·B&R 유지훈 차장

 

IIoT(Industrial Internet of Things 산업용 사물 인터넷) 및 Industry 4.0과 같은 새로운 제조 트렌드의 확산과 함께, 분석 솔루션이 화두가 되고 있다.

 

IIoT나 인더스트리 4.0, 스마트 팩토리를 구축하기 위해서는 정보화된 데이터를 가지고 앞으로 무엇을 해야 할 지 분석을 해야 하기 때문. 공장 단으로 IT 기술이 들어오는 제조 트렌드와 맞물려, 스마트 디바이스나 IT기술을 사용하기 위해서는 분석 솔루션이 필수로 부상하고 있다. 분석 솔루션은 IIoT나 인더스트리 4.0의 근간이 된다는 점에서, 새로운 제조 트렌드에서는 분석 솔루션의 중요성이 더욱 커지고 있다.

 

현재 지멘스와 GE, 로크웰 오토메이션과 같은 대형 글로벌 자동화 기업과 B&R과 같은 전문화된 영역에서 경쟁력을 지닌 자동화 기업들이, 장비관리나 자산관리와 같은 산업용으로 특화된 분석 솔루션을 속속 출시하면서, 새로운 제조 트렌드를 주도하기 위한 행보를 가속화하고 있다.

 

주력 업체들의 분석 솔루션 전략을 취재했다.

 

-많은 제조업체 고객들이 B&R에 분석 솔루션이 있다는 것을 모르는 경우가 많다. B&R의 분석 솔루션은 APROL(아프롤) 이라는 패키지 안에서 제공이 되는 것인가?

▲B&R의 분석 솔루션은 아프롤이라는 풀 패키지를 구매하거나, Enmon(엔몬)이나 Conmon(컨몬)이라는 설치마법사를 통한, 파라미터 설정만으로 즉시 사용할 수 있는 모듈 형태로 제공이 된다. 이러한 형태를 Out-of-box Solution이라고 한다.

B&R은 IIoT(Industrial Internet of Things)의 구성 요소를 네 가지로 본다.

첫 번째는 하드웨어를 센싱하는 하드웨어 레벨이고, 두 번째는 데이터를 수집하는 데이터 레벨, 세 번째는 수집한 데이터를 가지고 처리하는 소프트웨어 레벨, 네 번째는 이 모든 것이 연결될 수 있는 커넥티비티(Connectivity) 레벨이다.

분석 솔루션의 대상이 되는 데이터는 로우데이터도 있겠지만, 분석 솔루션이 진정한 가치를 발휘하기 위해서는 데이터의 경험이 중요하다. B&R의 아프롤은 30년 이상이 된 솔루션이다. B&R은 단순히 데이터를 수집하고 마이닝하는 것만이 아니라, 30년 이상이 된 경험을 바탕으로 소프트웨어적인 처리가 가능한 분석 솔루션을 제공하고 있다.

또 B&R은 IEC 규격이나 OPC UA 등 산업규격 및 개방형 표준을 통해 기기와 시스템을 연결하는데 주력해온 기업이다. 따라서 커넥티비티(연결성)라는 부분 역시, 우리 B&R의 강점에 해당하는 내용이다.

B&R은 하위단의 데이터를 수집해서 가공하고 소프트웨어 적으로 처리하는 부분에 있어서 원래 강점을 가지고 있는 기업 이며, 이것을 클라우드 등을 통해 ERP로 올려줄 수 있는 커넥 티비티 역시 B&R의 경쟁력이다.

 

-아프롤은 클라우드 기반인가?

▲IIoT는 머신 레벨과 라인/플랜트 레벨, 기업 엔터프라이즈 레벨의 3가지로 구분이 되며, 각 레벨에 따라 기능이 달라진다.

다른 경쟁사들도 클라우드 기반의 분석 솔루션이 있다고 얘기 들을 한다. 그러나 B&R이 오랫동안 고객사를 대상으로 조사해본 결과에 의하면, 보안문제 때문에 데이터를 클라우드에 올리는 것을 아직까지 꺼려한다. 따라서 B&R은 Edge Architecture에 초점을 맞추고 있다. 일부 데이터만 클라우드에 올리고, 나머지 데이터들은 Edge Architecture에서 가지고 있도록 함으로써, 네트워크 부하도 줄이고 데이터 전송비용도 줄일 수 있게 된다.

포그 및 엣지 컴퓨팅 개념을 기반으로 이용해, 클라우드 호스팅 회사에서 제공하는 가상기계에 아프롤을 설치하고, 로컬 아프롤 장치는 중요한 데이터만 클라우드 데이터베이스로 전송되도록 사전처리 및 압축을 수행하는 것이다.

Mahinea Research의 2016년 자료에 의하면, 지난 2015년에 6조 포인트 정도의 IoT 커넥션이 있었는데, 2025년 에는 27조 포인트의 IoT 커넥션이 예상이 된다. 그러나 중요한 것은 데이터의 전체량이 아니라, 실제 사용되는 데이터는 1% 밖에 사용이 되지 않는다는 것이다.

이들 데이터는 대부분 알람이나 리얼타임 컨트롤을 위해 사용되고 있다.

경험이 있는 사람들은 이들 데이터를 가지고 의미 있는 결과치를 뽑아낼 수가 있다. 이렇게 되면 전체 데이터에서 활용되는 데이터의 비율은 늘어나게 된다.

B&R의 첫 번째 강점은 하드웨어 단에서 리얼타임하게 데이터를 수집하는 능력이다. 특히 POWERLINK는 1,000개의 서보 축을 400 micro sec의 속도로 동기제어를 할 수 있는 유일한 산업용 리얼타임 이더넷이다.

B&R은 강점인 데이터 수집과 경험, 고객들로부터의 피드백을 바탕으로 Edge Architecture를 만들어서 고객이 일부 데이 터를 분산구조로 가지고 있고, 일부는 클라우드에 올리는 방식을 제안하고 있다.

B&R에서는 머신 레벨과 라인/플랜트 레벨, 기업 엔터프라 이즈 레벨 각각에 맞는 IoT 솔루션을 제공하고 있다.

또, 하나의 아프롤 런타임 서버는 PLC 400개를 제어할 수 있고 각각의 서버 하나에서 64개의 런타임이 운영될 수 있다.

영국의 모 신재생/바이오 업체는 하드웨어 서버 하나로 수천 개의 PLC를 제어하고 있다. 서버급 PC 하나를 놓고 가상화 장치처럼 아프롤 여러 개를 운영하는 형태다.

 

APROL이 제공하는 자산 성능 모니터링은 유지보수 비용과 정지 시간을 줄이는데 도움이 될 수 있다.

 

-분석 솔루션의 알고리즘은 B&R에서 제공하나?

▲국내 모 전자업체가 아프롤로 전체 솔루션을 구축하고 있다. 이 업체의 경우, 머신 러닝 알고리즘을 B&R의 아프롤에 넣고 있다.

알고리즘은 고객사가 개발하는 형태와 B&R에서 제공하는 두 가지의 형태가 있다. 고객들이 자사 장비에 대한 오랜 경험을 가지고 있기 때문에, 자체적인 알고리즘이 필요하다.

아프롤은 오픈 소스 플랫폼이기 때문에, 파이썬, Studio R 등의 소프트웨어들을 이용해 머신 러닝 기능을 아프롤에 탑재 시킬 수 있다.

 

-IIoT나 인더스트리 4.0을 구현하는데 있어서 분석 솔루션이 왜 중요한가?

▲데이터가 아무리 많아도 연결이 안 되면 쓸모가 없다. 또 연결이 되어 있어도 하드웨어단에서 리얼타임으로 데이터를 수집하고, 이것을 소프트웨어 적으로 처리하지 못하면 IIoT나 인더스트리 4.0이 구현되지 못한다. 하드웨어와 데이터, 소프트웨어, 커넥티비티 이 네 가지가 서로 연동이 되는 것이 중요하다.

 

-아프롤은 장비나 자산관리를 분석하는데 있어서 어떤 경쟁력이 있나?

▲아프롤은 오픈 플랫폼이라서 호환성이나 연결성이라는 측면에서 강점을 지니고 있다.

B&R은 오래 전부터 개방성과 유연함을 기반으로, 인더스트리 4.0이나 스마트 팩토리에서 필요로 하는 기술들을 고객에게 제공해왔다.

또, 아프롤은 유지보수와 전체 에너지 효율성, 그리고 개별 장비의 부하를 최적화하기 위해, 기계가 신속하고 안전하게 서로 연결될 수 있도록 한다. 이것이 바로 Industry 4.0이다.

B&R은 또한 기계와 시스템의 전체 모듈성과 유연성을 극대화하고 기계 제조업체가 필요한 자동화 시스템에 가장 적합한 하드웨어와 소프트웨어 솔루션을 선택할 수 있도록 하는 진보된 기술, Scalability+ 콘셉트를 확대하고 있다.

이 Scalability+라는 장점 때문에, 단순하게 있는 자산을 관리하는 것만이 아니라, 효율적으로 ROI를 도출해내고, 이를 위해 무엇을 잘 해야 되는지 고객들이 알 수 있게 해준다.

장비관리나 자산관리는 이미 B&R의 소프트웨어에 녹아 있어서 고객들이 이미 많이 사용을 하고 있다.

B&R의 특성인 확장성, 개방성, 유연성 등으로 인해, 제품 생산성과 장비의 가동성이 향상된다. 치명적인 손실을 가져오는, 예상치 않은 서비스가 발생하지 않도록 컨디션 모니터링을 하는 것도 자산관리의 한 가지 예다.

확장성, 개방성, 유연성이라는 B&R의 특성은 장비나 자산관리를 잘 할 수 있도록 해준다.

 

Edge Architecture

 

-아프롤에서 제공되는 App.으로는 어떤 것들이 있나?

▲아프롤은 라이브러리를 베이스로 하기 때문에, 아프롤이 설치되면 장비가 됐든 라인이 됐든 공장이 됐든, 라이브러리가 기본적으로 제공이 된다.

컨몬이나 엔몬을 비롯해서 프로세스 컨트롤, APC(Advanced Process Control), PDA 등 95개 이상의 컨트롤 모듈이 제공 되고 있다.

 

-아프롤은 현재 어느 정도의 고객을 확보하고 있나?

▲아프롤은 전 세계적으로 6,500 사이트 이상 설치가 되어 있다. 오일 & 가스부터 식음료, 자동차 등 전 산업분야에서 아프롤이 사용되고 있다.

연간 70조 달러의 매출을 올리고 있는 오일 & 가스 업체인 OMV 사는 파이프라인 컨디션 모니터링, 정유시설/정압시설, 보일러, 석유 시추 제어, 공해성 물질 수처리 등에 이르기까지 오일 & 가스 전체 라인에 아프롤을 사용하고 있다.

스마트 빌딩에도 아프롤이 도입되어 사용되고 있다. 독일의 도이치뱅크는 아프롤로 빌딩을 제어, CO2를 기존대비 78%나 낮추는 결과를 얻었다.

 

-국내 보급현황은 어떠한가?

▲지난해 10월, B&R은 현대중공업과 자동화 솔루션 공급을 위한 전략적인 제휴를 체결했다. 현대중공업의 조선 관련 외에도 FEMS와 BEMS에도 우리 B&R의 기술과 솔루션이 제공이 된다. 현대중공업의 전기전자사업부가 올해 4월 현대일렉트릭 으로 분사를 했는데, 이 현대일렉트릭의 각종 자동제어 시스템의 실시간 제어부터 분석, 모니터링에 아프롤이 적용이 된다.

또 모 석유 업체도 에너지 절감을 위해 B&R의 아프롤과 리던던시 CPU를 사용하고 있다.

 

-아프롤은 타 경쟁업체 분석 솔루션과 어떻게 차별화 되나?

▲아프롤은 오픈 플랫폼이기 때문에, B&R에서는 고객 요구에 맞게 100% 커스터마이즈된 솔루션을 제공할 수 있다. 타사는 제한된 범위에 한해 커스터마이징이 가능한데 비해, 아프롤은 고객의 이점을 해치지 않으면서 고객 요구에 맞춰 완벽하게 커스터마이징을 할 수 있다.

특히, 스탠다드 하드웨어 사용과 확장성이라는 이점은 고객에게 비용적인 이점을 제공하며, 오픈 소스 플랫폼이기 때문에 고객이 별도의 제한 없이 파이썬, Studio R 등의 툴을 이용하여 머신러닝, 데이터 아날라이징 기능 등을 쉽게 아프롤에 탑재 시킬 수 있다.

 

APROL에서 제공되는 라이브러리.

 

-IIoT나 인더스트리 4.0을 위해 B&R이 집중하고 있는 것은 무엇인가?

▲IIoT나 인더스트리 4.0과 같은 새로운 제조환경에서 기업들이 살아남을 수 있는 환경을 만들어주는 것이 우리 B&R의 목표다. 엔드투엔드 솔루션을 제공해서 결과적으로 TCO를 줄이고 고객이 경쟁력을 강화할 수 있도록 하는 것, 이것이 B&R이 가장 관심을 갖고 있는 내용이다.

현재 공급업체들도, 고객사도 인더스트리 4.0이나 IIoT를 위해 무엇을 해야 하는지 모른다. 리모트 모니터링, 컨디션 모니터링, 리모트 시큐리티 액세스 솔루션 등 IIoT나 인더스트리 4.0의 하단 개념이 받쳐주지 않으면, 분석 솔루션이 필요가 없다. 지금 단계에서 구현할 수 있는 것부터 해나가야 인더스트리 4.0이나 IIoT를 구현할 수 있다.

B&R의 아프롤과 X20으로도 얼마든지 분석 솔루션을 구현 할 수 있다. 분석이 안 되면 제어가 안 된다.

하나의 예로, B&R의 전력분석 솔루션은 단순히 데이터를 받는 것만이 아니라, 데이터를 받아서 가공을 한다. 전압이나 전류, 효율, 역기전류 등의 많은 파라미터를 분석하고 계산해서 상위단에 올려준다.

또 컨디션 모니터링 터미널은 터미널 자체가 온도나 습도, 진동을 측정하기 때문에, 풍력터빈 안에 컨디션 모니터링 터미널을 설치하면 온도나 습도, 진동을 측정해서 메모리에 저장할 수도 있고, 상위단에 올려줄 수도 있다.

이렇게 지금 내 공장, 내 플랜트에 필요한 솔루션을 단계적으로 도입해서 스마트 팩토리, 인더스트리 4.0, IIoT를 구축할 수 있다.

 

-향후 한국의 제조분야에서 분석 솔루션의 수요가 어떻게 전개될 것으로 예상하나?

▲데이터량이 점점 늘어나기 때문에, 쓸모 있는 데이터, 쓸 수 있는 데이터 활용이 화두가 될 수밖에 없다. 스마트 팩토리나 인더스트리 4.0, IIoT 이 모두는 데이터로부터 시작이 되기 때문이다. 따라서 앞으로 분석 솔루션의 수요는 확대될 수밖에 없다.

 

-인더스트리 4.0이나 IIoT 구현을 위해, 향후 분석 솔루션의 기술이 어떤 방향으로 전개될 것으로 전망하나?

▲향후 몇 년 간 상당히 의미 있게 변화될 것으로 본다. 지금도 진행이 되고 있지만 디지털화가 광범위하게, 또 속도도 가속화 될 것으로 예상되는데, 이로 인해 전반적인 효율이나 생산성, 품질 등을 높일 수 있는 더 많은 기회들이 생겨날 것이고, 여기에 맞춰서 솔루션이 준비돼야 할 것이다.

B&R은 앞에서 얘기한 여러 가지 특징을 가지고, 전반적인 효율이나 생산성, 품질을 올림으로써, 제조공정이 가진 문제점 들을 해결할 수 있다.

 

-향후 B&R의 분석 솔루션 기술 포트폴리오는 어떻게 전개가 될 예정인가?

▲모든 데이터가 클라우드에 올라갈 수 없기 때문에, B&R에서는 Edge Architecture에 초점을 맞춘 기술을 전개해 나갈 것이다.

 

-아프롤의 시장 확대전략은 무엇인가?

▲앞에서 얘기했듯이, 아프롤과 X20만 가지고도 분석 솔루션을 구현할 수 있다. 여러 번 반복해서 얘기했듯이, 개방성, 확장성 이라는 B&R의 특징을 활용해, 구형 장비를 위한 IoT 솔루션인 ‘Orange Box(오렌지 박스)’에 대한 마케팅과 영업도 강화해 나갈 계획이다.

B&R의 새로운 솔루션 패키지인 오렌지 박스를 사용하면, 스마트 팩토리에서 오래되고 디지털화 되지 않은 기계 및 시스템의 운영 데이터를 읽고 활용하는 것이 가능하다. 기존 하드웨어 및 소프트웨어를 변경할 필요도 없다. 이전에 연결되지 않은 기계 및 라인도 쉽게 현대식 스마트 팩토리 솔루션을 위해 업그레이드 될 수 있다.

오렌지박스는 리얼타임 데이터 분석과 서드파티 PLC와의 호환이 가능하며, 프로그래밍이 아닌 파라미터라이징을 사용 한다. 또 mappView 웹 인터페이스가 가능해 머신 단에서의 IIoT를 구현하는데 대단히 유용한 솔루션이다.

 

Orange Box는 하드웨어 플랫폼 선택에 있어서 완전한 자유를 제공한다.

 

Orange Box는 mappView 웹 인터페이스가 가능해 머신 단에서의 IIoT를 구현하는데 대단히 유용한 솔루션이다.