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자동화 메이저 4개사의 통합 소프트웨어 전략 자동화 메이저 4개社, 통합 소프트웨어를 말한다 |
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통합 엔지니어링 소프트웨어 플랫폼이 산업자동화 업계의 뜨거운 이슈로 떠오르고 있다.
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Special Report / 자동화 메이저 4개사의 통합 소프트웨어-③ 지멘스
“TIA Portal 이후부터가 진정한 통합 소프트웨어”
미래의 콘셉트, 엔지니어링 프레임워크의 통합
지멘스 이장섭 차장
●● 지멘스가 TIA Portal을 출시한 이후 통합 소프트웨어에 대한 관심이 확대되고 있다. 통합 소프트웨어가 왜 필요한가.
지멘스는 전체 산업 분야를 위하여 현재 제품 디자인과 공정 디자인, 자동화 디자인, 생산이라는 네 가지 분야에 걸쳐 다양한 소프트웨어를 제공하고 있으며, 각기 다른 네 가지의 분야를 하나의 데이터베이스를 통해 하나의 프레임워크로 통합하고자 하는 것이 장기 전략이다. TIA Portal V11.0은 이러한 장기 전략의 첫 단계이며, 모든 자동화 작업에 유용한 단일화된 프레임워크를 기반으로 하는 통합 엔지니어링 도구다.
지금은 제품 라이프 사이클이 점차 짧아지고 수많은 혁신이 이루어지고 있다. 또한 목표 시장이 역동적으로 변화할 뿐만 아니라 요구사항도 매우 까다로운 시대이다. 자동화 산업에서의 엔지니어링 프로세스 혁신이라는 개념은 시간 단축, 가용성과 모니터링 기능 향상, 노하우 보호를 가능하게 하는 전략으로 재정의 되고 있다. 기술 발전에 따라 이제는 미래형 자동화 소프트웨어 제품 개발에서 새로운 경로를 개척해야 할 시점이며, 지멘스는 이 분야의 선두주자다. 지멘스는 이러한 시대적 환경 변화에 대응해 모든 자동화 작업에 최적화된 새로운 엔지니어링 프레임워크인 TIA Portal을 개발했다. TIA Portal은 사용하기 쉽고 효율적이다. 한 마디로 말해서 TIA portal은 엔지니어링의 재정의 개념이라고 할 수 있다.
●● 지멘스 외에도 몇몇 업체들이 이미 통합 소프트웨어를 출시해 놓고 있다. 또 지멘스에는 TIA Portal 이전에 PLC와 HMI, 드라이브 등의 공통 서비스 기능을 모듈화해 공통 인터페이스에 의한 일관성을 확보하는 툴로서 SIMATIC Manager가 있었던 것으로 안다. 타 경쟁업체의 통합 소프트웨어와 TIA Portal, 또 SIMATIC Manager와 TIA Portal의 차이는 무엇인가.
지금 얘기한 SIMATIC Manager는 지멘스의 다양한 소프트웨어간의 통합을 지원한다. 지멘스는 제품의 개발에서부터 생산에 이르기까지 제조 전반에 걸쳐 제공되는 다양한 소프트웨어를 효율적으로 작업할 수 있도록 소프트웨어간의 인터페이스를 제공한다. 이 인터페이스들은 다른 소프트웨어 간의 상호 작용을 위하여 구분되어져 있는 경계를 상호 접속 시켜준다. 과거의 소프트웨어의 통합은 인터페이스를 통하여 다른 소프트웨어들을 서로 연결시켜주는 일종의 연결고리 같은 방법으로 구현되었지만, 이번에 출시된 TIA Portal은 통합의 레벨을 한 단계 높여서 인터페이스 없이 동일 프레임워크 기반에서 소프트웨어들의 포괄적인 작업을 지원하고, 완전한 데이터의 일관성과 오브젝트 지향의 프로그래밍 및 보안기능의 진정한 통합을 실현했다. 즉, 백본 자체를 일원화시켜서 처음부터 하나의 프레임워크로 묶어서 개발됨으로써, 인터페이스 역할이 필요 없는 통합된 소프트웨어를 구현하게 된 것이다. 따라서 TIA Portal 이전의 모든 통합소프트웨어는 진정한 의미에서의 통합 소프트웨어라고 할 수 없으며, TIA Portal 이후부터가 진정한 통합 소프트웨어라고 말할 수 있다.
●● 타 자동화 업체들과 지멘스의 차이점 가운데 하나가 제품 포트폴리오 측면인데, 지멘스는 지멘스가 확보하고 있는 PLM과 자동화단과의 통합 역시 상당 수준 진행을 해놓은 것으로 알고 있다. PLM 역시 TIA Portal이라는 프레임워크에 포함이 되는 것인가.
지멘스는 PLM과 설비 자동화 분야를 효율적으로 연동시키기 위하여 인터페이스 개발로 정평이 나있는 COMOS라는 업체를 인수하여 보다 체계적이고 세밀하게 PLM과 자동화단을 인터페이스 시킴으로써, 서로 다른 영역이었던 이 두 가지 분야의 통합을 구현하고 있다. 일관화된 데이터베이스를 사용함으로써 두 영역간의 가상 시운전이 가능해지고, 이를 위한 데이터베이스의 작업이 줄어듦으로써 전체적으로는 제품의 개발기간과 투자비를 절약할 수 있게 되었다.
지멘스는 장기적으로 TIA Potal의 프레임워크에 PLM을 통합할 계획이며, 이미 상당부분 진행이 이루어져 있다.
●● 지멘스 TIA Portal이 고객에게 제공할 수 있는 이점은 무엇인가.
시장 상황 및 고객 요구사항은 밀접하게 연관되어 있다. 따라서 급변하는 시장에서 고객 요구사항이 완전히 바뀐다는 것은 놀랄 일이 아니다. 오늘날 지멘스 고객은 빠른 투자비용 회수를 가장 중요하게 생각하고 있다. 이와 동시에 고객들이 투자하는 모든 설비의 총 소요비용은 최소화되어야 한다.
현재 고객들은 설계에서 개발, 시운전, 진단, 유지보수를 거쳐 지속적인 프로세스 최적화까지 전체 프로젝트 사이클을 지원하는 소프트웨어 제품을 요구하고 있다. 작업은 갈수록 복잡해지고, 기간은 갈수록 짧아지며, 성능 요구는 점점 높아지고 있다. 또 엔지니어링 단계는 더욱 짧아지고, 최저수준의 결함이 요구되고 있다.
이러한 시장 요구와 고객 요구사항을 충족시키는 유일한 방법은 모든 자동화 분야에서 접근 방법을 통합하고 일관된 접근을 가능하게 하는 것이다. TIA Portal은 단일 프레임워크, 엔지니어링의 재정의, 직관성, 효율성, 입증된 성능을 특징으로 한다. 이러한 특징들이 실질적인 차이를 만들 것이다. TIA Portal의 이러한 특징들이 고객에게 결정적인 경쟁우위를 제공할 수 있다.
●● 타 경쟁업체의 통합 소프트웨어와 차별화되는 TIA Portal의 강점은 무엇인가.
지멘스는 15년 전 처음으로 TIA(Totally Integrated Automation)를 소개했고, 당시에는 통합자동화를 구성하고 있는 PLC나 PCS, HMI 등의 인터페이스에 대해 얘기를 했었다. 이러한 TIA 솔루션을 발전시키기 위하여, 지멘스는 강력한 엔지니어링 도구 전체를 TIA Portal에 통합하는 것으로 꿈을 실현했다. TIA Portal은 모든 자동화 작업에 사용할 수 있는 단일 엔지니어링 도구다.
TIA Portal은 강력한 PLC 프로그래밍 기능을 통합했으며, 모든 운영자 시스템과 모니터링 시스템을 효율적으로 작업할 수 있도록 HMI 소프트웨어를 연동한다. 모든 네트워크와의 연결을 위하여 통합하여 간단한 프로젝트 관리 기능을 지원한다. 또 진단 도구는 프로세스와 시스템에서 오류를 빠르게 탐지해 생산 중단을 방지하도록 기능을 대폭 강화했다. 향후 모션제어를 포함한 드라이브 기술을 통합하여 보다 나은 엔지니어링 환경을 제공할 계획이다.
너무 많은 엔지니어링 도구의 통합이 이루어져 통합된 도구의 프레임워크가 복잡할 것이라고 생각하기 쉽다. 실제로 복잡하다. 하지만 그것은 통합된 도구를 사용할 때 나타날 수 있는 문제점에서만 그렇다. 사용하는 것 자체는 복잡하지 않다. 우리는 소프트웨어의 기능이 많아질수록 복잡해진다는 사실을 잘 알고 있다. 그러나 목표는 모든 기능을 최대한 사용하기 쉽고 효율적으로 만드는 것이다. 이런 목표에 따라 새로운 소프트웨어를 개발할 때는 가용성을 최우선으로 고려했다. 또 가시성을 최대화하기 위해 시각적 엔지니어링, 혁신적이고 현대적인 사용자 인터페이스, 모든 편집기와 애플리케이션 사이에 끌어 놓기 기능 등의 개념을 적용했다. 또 고객과 사용자가 긴 학습 과정 없이 자신의 목적을 효율적으로 달성하고자 하는 요구에 맞춰 초보자와 고급 사용자의 요구사항을 충족하는 플랫폼을 개발했다.
지멘스가 자동화 분야에서 실현해온 지난 15년간의 기술적 발전이 지멘스가 관점을 바꾸게 된 이유이며, 이는 고객에게도 패러다임의 변화다. 앞으로는 자동화 시장도 소프트웨어 시장에 의해 판도가 달라질 것이다. 고객은 우리 지멘스의 소프트웨어를 사용해 우리의 하드웨어를 경험하기 시작할 것이기 때문이다.
TIA Portal은 직관성, 효율성, 검증된 성능이라는 세 가지 특성을 중심으로 개발됐다. 세 가지 특성의 의미를 좀 더 자세하게 설명해 보겠다.
TIA Portal을 직관적으로 만든 두 가지 예는 다음과 같다. 먼저 PLC, HMI, 드라이브 기술 프로그래밍의 모든 편집기에 지능적인 끌어 놓기 기능을 통합했다. 따라서 사용자는 간단히 끌어 놓기 만으로 모든 편집기에서 정보를 옮기고 사용할 수 있다. 시스템은 배경 프로세스에서 모든 데이터의 일관성을 보장하고 보이지 않게 실행을 완료한다. 예를 들어, HMI 애플리케이션에서 PLC 데이터를 사용할 때 장치 사이의 연결은 자동으로 생성되며, 사용자의 추가 프로그래밍이 필요 없다. 이러한 개념 덕분에 사용자는 자신의 작업에만 집중할 수 있고, 프레임워크는 모든 표준 관련 엔지니어링 작업을 배경에서 자동으로 실행한다.
직관성의 두 번째 예는 공유 데이터 보관소 및 단일 입력 점에서 시작하는 일관된 심볼의 할당과 사용이다. 모든 편집기에서 일관된 심볼을 사용하므로 모든 프로젝트 정보가 명확하게 표시되어 누구라도 이해하기 쉬우며, 수정한 애플리케이션 데이터는 프로젝트 전체에서 자동으로 업데이트된다. 심볼은 자동으로 생성되고, 이에 따라 I/O가 할당되기 때문에 데이터 일관성이 높아지고 오류가 줄어든다. 결국 공유 데이터 보관소는 엔지니어링 도구의 통합에 있어서 핵심이며, 공유 데이터 보관소를 통해 프로젝트 작업의 효율과 품질이 크게 향상된다.
TIA Portal의 두 번째 특징은 효율성이다.
효율성은 최소 투입으로 산출을 최대화하는 것이 효율적인 것이다. 효율성은 경제 논리이기도 하다. 그러나 엔지니어링 프레임워크에서 효율성은 어떤 의미일까?
첫 번째 예다. 우리는 모든 프로젝트 컴포넌트의 간단한 재사용을 보장하는 종합 라이브러리 개념을 설계했다. 프로젝트 컴포넌트는 이미지, 레시피, 장치, 네트워크 등을 포함한다. 종합 라이브러리 개념에서는 이미 정의된 펑션 및 장치의 재사용을 보장하며, 따로따로 개발한 프로젝트 컴포넌트 간 데이터 교환을 쉽게 할 수 있다. 그리고 한편으로는 한 회사 내에서 여러 표준을 중앙 집중식으로 유지 관리할 수 있고, 다른 한편으로는 기업 전체에서 전역 라이브러리를 사용할 수 있다.
효율성의 두 번째 예는 효율적인 엔지니어링을 위한 강력한 프로그래밍 편집기다. 자세하게 배울 필요가 없다. 단지 보이는 대로 사용하면 된다.
간단히 말해서 프로그램 편집기는 완전한 그래픽 편집, 지능적인 동작, 자동 태그 할당, 개체를 관리하는 일괄 작업과 같은 기능을 포함하고, 편집기 애플리케이션의 모든 프로젝트 데이터에 액세스를 제공하며, 백업과 복구 장치를 통한 테스트 프로그램 요소를 포함하고, 프로젝트 전체에서 일관성 검사를 제공한다. 새로운 편집기를 이용하면 엔지니어링 시간을 단축하고 프로젝트 품질을 크게 개선할 수 있다.
TIA Portal의 세 번째 특징은 검증된 성능이다.
TIA Portal의 성능은 이미 충분히 검증됐다. 프레임워크는 2009년부터 엄선된 70여 고객 사이트에서의 혹독한 현장 테스트를 거쳐 성능을 검증 받았다. SIMATIC S7-1200을 위한 TIA Portal Step 7 Basic 버전은 현재까지 25,000 라이센스 이상이 판매 설치되어 활용되고 있다.
이처럼 수많은 사이트에서 개발단계에서부터 테스트를 할 수 있는 것은 지멘스이기 때문에 가능한 일이며, 다른 업체에서는 할 수 없는 일이다.
TIA Portal은 자동화 시스템의 모든 단계의 PLC 및 HMI 장치에 적합한 확장형 엔지니어링 소프트웨어다. 따라서 모든 장치에서 프로젝트 데이터의 재사용이 가능하다. TIA Portal을 사용할 때는 나중에 하드웨어에서 최종 결정을 내릴 수 있다. 그리고 기존의 엔지니어링 플랫폼을 기반으로 하여 향후에 모든 시스템을 확장할 수 있다. 향후 개발되는 소프트웨어 가 지속적으로 통합될 수 있도록 가능한 최선의 방법으로 프레임워크를 설계함으로써 미래에 대비하는 것이 우리 지멘스의 방향이다. 따라서 항상 과거의 투자가 현재를 보장하며, 마찬가지로 오늘의 투자가 미래를 보장할 수 있다.
●● 모 업체에서는 C 언어를 지원함으로써, 고객에게 사용 환경의 폭을 확대하고 있는데.
TIA Portal에서는 PC 기반의 파스칼 랭귀지인 SCL을 강력하게 지원하고 있는 것이 특징 가운데 하나다. 과거에는 SCL 언어가 옵션으로 제공이 됐었는데, STEP7 11버전 출시와 함께 STEP7의 베이직 버전에서부터 기본으로 제공이 되고 있으며, STEP7 프로페셔널 버전에서는 다이아그램 프래그래밍 방식까지 기본으로 지원하고 있다. 이미 국내외 수많은 사이트에서는 이 SCL 언어를 사용하고 있으며, 우리 역시 많은 경험이 있다.
●● 제한된 PLC와 모션 컨트롤, 화면만을 사용하는 소규모의 OEM 업체의 경우, 과연 통합 소프트웨어 플랫폼이 필요한가라는 의문이 있을 것 같다.
TIA Portal은 모든 PLC 및 HMI 장치 등급에 적합한 확장형 엔지니어링 소프트웨어이기 때문에 모든 장치에서 프로젝트 데이터를 재사용할 수 있으며, 마이크로 PLC에서부터 고장 안전형 최고급 컨트롤러까지 확장이 가능한 PLC 엔지니어링이다. 소규모의 OEM 업체의 경우, 비즈니스 영역이 확장될 경우에도 시스템 업그레이드 등의 요구에 바로 대응할 수 있도록 개발되어 있다. TIA Portal의 이점을 가장 크게 얻을 수 있는 고객층이 바로 OEM이다. 소규모업체의 경우 PLC 따로, HMI 따로 엔지니어를 두기가 어렵다. 여기에 TIA Portal이 최선의 해답이 될 수 있다. 앞서 얘기한 TIA Portal의 여러 가지 특징들이 그 이유다.
●● 향후 기술 업그레이드 계획은 어떻게 되나.
몇 년 내로 지멘스 IA & DT의 모든 자동화 소프트웨어 제품은 TIA Portal로 전환될 예정이다. 일관된 단일 엔지니어링 프레임워크는 앞으로도 계속된다. 현재 버전 11에서는 컨트롤러, HMI, SIMATICnet 및 후속 드라이브 통합을 시작하는데 집중하고 있다. STEP7 v11은 알려진 기존의 모든 하드웨어 플랫폼과 SIMATIC S7-1200과 같은 새로운 컨트롤러, 시뮬레이션, 높은 수준의 프로그래밍을 지원한다. WinCC v11은 기계 조작과 모니터링뿐 아니라 일관된 단일 HMI 소프트웨어 패키지의 SCADA를 통합하고 있다.
TIA Portal은 앞으로 몇 년 안에 SIMATIC 컨트롤러, SIMATIC HMI, SIMATIC IT, SINAMICS,SINUMERIK,SIMOTION 등 지멘스의 모든 하드웨어 및 소프트웨어 플랫폼을 지원할 예정이다.
●● TIA Portal에 대한 마케팅 및 시장 확대 전략은 어떻게 가져가나.
고객을 기존 방식에서 TIA Portal로 전환하기 위해 메이저 고객에 대한 마케팅은 물론 OEM 업체 등으로 범위를 확대해, 전 산업계를 대상으로 한 적극적인 마케팅 및 영업이 전개될 방침이다.
특히, 전 세계적으로 풍력이나 태양광, 2차전지 등 그린에너지에 대한 투자가 활발하고, 수처리나 담수처리 등과 같은 산업분야도 활발하게 시장이 움직이고 있기 때문에 기존 인프라를 활용하여 이러한 분야에 우선적으로 마케팅과 영업을 강화해 수요를 확대해 나갈 방침이다. 이를 위해 풍력이나 태양광, 2차 전지와 같은 산업의 경우에는 특화된 라이브러리를 제공하여 사용자가 보다 좋은 개발환경에서 작업할 수 있도록 할 계획이다.
이외에도 하나의 컨트롤러로 PC와 PLC의 어플리케이션에 모두 대응할 수 있는 특화된 임베디드 컨트롤러의 수요에도 무게중심을 둔 비즈니스가 전개될 예정이다.
또 올해부터 교육을 통한 시장 확대에 주력해, 산업별 고객을 대상으로 집중적인 교육 스케쥴이 시작이 될 예정이며, 지멘스가 전 세계에서 진행하는 이벤트인 Inovation Tour에도 TIA Portal이 포함이 되어 있다. 올 한해 진행되는 모든 워크샵과 로드쇼, 각종 이벤트에서 TIA Portal에 대한 마케팅이 전개가 될 계획이다.
이러한 일련의 작업을 통해 저변을 확보할 계획이며, 앞서 거론한 대로 개발과 관리의 효율성, 편의성 등의 이점으로 인해 TIA Portal의 장점을 고객이 사용하면서 긍정적으로 평가해 줄 것이라 판단하기 때문에, 시장은 자연스럽게 확대될 것으로 전망한다.
●● 통합 소프트웨어와 관련된 향후 기술 동향을 어떻게 전망하나.
앞으로 통합 소프트웨어 플랫폼의 최적화가 진행이 될 것으로 예상된다. 이를 통해 사용자에게 보다 쉬운 설치 및 빠른 작업속도 등의 이점을 제공 할 것이다. 이와 함께 엔지니어링 데이터의 통일화 및 상호 데이터의 교환, 소프트웨어의 통합화가 가속화될 것으로 생각되며, 전반적으로 제품의 업그레이드 및 고객의 요구에 따라 진단 기능이 지속적으로 강화될 것으로 보인다.
●● 통합 소프트웨어 이후 자동화 업계의 이슈를 무엇으로 예상하나.
기존의 시스템을 사용하던 고객의 경우, 당분간 통합 엔지니어링 플랫폼과 기존 시스템 가운데 어느 것이 유리할 것인가 대한 갈등이 있을 것이다. 지멘스 TIA Portal의 출시와 함께 통합 소프트웨어 플랫폼의 가치가 보편화되기 시작하면 기존 방식의 엔지니어링과 통합 소프트웨어 플랫폼의 병행, 또는 통합 소프트웨어 플랫폼으로의 진화가 업계의 이슈로 부상하지 않을까 생각된다. 그러나 장기적으로 봤을 때 국내시장에서도 통합 소프트웨어 플랫폼이 미래지향적인 대안으로 채택될 것이고, 고객은 빠른 시간 안에 이러한 솔루션을 선택해 줄 것으로 전망한다.