RFID (Radio Frequency Identification)란 사물에 고유코드가 기록된 전자태그를 부착하고 무선신호를 이용하여 해당 사물의 정보를 인식, 식별하는 기술이다. 바코드 시스템과 다른 점은 원거리에서 접촉없이 인터넷 등의 네트워크와 통합이 가능하고 다양한 활용이 가능하다는 점이다. 이 때문에 물류 및 유통뿐만 아니라 의료, 군사, 보안 등 다양한 방면에서 RFID 기술을 활용하고 있다.

 

특히, 제조산업에서는 입출 상품의 종단간 추적, 의도한 자재와 도구가 생산에 사용되고 있는지 자동으로 확인하거나 보안을 강화한 액세스 포인트롤 제공하는 등의 용도로 RFID가 활용되고 있다. RFID는 이러한 산업 현장에서 장거리에서도 대량의 정보를 비접촉식으로 전송하고 PLC에서 ERP로 상위 시스템에 쉽게 연결할 수 있는 인더스트리 4.0의 강력한 Auto-ID 기술로 입증되었다.

 

산업 현장에서 많이 쓰이는 RFID의 주파수 대역은 HF (13.56 MHz)와 UHF (865...928 MHz)이며, 각 주파수 대역에 따라 특징이 다르므로 활용분야도 달라진다. HF 기술의 RFID는 디지털 생산 프로세스의 중요한 동인이며 자기장 근거리 통신을 기반으로 한다. 이에 반해 UHF 기술의 RFID는 넓은 범위 또는 200개 이상 태그 (데이터 캐리어)의 판독이 필요한 경우 사용하게 된다.

 

산업 현장의 RFID 기술 대표 기업, Turck가 구현한 자재 물류의 오류 방지를 위한 RFID 적용 사례를 펴보자.

 

KEB 오토메이션은 독일에서 브레이크 및 클러치 생산으로 시작한 기업으로 현재는 기계 및 플랜트 엔지니어링을 위한 시스템 공급업체로 활약하고 있다. KEB 오토메이션이 RFID 기술을 사용하여 완전 자동화되고 실패없는 자재 물류 솔루션으로 자동 무인 운송 시스템을 확장했다. 조립, 구동 및 자동화 기술을 위한 자재 물류를 최적화하기 위해 전문기업인 KEB 오토메이션은 컨베이어 라인 및 무인 운송 시스템에 RFID 기술을 사용했다. 터크 의 RFID 솔루션은 물류 프로세스의 자동화를 지원하고 시간이 많이 소요되는 수동 작업 없이 주파수 인버터 생산의 자재 흐름에 대한 완전한 투명성을 제공한다. 또한 이 솔루션은 자동화된 팔레트 추적을 통해 목적지에 빠르고 안정적으로 할당함으로써 자원 사용을 최적화하고 창고 용량을 효율적으로 활용하는 데 도움이 된다.

 

RFID 기술을 이용한 창고 제어 및 팔레트 추적

 

KEB의 산업 엔지니어링 책임자인 Viktor Derksen은 “우리는 RFID 태그를 사용하여 생산 경로에 있는 모든 팔레트의식별및추적 을 완전히 자동화하고 싶었습니다.”라고 애플리케이션의 주요 요구 사항을 설명했다. 라벨에는 고유한 취급 단위 번호(HU: Handling Unit Number)가 있어 SAP EWM에서 로드 캐리어에 ID를 부여한다. 바코드 및 일반 텍스트로 번호를 추가로 라벨링하면 팔레트를 식별한 사람, 식별한 위치 및 방법은 중요하지 않다. 따라서 운송 주문은 DTS에 의해 실행되든 기존 산업용 트럭에 의해 실행되든 상관없이 항상 시스템 간 창고 위치 사이에서도 항상 HU를 참조한다. 서로 다른 시스템과 SAP 간의 정보 교환은 미들웨어를 통해 조정된다.

 

자동화된 창고에서 피킹된 팔레트는 컨베이어 시스템을 사용하여 DTS를 위해 준비된다. 이 시작점에서 팔레트는 모든 전자 제품 생산 홀로 운송됩니다. 경로에는 목적지에 따라 여러 개별 섹션과 중간 버퍼가 포함된다.

 

 

 운송 주문이 생성된 후 DTS는 해당 창고 위치에서 팔레트를 픽업한다

 

 

광학 ID 솔루션의 부적합성

 

DTS는 경로를 결정하기 위해 항상 지침이나 위치 정보가 필요하다. Barntrup에 위치한 KEB의 생산 디지털 혁신 관리자인 Phillip Hannesen은 “한 워크스테이션에서 다른 워크스테이션으로 간단한 팔레트 운송을 수행하는 것은 매우 간단합니다. 나중에 다른 차량이 픽업하여 다른 위치로 가져가기 위해 여러 개의 팔레트를 일시적으로 보관하는 구역에서는 문제가 됩니다. 로드 캐리어가 혼합되면 일관된 HU-위치 할당이 더 이상 보장되지 않으므로 차량이 항상 적재된 팔레트를 식별할 수 있어야 합니다.”라고 설명했다.

 

화물을 확실하게 식별하려면 팔레트의 방향과 위치에 관계없이 이를 수행할 수 있는 가능성이 중요하다. 터크의 UHF RFID 기술은 어플리케이션의 모든 설치 상황에 대한 솔루션을 제공하고 거의 100%의 판독률을 달성한다. 시스템의 다양성과 유연성은 KEB의 다양한 사용 사례를 통해 입증 가능하다.

 

 

고속 도어에 장착된 안테나는 장거리에 위치한 팔레트의 태그를 감지한다.

 

 

컨베이어 시스템의 RFID 근거리 안테나는 바로 앞의 팔레트만 감지한다

 

운송 지점에서 팔레트 식별

 

정의된 보관 위치에 팔레트가 있는지 여부는 지게차 및 DTS의 운송 지점에서 확인된다. 이를 위해 터크의 광학 솔루션 파트너인 배너 엔지니어링의 Q5X 레이저 거리 센서가 사용된다. 5미터 감지 범위의 Q5X 센서 20개가 팔레트 20개를 감지하는 데 사용된다. 3m 높이에 장착된 Q5X 센서는 운송 지점에 운송 가능한 팔레트가 있는지 확인한다. 거리 센서가 팔레트의 존재를 감지하자마자 DTS에 대한 운송 주문이 생성된다. 이는 팔레트를 픽업하고 RFID 게이트를 통과한 후 최종적으로 SAP EWM으로부터 HU 정보를 수신한다.

 

 

Q5X 레이저 거리 센서는 운반 지점에 팔레트가 있는지 확인한다

 

최고 속도의 팔레트 식별

 

외부 안테나는 홀 도어 양쪽에 장착되어 UHF RFID 리더에 연결된다. 외부 안테나는 DTS의 각 팔레트 방향에 관계없이 팔레트 위의 RFID 라벨을 안정적으로 감지한다. DTS가 문에 접근하면 네트워크를 통해 리더기인 Q300에 신호를 보내 기록을 시작한다.

 

Q300이 감지하는 HU에 대한 저장 주문, 즉 로드 캐리어를 A에서 B로 운송하는 주문은 SAP EWM에 표기된다. DTS가 게이트를 통과하면 미들웨어에 요청을 보낸다. 이는 안테나에서 팔레트 정보를 검색한 다음 SAP 시스템에 팔레트 목적지를 요청하고, 캡처된 데이터는 DTS로 전송된다.

 

완전한 투명성

 

RFID 솔루션은 KEB에 엔드투엔드 투명성이라는 주요 이점을 제공한다. 팔레트의 위치는 팔레트가 컨베이어 시스템에 있는지, 산업용 트럭에 의해 픽업되었는지, 이미 목적지에 도착했는지 등 언제든지 확인할 수 있다. 어떤 상황에서는 RFID를 사용하여 EWM 창고 작업을 자동화하는 것이 가능하다. 이는 모바일 장치의 수동 조작으로 보완된다. Derksen은 “터크의 솔루션을 통해 시간이 많이 걸리는 수동 작업 없이도 우리가 원하는 투명성을 제공합니다. RFID 태그 캡처는 완전히 자동화되어 SAP 확장 창고 관리 시스템의 창고 작업을 동시에 완료하거나 처리할 수 있습니다.”라고 말했다.

 

민첩한 창고 관리로 혼란 통제 가능

 

RFID 솔루션의 또 다른 이점은 생산 홀에서 혼합 트래픽을 허용한다는 것이다. 이는 DTS와 리프트 트럭이나 지게차를 사용하는 직원 모두 대기 장소에서 동시에 물건을 싣고 내릴 수 있다는 것을 의미한다. 각 포크에서 각 팔레트를 식별할 수 있어 별도의 보관 공간 관리가 필요하지 않다. “이 RFID 솔루션을 사용함으로써 효율적인 작업을 가능하며 이 시점에서 어느 정도의 혼란을 허용할 수 있습니다. 팔레트가 영역을 떠나자마자 팔레트와 목적지가 자동으로 인식됩니다.”라고 Hannesen은 설명한다. 또한 “터크의 서비스와 빠른 커뮤니케이션은 효율적인 협력이 가능하며, 우리는 이러한 신뢰와 확고한 파트너십에 의지하게 되어 기쁘게 생각합니다.”라며 터크와의 좋은 협력을 강조했다.

 

한편, 자동화 솔루션 분야 글로벌 선도기업 터크는 다양한 RFID 적용사례와 현장에서 필요로 하는 백서 가이드, 전문가 상담 서비스를 제공하고 있다. 아래 QR코드를 인식하여 해당 자료를 확인할 수 있다.