Special Report

어떤 HMI가 고객을 사로잡나?

국내 오퍼레이터 인터페이스, HMI(Human Machine Interface) 시장은 현재, 슈나이더 일렉트릭으로 인수 합병된 프로페이스가 변함없이 NO. 1의 위치를 고수하고 있는 가운데, 일본 및 대만, 국산 등 저가형 제품의 판매가 늘어나고 있다. 로크웰 오토메이션이나 지멘스, 미쓰비시전기 등 글로벌 자동화 기업들은 기능적인 측면에서 저가형이 아닌 글로벌 수준의 제품으로 출시가 되고 있는 일부 국산 및 일산 HMI의 거센 도전을 받아, 시장 확대가 만만치 않은 상황에 놓여 있다.

특히 HMI는 IoT(Internet of Things)나 Industry 4.0과 같은 전 세계를 뒤흔들고 있는 새로운 트렌드와 맞물려, 서버로부터 데이터를 어떻게 가져와서 효율적으로 활용할 것인가 하는 연계성이 중요한 이슈로 부상하면서, 과거의 HMI와는 비교가 되지 않을 만큼 기능이 변화되어 나가고 있다.

앞으로 빅데이터나 IoT, 인더스트리 4.0 등의 트렌드에 맞춰 인터넷 솔루션과 자동화 솔루션을 연결할 수 있는 HTML5, 웹기반의 솔루션들이 다수 등장할 것으로 예상이 된다. 또한, IoT나 인더스트리 4.0의 트렌드와 함께, 많은 자동화 기업들이 원격 감시 및 유지보수 어플리케이션에 대한 마케팅에 주력하면서, 사용자가 전 세계 어디에서나 시스템 하드웨어와 소프트웨어에 대한 정보에 접근할 수 있고, 어플리케이션에 직접 통합될 수 있는 맞춤 진단 애플릿을 제공하는데 역량을 집중하고 있는 것도 변화 가운데 하나.

또한 앞으로는 HMI 패널의 하드웨어적인 기능보다는 시각화와 유지보수에 초점이 맞춰진 기술이 전개되어 나갈 것으로 보인다. 스마트폰이나 태블릿 PC가 상용화되면서 시각화에 대한 요구사항이 늘어나고 있으며, 이와 함께 휴대폰에서 터치패널을 쓸 수 있도록 이동성이 강화되고 있는 것도 주목할 만한 특징.

“빠르게 변화하고 있는 시장의 요구를 어떻게 제품에 반영해, 시장에서의 점유율을 높여 나갈 수 있을 것인가”라는 과제에 직면해 있는, 주요 HMI 업체들의 최근 행보를 취재했다.

 <취재 최교식 기자 cks@engnews.co.kr>

지난해 PC부와 모니터부가 분리되는 PPC 2100 등의 신제품 출시...유지보수 및 재고관리에 이점 제공

최근 스마트 팩토리 비즈니스 위해 코오롱 베니트와 파트너십 체결...시장 확대 기대

B&R 김세훈 차장

디스플레이 패널인 Automation Panel은 모듈방식 PC 유닛과 결합이 되면 성능 좋은 강력한 Panel PC가 되고, DVI 수신카드(DVI)를 장착하면 IPC에서 사용되는 모니터가 된다.

-B&R의 HMI 제품군에 대한 간단한 설명을 부탁한다.

▲B&R의 HMI 제품군은 크게 IPC 제품군과 PLC와 연동되는 Power Panel이라고 불리는 HMI 제품군, 이렇게 두 가지로 나눌 수 있다.

IPC 제품군에서도 단순하게 모니터 역할만 하는 Automation Panel과 모니터와 IPC 일체형인 Panel PC 제품들이 있다. 여기에서 주목할 만한 B&R의 기술 전개는 Automation Panel과 Panel PC의 모니터가 동일한 제품이라는 것이다. 따라서 Automation Panel에 DVI 수신카드(DVI)를 장착하면 IPC에서 사용되는 모니터가 되고, Automation Panel에 Panel PC용 IPC를 장착하면 Panel PC가 되기 때문에, 서비스 및 하드웨어 변환에 따른 교체 및 수리 면에서 많은 이점을 얻을 수 있다.

또 PLC에서 사용되는 HMI인 Power Panel의 경우에는, PLC와 HMI 일체형인 C시리즈와HMI 단독형의 T시리즈 이렇게 두 가지가 있다. 독립형 HMI인 TSeries의 Power Panel은 여러 개를 여러 가지의 통신 토폴로지로 확장 가능한 터미널 방식을 지원하고 있다.

-지금 얘기한 표시부와 PC부의 착탈은, 현재 HMI 분야에서 메이저 업체로 인정받고 있는 모 업체가 지난해 표시부와 본체부를 분리한 모델을 출시한 것과 같은 맥락에서 이해할 수 있는 기술전개다. B&R 내에 표시부와 PC가 분리되는 모델로는 어떤 것들이 있나.

▲B&R 제품 가운데 표시부와 PC부가 분리되는 모델로는 지난해 출시된 Panel PC 2100과 Panel PC900이 있다.

B&R에서는 Smart Display Link 또는 DVI Receiver와 동일한 크기의 PC 모듈을 2세대 Automation Panel인 5AP923/933 모델에 장착하면 완벽한 Panel PC로 사용할 수 있도록 디자인의 혁신을 구현했다. Panel PC 2100은 인텔의 3세대 ATOM 칩을 사용해 성능을 향상시킨 제품으로,  콤팩트한 사이즈이면서 최고의 성능을 발휘한다.

싱글, 듀얼 또는 쿼드 코어 프로세서를 선택하여 컴퓨팅 파워를 확장할 수 있을 뿐 아니라, Intel Atom 프로세서에서 사용되는 그래픽 엔진은 Core i 기술에서 파생되어 Full HD까지 강력한 처리를 지원한다. 또한 최초로 DirectX 11을 지원하는 제품으로, SCADA 및 다른 HMI 시스템에서 향상된 그래픽 성능에 대한 더 많은 가능성을 열어준다. 또한, 가격 대비 성능이 우수한 것이 특징이다.

-지금 얘기한 2세대 Automation Panel인 5AP923과 5AP933의 차이는 무엇인가.

▲5AP923은 4:3 비율, 5AP933은 16:9의 와이드 스크린을 지원하는 모니터다.  

-PC부와 모니터를 분리할 경우, 공급자나 OEM업체는 어떤 이점을 얻을 수 있나.

▲B&R0에서는 유연성을 제공하는 모듈방식의 플랫폼 전략을 지향하고 있다. PC부와 모니터를 분리하게 되면, 유지보수 작업이나 개별적인 컴포넌트를 업그레이드하는 것이 훨씬 더 쉬워진다. 만약 새로운 어플리케이션이나 HMI 시스템이 연산능력을 조금 더 요구하면, Panel PC 유닛은 향상된 성능으로 쉽게 대체될 수 있다.

모니터와 PC부를 착탈할 수 있는 제품은 공급자의 경우, PC는 그대로 제공하면서, 모니터를 다양하게 공급할 수 있다는 이점이 있고, OEM의 입장에서도 모니터 따로 PC 따로 재고를 확보하지 않아도 되기 때문에 재고부담이 줄어든다는 이점이 있다.

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웹브라우저에서 볼 수 있는 시스템 진단용 웹 페이지인 SDM(System Diagnostics Manager).

-B&R의 HMI 제품군은 오퍼레이터의 의사결정에 도움을 주는 기능에 어떠한 개선이 있었나.

▲의사결정에 도움을 주는 기능이라고 하면, 여러 각도에서 얘기를 할 수 있는데, 우선 HMI에서 매뉴얼을 직접 찾아서 볼 수 있는 기능으로서 HMI에서 HTML 방식의 웹 콘텐츠(.HTML파일)를 직접 열어서 볼 수 있고, PDF 파일의 문서를 열어서 볼 수 있는 기능이 기본적으로 탑재되어 있다.

서비스에서 문서나 도움말을 찾는 것보다 동영상과 같은 Step-by-Step 형식의 에러 진단을 외부의 도움 없이 미리 저장되어 있는 동영상을 에러번호와 연동해서 고장에 대한 진단과 문제해결을 할 수 있도록 동영상을 연동해서 보여줄 수 있다.

또한 HMI가 어떤 이유로 화면을 디스플레이하지 못하거나, 고장이 나서 디스플레이의 기능을 수행하지 못하는 상태에서 시스템은 돌아갈 경우, VNC(Virtual Network Computing) 서버 기능을 시스템에서 지원하여, 바로 대체가 될 수 있도록 지원하고 있다.

B&R에서 약 5년 전부터 지원을 하고 있는 SDM(System Diagnostics Manager)은 웹브라우저에서 볼 수 있는 시스템 진단용 웹 페이지로서, 다른 소프트웨어나 툴 없이, 일반적인 인터넷 브라우저로 시스템에 접근해서 시스템의 상태와 하드웨어 상태, 모션 제어 축의 상태, I/O 모듈의 상태 등 모든 상태를 편리하게 볼 수 있어서, 서비스 엔지니어를 기다리거나 비용을 청구하면서 서비스를 받지 않고도, 오퍼레이터가 쉽게 접근해서 확인하고 필요에 따라서 내용을 저장하여 전문가에게 파일을 보내서 정확한 진단을 요청할 수 있다.

또 새롭게 출시된 Automation Panel의 기능 가운데, Wide Screen과 같이 제공되는 기능으로서 멀티 터치 기능을 제공하고 있다. 이러한 멀티 터치 기능은 오퍼레이터가 실수로 중지 버튼이나 기동 버튼과 같이 기계나 생산에 원하지 않는 동작을 일으키는 오류를, 멀티 터치를 사용해 두 개의 버튼을 동시에 혹은 순차적으로 눌러야만 기동 및 정지되게 함으로써, 작업자의 실수로 인한 오동작을 방지할 수 있어서 세이프티(Safety) 측면에서도 큰 이점이 있다.

이러한 멀티 터치 이외에 Drag & Drop과 같은 제스추어 기능으로 파일의 복사/선택/이동 등의 기능과 Zoom In, Zoom Out과 같이, 요즘 스마트폰에서 사용되는 기능들을 산업현장의 HMI에서 오퍼레이터가 친근하게 사용할 수 있도록 돕고 있다.

하드웨어적인 부분에서는 Hygenic Design의 커스터마이즈된 HMI를 공급함으로써, 식의약품 라인에서 다른 추가적인 캐비닛 없이 바로 Swing Arm에 설치해 작업자가 편리한 위치에서 HMI를 조작할 수 있도록 지원하고 있다.

-B&R의 HMI는 보안에 대해 어떠한 해결책을 제시하고 있나.

▲B&R은 지난해 SPS/IPC/Drivers Show에서 mapp Technology라는 획기적인 기술을 선보였다. 이 mapp 기술은 기존의 라이브러리와는 달리, 프로그램적인 라이브러리와 비주얼라이제이션의 화면에 대한 부분을 쉽게 mapping할 수 있도록 미리 만들어 놓음으로써, 빠른 프로그램을 돕는 기능이다.

특히, mapp 기술 가운데, MpAudit과 MpUser의 기능이 오퍼레이터의 접근과 보안을 위해 사용될 수 있다. 이 두 가지의 mapp 기능은 심지어는 식품 및 제약회사에서 필요한 FDA의 CFR21 Part11을 만족할 정도로 보안에 대한 해결책으로 제공되고 있다.

또한 B&R에서는 오래 전부터 RFID Tag를 사용해, 사용자를 인식해서 빠른 로그인을 지원하는 한편, 사용자의 접근을 제한하여 보안에 대해 엄격하게 통제하고 있다.

그리고 FTP Server의 접근으로 파일의 전송을 돕는 프로토콜이 악용되거나 문제를 야기하는 것을 방지하기 위해, 기존의 Anonymous 로그인 방식에서 사용자 지정 로그인으로 제한을 두어 아무나 접근하지 못하게 하여, 정보 유출 등의 문제를 사전에 방지할 수 있도록 했다.

또한, 현재 B&R의 헤드쿼터인 오스트리아에서 개발해서 테스트하고 있는 기술로서 Service 및 Maintenance를 위한 솔루션이 있는데, 이 솔루션이 출시되면 기존에 해외 서비스나 원거리 서비스에서 오는 여러 가지 불편과 생산로스를 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 예상된다.

-지금 얘기한 mapp 기술을 사용하고자 하는 국내 고객이 있나.

▲B&R의 기존 고객인 포장업체 2개 사가 현재 이 기술의 도입을 검토 중에 있다.

-B&R의 HMI에서 기본적으로 제공되는 뷰어기능으로는 어떤 것들이 있나.

▲현재 B&R에서 제공되는 Viewer로는 OS에서 제공되는 Visualization Components와 앞에서 언급한 VNC Viewer, 그리고 일반 인터넷 브라우저로 B&R에서 작화하거나 HTML로 작화를 구현한 것을 B&R의 제품 또는 다른 Windows/Linux 등의 OS에서 웹 브라우저로 HMI의 화면을 보고 제어할 수 있다.

-최근 HMI에 추가된 기능 개선으로는 어떤 것이 있나.

▲우리 B&R의 패널PC나 IPC가 기술적인 측면에서 획기적인 것 가운데 하나는 최대한의 컴퓨팅 성능과 최적의 데이터 처리량을 위해 간소화되어 있다는 점이다.

B&R에서는 그동안 사용해왔던 CompactFlash를 약 3년 전부터, 시리얼 ATA-base의 CFast 카드로 교체했다. 모든 관련된 어플리케이션 데이터는 CFast 카드에 저장되고, 새로운 Panel PC는 즉시 온라인으로 가져올 수 있다.

B&R은 콤팩트하며 CFast 기반의 분리가 가능한 미디어와 표준 PC의 SSD(Solid state drive) 및 하드디스크를 B&R의 최신 산업용 PC에 결합하는 접근 방법을 선택하고 있다.

CFast 카드는 MLC 기반과 SLC 기반의 두 가지 저장방식이 있는데, B&R의 PC들은 이 두 가지 저장방식을 모두 지원한다.

-세이프티 측면에서의 개선사항이 있었나.

▲모니터 하단의 버튼들에 대해 POWERLINK 통신으로 모두 세이프티가 되도록 기능이 업그레이드가 됐다. 따라서 특별한 제품의 추가 없이 하드 와이어링을 없애고 세이프티 통신으로 전반적으로 세이프티 인증을 받을 수 있게 됐다. 

-2014년 HMI 관련 비즈니스 성과는 어떠했나. 또 올 2015년 목표는 어떠한가.

▲지난해는 주요 수요처의 투자위축으로 성장을 달성하지는 못했다. 지난해는 패널 PC인 PP500과 PP800에 사용되던 인텔 칩의 단종과 함께, 이 두 가지 제품을 생산하지 못하게 되면서 어려움을 예상했는데, 사전에 문제에 대처할 수 있는 대비를 철저하게 함으로써, 고객들의 불만을 최소화하고 지속적으로 비즈니스를 이어갈 수 있는 솔루션을 고객에게 제공할 수 있었다는 것을 내부적으로 성과로 평가하고 있다.

올해는 재작년 대비 50%의 성장을 목표로 하고 있다.

특히 우리 B&R은 최근, 코오롱 그룹 내 IT 기업인 코오롱베니트와 대리점 계약을 체결했다. 코오롱베니트가 스마트 팩토리라는 전 세계적인 트렌드에 대응해, IT와 제조단을 연동하기 위해 유럽의 자동화 기업을 찾다가 우리 B&R을 알게 됐고, 최근 파트너십 계약을 맺었다. 이 MOU 체결로, 우리 B&R은 앞으로 화학플랜트를 비롯한 코오롱의 관련 수요를 확보하는 한편, 코오롱의 유통망을 활용할 수 있게 됨으로써, 사업이 확장될 수 있을 것으로 기대하고 있다.   

-HMI 업계의 이슈로는 어떤 것을 꼽나.

▲빅데이터와 연관돼서 자주 등장하는 이슈가 OPC UA다. 독일정부에서 추진하고 있는 ‘스마트팩토리(Smart Factory)’라는 프로젝트는 여러 회사들의 장비가 묶여져서 라인이 만들어질 예정으로, 이를 위한 통신으로 OPC UA 기반의 표준화가 진행되고 있다.

B&R의 Automation Studio는 컨트롤러에서 직접 OPC UA 클라이언트 및 서버를 지원하고, 이로써 SCADA, MES 및 ERP 시스템에 수직 통신을 허용할 뿐만 아니라, 서로 다른 제조업체의 PLC 간의 통신도 가능케 한다. OPC UA 사용의 지원을 통해, 더 많은 양의 데이터를 더 빠르게 전송할 수 있다.

-HMI 시장 확대 전략은 어떻게 전개해 나가고 있나.

▲지난해 SPS/IPC/Drivers 전시회를 기점으로 신제품이 대거 출시되면서 올해 이들 신제품에 대한 매출확보가 예상이 된다. 해외에서 도입되는 장비에 B&R의 제품이 다수 장착이 되어 있고, 그동안 함께 해온 대리점이나 OEM 고객이 성장하면서 우리 B&R의 PC에 대한 수요 증대가 예상이 된다.

패널 PC 신제품인 PPC2100과 산업용 PC 신제품인 Automation PC 2100이 새롭게 출시가 됐기 때문에, 이들 신제품이 갖는 이점을 중심으로 PC에 대한 마케팅에 주력하는 한편, 가격경쟁력이 강화된 Power Panel  T시리즈에 대한 마케팅과 영업도 강화해, 매출을 확대해 나갈 방침이다.

-향후 HMI 기술 트렌드를 어떻게 예상하나.

▲빅데이터나 IoT, 인더스트리 4.0 등의 트렌드에 맞춰 인터넷 솔루션과 자동화 솔루션을 연결할 수 있는 HTML5, 웹기반의 솔루션들이 다수 등장할 것으로 보인다. 우리 B&R에서는 이미 웹기반의 솔루션을 선보이면서 이러한 트렌드를 주도하고 있다.

또 IoT나 인더스트리 4.0을 얘기하면서, 많은 자동화 기업들이 원격 감시 및 유지보수 어플리케이션에 대한 마케팅에 주력하고 있는데, 앞서 얘기했듯이 B&R에서도 System Diagnostics Manager(SDM)를 통해, 사용자들이 전 세계 어디에서나 시스템 하드웨어와 소프트웨어에 대한 정보에 접근이 가능할 뿐만 아니라, 어플리케이션에 직접 통합될 수 있는 맞춤 진단 애플릿을 통한 이점을 얻을 수 있도록 지원하고 있다. 하드웨어의 온라인 진단기능인 SDM으로 작업자나 관계자들은 TCP/IP를 기반으로 하는 각종 웹브라우저로 B&R 하드웨어에서 제공하는 시운전에서부터 필드테스트, 작동단계에 걸친 모든 진단데이터에 쉽게 접근할 수 있고, 이를 통해 문제가 확인될 경우, 어떤 문제인지 손쉽게 확인할 수 있게 되어 유지보수 시간을 줄이고 비용을 절감할 수 있다.

B&R은 여기에서 더 나아가, 올 연말경에 월드와이드 웹을 통해 보안을 유지하면서 국내 및 해외공장에 액세스할 수 있는 서비스와 메인터넌스를 위한 포탈 솔루션을 선보일 계획이다. 

또 IoT나 인더스트리 4.0 구현을 위해 데이터의 접근성이 중요해지고 있다. 과거 데이터서버에 접근을 하기 위해서는 MES나 SCADA를 통하거나 별도의 PC를 뒀어야 했는데, B&R의 Automation Studio 4에서는 SQL 인터페이스를 통해 PLC 자체에서 데이터서버에 직접 접근을 할 수 있게 됐다. 이러한 기술은 IoT나 인더스트리 4.0과 같은 현재의 제조 트렌드에 맞는 기술이다.

-향후 B&R의 기술 전개방향에 대한 설명을 부탁한다.

▲B&R에서는 20여 년 전부터 오픈소스를 얘기해왔고, 개방성과 함께 누구나 사용할 수 있는 유연성과 플랫폼 기반으로 호환이 쉽도록 하는 데 초점을 맞춘 기술을 개발해왔으며, 과거부터 HTML 웹페이지를 솔루션 자체에서 바로 보여주는 콘셉트로 기술을 개발해왔고, 지금도 개발되고 있다.

이러한 콘셉트하에 B&R에서는 최근, OPC UA 서버를 사용해서 HMI 패널이나 SCADA 시스템을 얼마든지 연결하여 사용할 수 있도록 지원하고 있다. 또 Automation Studio에서는 인터넷 익스플로러를 사용해 원격으로 시스템의 상태를 모니터링하고 유지보수 할 수 있도록 하기 때문에, 서비스 비용을 절감시켜 준다. 시스템 디자인에서 엔지니어링, 시운전, 트러블슈팅까지 모든 개발 환경이 갖추어진 소프트웨어 개발 툴인 Automation Studio를 통해 고객은 단일 프로젝트 관리에서부터 광범위한 자동화 프로젝트까지 효율적인 데이터 관리를 할 수 있다.

웹 기반을 지원하는 이러한 기술들은 Industry 4.0이나 IoT를 위해 추가로  개발된 것이 아니라, 과거부터 이미 B&R의 기술에 탑재되어 있는 기술들이다.

B&R은 매출의 20% 가량을 R&D에 투자하고 있는 것이 특징으로, 이러한 노력을 통해 현재 시장의 기술을 선도하는 입장에 있다. 웹기반 솔루션이나 오픈소스 등을 타 경쟁업체에 비해 빠르게 도입하면서, 초기에는 이러한 기술이 과연 시장에서 유효할까라는 우려가 있었지만, 현 시점에서는 IoT나 인더스트리 4.0 등의 트렌드에 들어맞는 기술들로 평가받고 있다.

개방성을 통한 유연성의 확보나 호환성 확보를 통한 확장성의 강화라는 B&R의 노력의 결과가 IoT나 인더스트리 4.0과 같은 새로운 트렌드가 부상하는 현 시점에서 빛을 발하고 있다고 할 수 있다.

-HMI 제품군에 앞으로 추가될 제품으로는 어떤 것이 있나.

▲Automation PC2100이 올 6월경에 새롭게 출시될 예정이다.