로크웰오토메이션이 파트너네트워크와 함께 주최한 ‘2021 오토메이션 페어’에서 인더스트리 4.0을 넘어 ‘인더스트리 5.0’을 향한 로드맵을 그려야 한다고 전했다. 스마트 제조 솔루션 박람회인 이번 오토메이션 페어는 미국 휴스턴에서 11월 10일부터 11일까지 진행됐다. 로크웰오토메이션은 인더스트리 5.0을 가속화하는 요인으로 원격 연결, 복수의 디지털 트윈을 통한 첨단 엔지니어링, 물리적 자산과 디지털 자산의 혼합, 인간-기계의 상호작용 변화 등을 들고 있다. 한편, 인더스트리 4.0과 인더스트리 5.0의 차이점을 정의한 프로스트 앤 설리번(Frost and Sullivan)의 보고서에서는 제조업체들이 만들어 낼 수 있는 변화로 ▲고객 서비스 제공 ▲초고객맞춤화 ▲반응적 & 분산형 공급 체인 ▲경험 기반 제품 ▲제조 인력의 공장 회기를 강조하기도 했다. 로크웰오토메이션은 제조기업이 인더스트리 5.0을 구현하기 위해서 ‘기술’의 활용이 핵심적이라고 보고 있다. 로크웰오토메이션은 이번 오토메이션 페어에서 기술 활용이 가능한 핵심 분야로 ▲클라우드, 엣지와 소프트웨어의 진화 ▲유니버설 컨트롤과 융합된 통합 개발 환경(Integrated Development Environment : IDE) ▲서비스형 소프트웨어(SaaS)와 디지털 서비스가 포함된 AI 기반 운용 관리 ▲자율 시스템과 노동력 증강(augmented workforce)을 꼽았다. 로크웰오토메이션의 스캇 울드릿지(Scott Wooldridge) 아시아태평양 사장은 산업자동화 분야의 기하급수적 변화로 기업들은  또한, "코로나19의 글로벌 팬데믹이 산업 자동화 분야에도 큰 폭의 변화를 가져오고 있다”면서, "인간과 기계의 상호 작용을 더 효율적으로 구현하는 시스템을 제공함으로써 생산량을 극대화하고 작업 현장에 물리적으로 배치된 인력을 최소화하는 등 기존 역량을 보강하여 효율과 안전 모두를 높이는 것이 로크웰오토메이션의 목표"라고 전했다.

로크웰오토메이션은 PlantPAx 5.0 분산제어시스템(DCS)을 발표했다. 로크웰오토메이션이 이번에 출시한 새로운 버전의 DCS는 산업 생산자들이 공장 전반에 걸쳐 확장 가능한 시스템을 통해 디지털 트랜스포메이션과 향상된 운영을 제공하여 공장 운영 라이프사이클을 개선한다. 이번에 출시한 새로운 시스템은 컨트롤러 전용 공정 기능성을 도입해 디지털 전환을 지원하고, 시스템 자산 가용성을 향상시켜 규제를 받는 업계가 규제를 준수할 수 있도록 한다. 이를 통해 전사적으로 분석 능력을 도입할 수 있도록 지원하는 것이 특징이다. 직관적인 워크플로와 사이버 보안 표준을 통해 각 팀은 제품 출시 기간을 단축하고 공장들이 더 빠르게 수익을 구현할 수 있는 DCS 인프라를 설계, 도입, 지원할 수 있도록 한다. 로크웰오토메이션의 짐 윈터(Jim Winter) 글로벌 공정 총괄은 "이번에 나온 새 시스템 기능들은 고객사가 설계와 시운전 비용을 절감할 수 있도록 크게 개선되었다. 향상된 기능성은 공정 관리 레이어를 기업에 통합하는 전반적인 능력을 한 차원 높인다. 우리는 시스템 라이프사이클 비용을 절감하고 운영상의 리스크를 낮춤으로써 최종 사용자에게 보다 높은 가치를 제공할 혁신적인 방법을 찾고 있다"고 밝혔다. 이번에 발표된 5.0 버전은 기존 사용되고 있던 DCS를 혁신할 수 있는 기능을 제공한다. 우선, 새로운 공정 컨트롤러를 도입하고 첨단 처리능력과 용량을 가진 Logix 제품군을 확장해 PlantPAx 아키텍처의 복잡성을 줄였다. 이와 같은 설치공간 감소는 전체 라이프사이클에 걸쳐 시스템 총소유비용을 절감한다.   컨트롤러 펌웨어에 내장된 전용 공정을 통해 프로젝트팀은 개별 프로젝트나 여러 곳에서 이루어지는 프로젝트의 일관성을 유지하도록 제어할 수 있다. 각 팀이 자동화 인프라를 현대화하기 때문에 이와 같은 일관성은 도입된 시스템의 라이프사이클 관리를 간소화하며 총소유비용(TCO)을 절감한다.   PlantPAx 5.0은 더욱 향상된 설계 및 운영 사용자 경험을 제공한다. 각 개발팀은 장치, 알람, 진단 시스템 요소의 구성을 통해 비용을 절감할 수 있다. 운영팀은 더욱 안전하고 보안이 유지된 형태로 기저 제어 로직을 더 확장성 있게 파악할 수 있으며 유지관리팀은 문제해결파악을 위한 가시성을 확보할 수 있다.   또한, 최적의 상태에서 운영을 수행하고 사이버보안 위협을 최소화하기 위해 PlantPAx 5.0 시스템 아키텍처는 전기적으로 안전한 시스템 도입과 관련된 지침을 제공하는 ISA-99/IEC 62443-3-3 국제표준에 대한 TÜV 인증을 획득했다.   공정 최종 사용자는 분석 능력을 공정 운영을 통한 수익 구현의 핵심 전략으로 활용한다. PlantPAx 5.0은 DCS에서 과거 및 현재 데이터를 보고 및 분석툴에 손쉽게 연결할 수 있도록 구축된 프레임워크를 탑재했다. 그리고 공장 운영 제어용 공정 전략에 부합하는 워크플로를 활용해 증강현실(AR) 등 다양한 경험을 구현한다. 소프트 센서, 이상 감지, 모델 예측 제어 등 공정 애플리케이션을 위한 예측 및 규범 모델을 활용하는 확장성 있는 분석 패키지도 구현할 수 있다. 로크웰오토메이션의 하미트 싱 소디(Harmeet Singh Sodhi) 아태지역 산업 디렉터는 “PlantPAx 5.0 분산제어시스템은 고객의 비즈니스 및 운영 과제를 보다 효율적으로 해결할 수 있도록 지원하며, 생산성과 효율성의 균형을 맞추고 탁월한 단순성을 제공할 것”이라며, “이러한 모든 요소들은 현재 환경에 매우 중요하다. 공장 설치 공간을 줄이고, 일관성과 효율성을 높이며, 운영의 보안과 안전을 강화하기 위한 새로운 기능을 도입함으로써, 아태지역의 고객들에게 훨씬 더 큰 경쟁적 이점을 창출하고, 수익성 향상을 이룰 수 있도록 도울 것”이라고 덧붙였다.

중소기업 '2018~2020' 기술 로드맵 (2)   (1) 세계 스마트공장 산업이슈 (2) 국내 스마트공장 산업이슈   스마트공장을 위한 현장 밀착형 ‘15년 현장자동화, 모델공장 구축 등 국내 중소·중견 기업의 스마트공장을 위한 현장 밀착형이다. 핵심 기술을 집중 개발하기 위해 산업부와 과기정통부에서 113억 원을 투입했다. 4차 산업혁명 대응 및 제조업 성장 잠재력 제고를 위해 스마트공장의 보급·확산, 기술개발을 포함한 정부의 적극적 지원은 바람직하지만, 인력·장치에 노하우가 축적되어 고도화되는 제조업의 특성상 단기적·정량적 목표는 인력·자원의 비효율적 소모를 야기할 수 있다. 보급·확산 정책은 단기적으로는 정부 주도의 진행이 불가피하나, 궁극적으로 기업의 수요와 요건을 지속 반영하여 추진되어야 한다. 스마트공장은 기술개발, 보급·확산, 표준화 등 접근 관점에 따라 현황 분석 및 지원 전략을 구분할 수 있다. 우선 기술개발은 요소기술들은 기기연결 및 생산 최적화를 위한 ICT 융복합 기술로 개별기술의 고도화가 산업전반에 미치는 효과가 크다. 또 보급·확산은 스마트공장은 경쟁력 기반이 취약한 중소·중견 기업의 생산성 향상을 위한 도구이다. 끝으로 표준화는 제조업 전주기의 플랫폼으로서 이종 기술간 통합·연계·운용의 표준화에 대한 접근이 필요하다. 전라남도와 (재)녹색에너지연구원이 선정한 ‘빅데이터를 활용한 스마트팩토리 에너지절감 솔루션 개발’사업은 포스코 광양제철소 전후방 중소기업을 대상으로 스마트공장 지원체계를 구축하는 사업으로 다른 산업에 비해 에너지 다소비 업종인 철강기업의 에너지 비용 절감, 작업 공정 개선 등을 통해 생산기업의 경쟁력 강화가 기대된다. 특히 실증 대상 기업의 생산시설에 신재생에너지와 조업 환경을 융합해 빅데이터 및 IoT 기반 저비용 맞춤형 스마트에너지 컨설팅 솔루션 개발 및 적용이 가능하다.   스마트 센서, 4차 산업혁명 붐 타고 ‘날아올라’ 최근 스마트팩토리, 4차 산업혁명의 영향으로 센서 수요의 증가는 물론 사용자의 요구도 다양해졌다. 프로세스 오토메이션(Process Automation, PA ) 또는 팩토리 오토메이션(Factory Automatin, FA)의 하위 레벨에 속한 센서의 성능이 데이터의 검출에서 끝나지 않고 분석, 고속, 고정확도 등 기술적 요소들에 대한 사용자 요구가 꾸준히 증가하고 있다. 최근에는 ‘IO-Link’ 기능을 탑재한 센서들이 시장에 확산되고 있다. 기존의 필드버스 레이어가 리모트 IO, 상위 PLC, DCS 레벨까지는 통신을 통해 상위로 데이터를 전송했다면, 센서와 액추에이터가 있는 하위레벨에서는 통신을 하지 않는 사업장이 많았다. IO-Link가 적용되면 하단에 있는 센서, 액추에이터까지 디지털화돼 정보를 주고 통신을 하게 돼 공장의 스마트화에 가속도가 붙을 것으로 전망이다. 현재 IO-Link 컨소시엄에는 오므론, 터크, 발루프, 로크웰오토메이션, 아이에프엠, 슈나이더일렉트릭, 센시리온, 지멘스 등 150개 이상 세계 주요 센서 기업과 산업용 자동화기기 제조업체가 참여 중이다.   스마트공장의 산업별 차이 관련 논점 스마트공장의 다양한 혁신 Tool이 산업에 따라 상당히 다른 혁신 가치를 가지기 때문에 각 기업이 속한 산업에 효과적인 혁신 Tool을 도입하는 것이 중요하다. 산업별로 스마트공장 구현과 혁신은 상당히 다른 방식으로 전개될 수 있으므로 자사 공장의 혁신 이슈에 적합한 스마트공장 구축이 중요하다. 조립가공(자동차/가전/부품) 산업은 제품의 빠른 Life Cycle 대응, 고객 맞춤형 생산, 노무비 절감 등이 주요 혁신 이슈이다. 프로세스장치 산업은 핵심 공정의 최적 제어, 공정 간 연계제어, 설비 유지보수를 통한 생산성 향상 등이 주요 혁신 이슈이다.   Connected Factory 연결 관련 논점 스마트공장 도입을 위한 Connected Factory 구축이 선행되어야 하지만 막대한 투자비를 정당화할 수 있는 혁신 모델이 확인되어야 한다. DB 구축비용이 저렴해진 것은 사실이나 수 많은 설비에서 초단위로 생산되는 조업 데이터를 모두 DB화하는 것은 막대한 비용이 소요된다. 설비 제조사별로 데이터 포맷이 달라 데이터 통합을 위한 Middleware 개발에도 상당한 규모의 투자가 필요하고 표준화를 위한 협의는 아직도 진행 중이다. Pilot 공장을 Connected Factory로 구축하여 테스트하거나 핵심 제품/공정 중심으로 범위를 한정한 후 필요한 정보를 연계하여 테스트하는 것이 바람직하다. 공정 간 연계제어를 위해서 Connected Factory가 필요하지만 실제 핵심적인 제어 인자는 전체 데이터에서 극히 일부분에 불과하다. 공정 간 상호작용이나 상호작용하는 인자를 알지못하는 상황에서는 다수의 공정과 조업 데이터에 대한 수집과 분석이 필요하지만 일단 파악한 후에는 해당 조업 데이터만 연계 관리하는 것으로 충분하다.   운영모듈(MRP/MES/SCM), 조업 데이터와 연계 필요성 관련 논점 운영모듈에 공장의 조업 데이터를 통합하는 것이 어떤 가치를 가져올 수 있는지 불분명하다. 삼성전자의 SCM 혁신, 기존 MRP의 고질적인 문제를 해결한 제3세대 MRP를 비롯한 운영모듈의 혁신은 Level 1,2 조업 데이터와의 융합이 아닌 새로운 운영 프로세스를 설계하고 구현하는 가운데 탄생하였다. 3세대 MRP를 제안한 Carol Ptak도 정보의 가시성만 높여서는 수요 변동 충격에 더 심하게 노출될 뿐이라며 스마트공장을 통한 운영모듈 혁신에 부정적 의견을 제시했다. 데이터의 가용성이 확보되었다는 이유로 공장의 Level 1,2 데이터와 운영모듈의 통합을 시도하기보다는 기존에 알려진 혁신 모델을 추구하고 있다.   제조업의 패러다임 변화 스마트공장의 기반이 되는 4차 산업혁명 기반 기술의 발전으로 제조업계의 생산과정이 보다 유연해지고, PLM/MDM 기반의 정보연결로 맞춤형 생산이 가능해졌다. 제조업의 산업 특성상 기계를 활용해야 하는 부분이 많았으며, 로봇 기술의 발달로 사람이 해오던 역할을 산업용 로봇이 대체할 뿐만 아니라 정밀공정, 극한 환경에서의 작업에도 로봇이 대체 투입되고 있다. 사물인터넷은 스마트공장 구축의 필수 요소로서 사물이 인터넷에 직접 연결되어 작동하며 각 연결고리에서 인지적, 판단적 기능을 갖추게 되어 사물 간 연결된 데이터가 부가가치 창출을 이루고, 실제 물리적 세계와 사이버 공간의 융합이 이루어져 초 연결화가 실현될 것이다. 사이버 공간에서 발생하는 위협이 증가함에 따라 사이버 보안이 중요해진 한편, 클라우드형 솔루션이 보급화되면서 클라우드 및 포그컴퓨팅 보안이 사이버 보안의 핵심이 되었고, 스마트공장에 대한 오퍼레이션 컨설팅 중 사이버 보안에 대한 위험관리 컨설팅이 크게 성장할 것으로 전망된다. 과거 여러 부품 소재를 조립하여 완제품을 만드는 조립 산업이 전체 제조업에서 큰 비중을 차지했었으나, 3D 프린팅과 양손 로봇을 통해 한 생산라인에서 다양한 부품 소재의 생산이 가능해졌고, 이에 따라 부품 및 소재의 첨단화가 더욱 중요해질 전망이다.

다쏘시스템은 카티아, 델미아, 시뮬리아, 에노비아, 시뮬리아 브랜드로 구성된 PLM 포트폴리오 V5R19를 발표했다. V5R19는 향상된 엔지니어링 우수성, 생산 사이클 안으로 더욱 확장된 PLM, 중소기업을 위한 PLM 채택 가속화, 엔터프라이즈 에코시스템 내에서 IP 라이프사이클관리 확장 및 통합을 제공한다. 다쏘시스템 제품 R&D 부사장 Dominique Florack는 "이 릴리즈는 더욱 발전된 V5를 위한 우리의 지속적인 신념 보여주며, 이것은 우리 솔루션의 풀 스펙트럼을 아울러 강력한 기술 향상을 포함한다."고 말했다. V5R19는 또한 V5의 범위를 상당히 연장했다. 예를 들어 로크웰오토메이션(Rockwell Automation)과 파트너십을 통한 생산 도메인으로 델미아의 연장은 가상 제품 설계와 제어공학(controls engineering) 사이의 훌륭한 통합을 제공한다. http://www.3ds.com