러한 난제를 해결하고자 하는 것이 페트라이트 스마트 팩토리 사업의 골자다.
시그널 타워에 송신기를 끼워 넣음으로써 네트워크화 구현
시그널 타워는 장비의 상태정보를 현장에서 직관적으로 알 수 있고 표현하는 기기로 과거부터 고전적으로 쓰여 왔던 장비다. 페트라이트의 무선 데이터 통신 시스템(WD시스템)은 이 시그널 타워에 송신기를 끼워 넣음으로써 네트워크화를 구현한다.
송신기가 있는 시그널 타워를 간편하게 공작기계와 같은 장비에 장착하면, 경보 데이터가 시그널 타워에서 무선으로 안전하게 고정 수신기로 전송이 된다. 이 WD 고정 수신기가 송신기와 PC간의 데이터 브리지로서의 역할을 수행하고, PC에서는 원시 장비 데이터를 수신해 CSV 파일로 내보낸다. 이것이 페트라이트가 제안하는 중소기업을 위한 스마트 팩토리다. 대단히 간단한 구조다. 송신기와 수신기만으로 공장의 모든 장비 데이터가 실시간으로 모니터링되고, 가동율 관리가 가능해진다. 이런 간단한 시스템으로 스마트 팩토리를 구축할 수 있는 것이다.
스마트 팩토리의 진입장벽이라고 할 수 있는 ‘비용’, ‘데이터 공용성’, ‘시스템 확장성’을 페트라이트는 ‘Simple’, ‘Speed’, ‘경제성’을 구현한 Wireless WD System을 통해 극복했다는 것이 이 지사장의 설명.
이 시스템은 중소기업이 스마트 팩토리라는 시대의 조류에 어떻게 합류하고, 기업의 경쟁력을 높일 수 있을까라는 고민에 획기적이고 현실적인 솔루션이 될 수 있다. 생산성을 획기적으로 올릴 수 있는 가장 현실적이고 강력한, 중소기업을 위한 경제형 스마트 팩토리라고 할 수 있다.
한국페트라이트 김진석 E파트장은 Simple, Speed, Saving이라는 3S가 페트라이트의 WD시스템의 장점이자 콘셉트라고 강조했다.
이 지사장에 이어 한국페트라이트 김진석 E 파트장은 ‘중소기업 맞춤형 스마트 팩토리 구축 솔루션’을 주제로 한 발표를 통해, 현재 대부분의 기업들이 현장중심으로 데이터 정보를 받고 있지만, 앞으로는 IoT 기반으로 스마트 팩토리를 추진함으로써, 현장중심이 아닌 필요 중심으로 때와 장소에 관계없이 언제어디서나 상태를 보고 파악할 수 있는, 장소 Free 및 쌍방향 정보전달 기능으로 발전해 나갈 것이라고 설명했다.
IoT 기반의 스마트 팩토리 도입의 궁극적인 목표는 이익창출이다. 이익을 창출하기 위해서는 생산성이 향상돼야 한다. 생산성이 향상되기 위해서는 가동율을 잘 관리해야 하는데, 실시간 모니터링을 통해서 가동율을 관리할 수 있다. 결국은 현장의 실시간 모니터링을 통해서 가동율을 높이고, 생산성을 향상시켜서, 기업의 이익을 극대화시키는 것이 스마트 팩토리 도입의 목적이다.
스마트 팩토리 도입의 공통과정은 현장을 모니터링하고 알람 시그널을 통해서 현장을 분석하고, 그에 따라서 조치(Prediction)하는 과정이다.
중소기업들은 스마트 팩토리를 도입하는데 진입장벽이 있다. 이기종간의 프로토콜 작업문제, 초기시스템 도입비용, 장비 소프트웨어 변경 등 엔지니어 수배의 어려움, 도입시간에 따른 기회손실 발생이 그것이다.
페트라이트의 WD 시스템은 경제적이고 신속하게, 심플하게 설치할 수 있어서 이러한 어려움을 해결할 수 있다. 경제적으로 처리함으로써 초기 시스템 도입비용을 줄이고, 빠르게 설치함으로써 도입시간에 따른 기회손실을 줄일 수 있으며, 간단하게 설치함으로써 사내전문가 수배를 고민할 필요가 없고, 레이아웃 변경을 바로 할 수 있을 뿐만 아니라, 설비 공통 인터페이스로 프로토콜에 전혀 문제가 없다.
Simple, Speed, Saving이라는 3S가 페트라이트 WD시스템의 장점
페트라이트의 솔루션은 크게 두 가지다. 하나는 무선 데이터 통신 시스템인 WD시스템이고, 또 하나는 IoT 제품군인 NH/LA6-PoE/NBM이다.
WD 시스템은 기본 수신기(경광등)에 송신기를 장착하면 되는데, 송신기는 돌려서 끼우면 간단하게 바로 장착이 된다. 송신기를 장착하면 바로 지그비 통신을 할 수 있게 되고, 그 데이터를 고정 수신기에서 받아서 LAN으로 연결된 PC로 들어가게 된다. 주파수는 2.4기가헤르츠를 사용한다.
심플하고, 간편하게 설치할 수 있고, 그러면서도 경제적인 효과를 달성할 수 있다. Simple, Speed, Saving이라는 3S가 페트라이트의 WD시스템의 장점이자 콘셉트다. 실시간 모니터링을 통해서 가동율을 관리하고 생산성을 향상 시키는 것이 목표다.
매우 심플해서 빠르게 설치할 수 있고, 유선시스템 대비 1/10 이하의 경제적인 비용만 들이면 설치가 가능하다. 무선이기 때문에 레이아웃을 바꾸더라도 전혀 문제없이 데이터 통신이 가능하다.
보안에서도 문제가 없다. 무선통신상의 데이터는 암호화되고 IEEE802.15.4라는 규격을 채택하고 있다. 무선LAN을 사용해 외부기기 접속이 불가하고, 데이터 형식도 독자적인 프로토콜을 사용하기 때문에 WD 데이터 형식 이외의 데이터는 아예 인식자체가 불가능해서, 수신기 보안상태가 허점상태가 되는 것을 사전에 방지한다.
페트라이트 무선 데이터 통신 시스템
유연한 네트워크 통신도 WD시스템의 특징이다.
현장에 여러 대의 신호기(송신기)가 설치됐을 경우, 송신기끼리 서로 데이터 통신을 실시하는데, 전파상태가 양호한 루트를 선택하여 네트워크 통신을 실시한다. 설비의 레이아웃 변경 등에서 전원 투입 시에 접속상태가 양호한 송신기끼리 데이터 통신을 자동으로 시작하고, 네트워크를 새로 구축한다. 따라서 현장의 상황에 따라 유연하게 무선통신이 가능하다. 송신기간 최대통신거리는 30미터로, 한쪽만 30미터가 되면 전체적으로 100미터가 넘어도 전혀 문제없이 통신을 할 수가 있다. 수신기 한 대에 약 30개까지 시그널 타워(송신기)의 통신을 받을 수 있다.
데이터는 CSV 파일로 받아서 모니터링을 통해서 가동율이라든가 생산관리 시스템과 같은 생산현장의 데이터를 모니터상으로 보여준다.
간트 챠트 시스템과 안돈시스템, 생산관리 시스템, 생산계획 예정 및 실적관리, KPI 대시보드, 설비 레이아웃의 가동 모니터와 같은 모니터링 및 생산관리 시스템을 볼 수 있다.
IoT 제품군의 적용사례도 소개
한편, 페트라이트의 IoT 제품군에는 NH시리즈와 LA6-PoE, NBM이 있다.
NH시리즈는 기존 시그널타워에 임베디드 OS가 장착된 일체형 시그널 타워로서, 네트워크 감시의 새로운 형태로 빛이나 소리, 메일로 한 순간에 정보를 제공한다.
네트워크 감시 표시등이라고 할 수 있는 NH시리즈는 모니터링 기능과 통신 커맨드 기능을 제공한다. 모니터링 기능으로서는 PING 장치 모니터와 Trap 모니터, 애플리케이션 모니터, 자가진단 기능이 있다. NH는 최대 24개의 네트워크 장치에 대해 PIN 상호작용을 한다. PING 응답에 실패한 경우 관리자에게 경고를 해주는 라이트/사운드가 발생한다.
통신커맨드 제공에 있어서는 RSH(Remote Shell) 프로토콜을 쉽게 제어할 수 있고, 이기종간 프로토콜이 다를 경우에도 소켓전송을 할 수 있다. PNS 커맨드는 페트라이트가 만든 커맨드로서, 모든 장비를 제어할 수 있는 프로토콜이다.
NH시리즈를 활용해 원거리에 있는 관리 직원에게 출력완료, 종이나 잉크부족, 고장 등 장비상태를 통지해 회사의 효율성을 개선한다. 이런 것이 모두 가동율을 높일 수 있는 방안이라고 할 수 있다.
LA6-P0E는 자체 프로그래밍이 가능한 시그널 타워로서, 페트라이트가 제공하는 프로그램으로 색상이나 패턴 변경이 가능하며, 타이머 기능도 갖추고 있다.
PoE는 데이터와 파워를 하나의 선으로 연결해서 간편하게 설치할 수 있는 기능이다. 타이머 기능과 카운터 기능이 내장되어 있어서 불빛이 시간대별로 올라가게 되기 때문에, 이 불빛을 보고 작업자가 5분 안에 작업을 해결해야 되겠구나, 내가 너무 늦게 작업했구나, 문제를 일으켰구나 하는 것을 금방 파악할 수 있게 된다. PoE는 범용 프로토콜인 모드버스/TCP 커맨드로 제어가 가능하고, 미러링 기능이 있어서 시그널 타워의 상태정보를 최대 8개 지점에 미러링하여 공유할 수 있다. 미러링 기능은 현장의 LA6가 관리자 쪽으로 연동이 돼서 최대 8개까지 연동시킬 수 있다.
NBM은 네트워크 환경이 제공되지 않는 곳에 접점을 통해 네트워크를 구성할 수 있는, 네트워크 임베디드 OS가 장착된 PC다.
인터페이스 컨버터라고 할 수 있는 NBM은 네트워크 상태를 감시하는 것이 주된 역할이고, 감시기능, 커맨드 송신기능, 커맨드 제어 기능, 입출력 기능이 있다.
공작기계 시그널타워에서 빨간 불이 감지가 되면 현장의 NBM과 사무실의 NBM이 LAN을 통해서 연결이 돼서 인터넷을 통한 이메일 전송으로 현장상황을 바로 관리자에게 보내줄 수 있다. 또한 현장에 장착되어 있는 카메라와 같은 하드웨어가 오작동이 되는지 LAN을 통해서 고장상태를 확인하여 관리자가 신속히 조치할 수 있도록 불빛을 점등시킬 수도 있다.
한국페트라이트의 이훈 대리가 적용사례를 소개하고, 데모를 시연했다.
페트라이트의 솔루션은 패키지화되어 있어서, 구매해서 바로 쓸 수 있어
김 파트장에 이어 한국페트라이트의 이훈 대리가 적용사례를 소개하고, 데모를 시연했다.
이 대리는 공작기계 등에 설치되어 있는 시그널 타워를 솔루션으로 다시 한 번 고객들에게 제공하고자 하는 것이 페트라이트의 사업방향이라고 설명하고, 페트라이트는 스마트 팩토리 솔루션을 패키지화해서 고객이 쉽게 구매하고 쉽게 다가설 수 있도록 만들어 놓았기 때문에, 고객은 구매해서 그냥 사용하면 된다고 피력했다.
한편, 사람이 세이프티 영역을 넘어가면 센서들로 아웃풋을 내는데, 이것은 현장에서만 끝난다. 그러나 페트라이트의 NBM으로 이걸 받게 되면, 멀리 떨어진 곳에 MP3가 탑재된 스피커로 음성 안내가 된다. 그렇게 되면 사람이 어느 지역을 넘어갔다는 것을 소리로도 알 수 있게 된다. 국내 S사의 이 솔루션을 혼형 MP3 재생 통지기 EHV와 인터페이스 컨버터라는 페트라이트의 제품 2개로만 구성한 사례도 소개가 됐다. 이 인터페이스 컨버터는 이메일 서버와도 연동이 된다.
한편, 이번 행사에서는 스마트공장추진단 책임연구원 이진성 공학박사가 ‘스마트공장 정책 추진 현황’을 주제로 강연을 진행했다.
