SEMICON KOREA 2018’이 지난 1월 31일(수)부터 2월 2일(금)까지 서울 COEX에서 개최됐다. 이번 전시회는 최근의 반도체 업계의 대규모 투자로 인해 호황을 맞이한 반도체 장비 및 자동화 업계의 기술행보를 한 눈에 보여준 것이 특징. 야스카와전기나 보쉬렉스로스, BECKHOFF, B&R, 훼스토 등의 글로벌기업을 비롯해, 오토닉스 및 한영넉스 등 국내 제어업계를 대표하는 업체들이 대거 참여해, 반도체 업계 요구에 맞는 최적화된 제품과 솔루션을 소개하는 한편, 전 세계적인 화두로 부상하고 있는 IIoT(Industrial Internet of Things 산업용 사물인터넷) 솔루션들을 대거 선보였다.
특히, 메이저 급 자동화 업체들이 스마트 팩토리 및 IIoT의 확산과 맞물려 센서단의 데이터 수집을 위한 IO-Link 기술이나 컨트롤러 및 클라우드 단의 연결을 위한 OPC UA 기술, 데이터를 수집해 모니터링하고 분석해서 예지보전까지 하는 기술을 집중적으로 선보이면서, 새로운 제조 트렌드로 떠오르고 있는 IIoT 및 인더스트리 4.0에 대응하는 발 빠른 행보를 보여주면서, 참관객들에게 볼거리를 제공했다.
주요 자동화 업체들의 출품 동향을 취재했다.

⑤B&R

Orange Box를 이용하면, OPC UA를 통해 구형 기기와 라인을 스마트 팩토리화할 수 있어

B&R은 ‘Perfect in Automation’이라는 슬로건에 맞게 I/O부터, PC, PLC, 서보 드라이브, 인버터 등의 제품과 함께 온도와 모션 등을 심리스하게 통합 제어할 수 있는 자사의 제품 포트폴리오를 소개했다. 특히 이 판넬에서는 모터와 드라이브가 통합된 분산 드라이브 시스템이 전시됐다. 이 분산 드라이브는 I/O 노드에 심리스 하게 연결이 되며, 세이프티 기술 및 SafeMOTION 기술이 통합되어 있는 것이 특징으로, 전장 캐비닛 사이즈를 줄여준다.

온도제어 솔루션

IIoT 판넬에서는 APROL로 히스토리컬 데이터와 엔지니어링 데이터, 비즈니스 인텔리전스를 구현할 수 있는 성능과, OPC UA를 통해 필드 디바이스를 끌어 오고, 상위 클라우드 솔루션과도 연결할 수 있다는 점을 홍보했다. 현재 APROL은 클라우드에서도 운영할 수 있다.
B&R의 유지훈 차장은 “OPC UA는 따로 네트워크 케이블을 포설할 필요 없이 OPC UA 커플러만 장착하면 모니터링을 할 수 있다”고 말하고, “실제로 국내의 H사 에서 이렇게 사용하고 있다”고 설명했다.

이와 함께, 네트워크를 통해 구형장비를 스마트 팩토리화 할 수 있는 오렌지 박스 (Orange Box)가 소개 됐다. 또 사이트매니저라는 게이트웨이가 전시 됐는데, 이 제품은 원격 데이터를 보면서 모니 터링하고, 메인터넌스할 수 있게 해준다. 장비의 OEEE 관리와 Audit이 가능하고, PackML을 지원하며, 트윗 메시지로 메시지 서비스도 가능하다. 유 차장은 “이런 일련의 작업이 프로그램을 할 필요 없이 간단한 컨피 규레이션만으로 가능하 다”고 설명했다. 이 게이트웨이는 유선과 무선 모두 사용할 수 있다.

또, 온도제어 솔루션이 소개됐다. 기존의 온도제어 솔루션은 IPC나 PC, 온도제어 컨트롤러와 같은 하드웨어를 통해 구현을 했지만, B&R의 온도제어 솔루션은 필요한 만큼 I/O만 붙여서 mapp 라이브러리로 펑션블럭을 끌어다 쓰면 튜닝과 라이브러리 를 할 수 있다.

mappVIEW 존에서는 OPC UA 베이스로 HMI에 웹 액세스가 가능한 데모를 소개했다.

판넬부터 PC, PLC, 서보 드라이브, 인버터 제품과 함께, 온도와 모션 등을 심리스하게 통합 제어할 수 있는 B&R의 제품 포트폴리오를 보여주고 있다.

APROL 존에서는 반도체 베이킹 라인의 실제 적용사례를 데모로 보여줬다. APROL을 통해 에너지를 얼마나 사용했는지, 어느 시간대에 많이 사용했는지, 생산량은 얼마나 되는지 웹 리포팅을 제공 받을 수 있다.

특히 이번 전시에서는 파트너사의 솔루션들이 영상으로 소개되어 눈길을 끌었다. 우선, B&R의 국내 파트너사인 JNE사가 현대 중공업 및 삼성중공업, KT서브마린 등과 국책과제로 수행하고, 테스트까지 마친 선박 윈치 제어 솔루션이 소개됐다. B&R의 Automation Studio와 솔루션으로 전체를 제어하고, 포그온이라는 분석 솔루션으로 데이터를 분석하고, Vortex사의 시뮬레이션을 사용해 사전에 시뮬레이션하는, 실제로 현장에서 가동되고 있는 윈치 제어 솔루션 동영상을 보여줬다. 유 차장은 “AI 솔루션을 탑재 시키면 예측제어까지 가능하다”고 말하고, “이 솔루션은 선박의 윈치제어뿐만 아니라, 풍력터빈이나 굴삭기, 항만 크레인 등 다양한 어플리케이션에 사용할 수 있다”고 피력했다.

또 한 가지 소개된 파트너 사의 솔루션은 역시 B&R의 국내 파트너사인 IRON 사의 반도체 클러스터. IRON은 OPC UA 전문 업체로, OPC UA 통신과 B&R의 솔루션을 사용해 반도체 클러 스터 컨트롤 솔루션을 개발했다. 유 차장은 “현재 시장에 나와 있는 반도체 클러스터는 가격이 비싸도 반도체 및 디스플레이 업체들이 사용하고 있지만, 이 클러스터는 외산에 못지않은 기능을 하면서 가격이 저렴하기 때문에, 국내 몇몇 업체들이 이미 사용하고 있다” 고 설명했다.

이와 함께 리니어 이송 시스템인 ACOPOSTrak이 동영상으로 소개됐다. 지난해 SPS IPC Drives 전시회에서 소개되어, 큰 인기 를 끌었던 이 시스템은 인더스트리 4.0이 지향하는 다품종소량생산, One Batch 생산을 가능하게 하는 것이 특징. 트랙의 모양을 유연 하게 할 수 있고, 확장ㆍ연장이 가능하며, 한 라인에서 여러 가지 제품을 사용할 수 있다. 유 차장은 “인덱싱 업체인 바이스(Weiss) 라는 업체는 B&R이 공급하고 있는 또 하나의 리니어 이송 시스템인 SuperTrak을 적용해서 Fast Lane이라는 시스템을 만들었다”고 설명하고, 크로네스 사는 SuperTrak를 도입해서 5가지 이상의 음료를 한 라인에서 생산하고 있다고 덧붙였다.

현장 인터뷰

B&R 유지훈 차장

-이번 전시회에서 어떤 것을 참관객들에게 알리고자 하나?
▲B&R의 제품과 기술을 통해, 기계 장비 단위부터 상위 솔루션, 스마트 팩토리 솔루션까지 전체를 크게 솔루션으로 꾸밀 수도 있고, B&R이 제공하는 패키지를 통해 전체가 아닌 부분부분을 꾸밀 수 있다는 것을 알리고 있다.

-패키지로 공급한다는 것은 어떤 의미인가? 패키지 로 공급되는 솔루션으로는 어떤 것들이 있나?

▲B&R에서는 필요한 하드웨어와 소프트웨어를 패키지로 구성해 고객에게 제공함으로써, 개발 시간을 단축하고 신속하게 자동화 프로세스를 구현하도록 지원하고 있다. 고객이 별도로 엔지니어링 프로그래밍을 하지 않고 컨피규 레이션만 하면 되기 때문에, 대단히 쉽고 간편하게 구현 할 수 있다. APROL의 경우 에너지 모니터링이나 컨디션 모니터링, 자산관리, 라인 매니지먼트 등이 패키지로 제공 이 되고 있다. 이것을 가능하게 하는 것이 OPC UA다.

-구형 장비를 위한 IoT 솔루션인 오렌지박스(Orange Box)는 어떻게 활용이 되나?
▲오렌지 박스는 브라운필드 기기를 위한 솔루션이다. 소프트웨어와 하드웨어 컴포넌트로 구성이 돼서 오렌지 박스 패키지가 된다. 오렌지 박스를 이용하면, 기존 기계 에 어떠한 변화도 주지 않고 OPC UA를 통해 구형 기기를 생산 네트워크에 통합할 수 있다. 프로그램이나 어려운 엔지니어링 없이 갖다 붙이고 설정만 하면, 라인이나 머신을 스마트 팩토리화 할 수 있다.

오렌지 박스를 사용하면, 데이터를 수집해서 분석하고 이를 통해 예방보전을 함으로써, 장비가동율과 OEE (overall equipment effectiveness 전반적 기기 효율성) 와 생산성을 높일 수 있고, ROI를 단축할 수 있다.

오렌지 박스는 통신으로 읽어다가 장비나 라인의 생산 성을 관리하는 개념으로, 공장 전체가 아니라 라인 모니터링, 머신 모니터링에 응용함으로써, 10년, 20년 된 생산 라인을 스마트 팩토리화할 수 있다. 최근에는 이런 솔루션을 엣지컴퓨팅, 포그컴퓨팅이라고 부르기도 한다. 한국시장에서 오렌지박스가 소개된 지는 2년 정도밖에 되지 않기 때문에, 이제 시작단계에 있다고 볼 수 있지만, 글로벌 시장에서는 대단히 많은 레퍼런스가 있다. 오렌지 박스는 네슬레의 요청으로 개발이 되어, 네슬레 전체공장 이 오렌지박스 로 구현이 되고 있다.

-반도체 전시회인데, APROL에 대한 홍보를 적극적으로 하고 있다.
▲현재 모 가전업체 해외 공장의 가전제품 생산라인 전체를 APROL부터 PLC, I/O, 드라이브, PC 등의 B&R 제품으로 구축 을 하고 있다. 반도체 전시회지만 상위 솔루션으로서 APROL을 소개하고 있다. 현재 국내 자동차 업체를 비롯해서 많은 업체들이 APROL에 대해 관심을 보이고 있고, 이번 전시에서도 참관객들의 문의가 이어지고 있다.

-B&R은 OPC UA 기술을 주도하는 기업 가운데 하나다. 이번 전시에서도 OPC UA 기술에 대한 홍보에 주력하고 있는데, OPC UA TSN I/O가 출시가 됐나?

▲B&R은 일찍이 OPC UA의 가능성을 보고 기술 포트폴리오를 가져가고 있다. B&R은 현재 OPC 재단의 기술 자문 위원회의 일원이다. B&R의 시니어 엔지니어 5~6명이 OPC 재단에 참여 해서 OPC 스팩을 함께 만들고 있다. 따라서 어떤 스팩이 결정이 되면 그에 맞는 제품을 빠르게 출시할 수 있다.

또 ABB, 보쉬렉스 로스, B&R, 시스코, GE, 쿠카, 내셔날인스트루먼트, 파카하니핀, 슈나이더 일렉트릭, SEW-EURODRIVE 및 TTTech가 산업용 컨트롤러들 사이와 클라우드에 대한 통합된 통신 솔루션으로서 OPC UA TSN(Time Sensitive Networking: TSN)을 공동으로 추진하고 있다.

IIoT나 인더스트리 4.0과 같은 트렌드와 맞물려, 앞으로 현존하는 이더넷 베이스의 필드버스는 모두 TSN으로 합쳐질 수 있을 것으로 보이는데, 우리 B&R은 이 TSN 부분에서 앞서 있다. B&R에서는 이미 OPC UA I/O 제품이 출시돼서 국내에서도 H사 등에서 이미 적용을 하고 있고, 여기에서 더 나아가 본사에서 TSN I/O를 테스트 중에 있다.

B&R 본사에서는 현재 OPC UA가 하위단까지 내려가서, PC 한 대로 버스 컨트롤러 200대를 제어하고, 100나노 세크로타임 동기 를 하면서, 200노드를 100마이크로 세크로 타임으로 동기제어를 하고, PC에서 5대의 HD 카메라의 동영상을 끊김없이 받아서 제어를 하는 테스트 베드를 진행하고 있다. TSN I/O는 올해 안에 출시가 될 예정으로, 이렇게 되면 TSN I/O 가운데 B&R이 가장 빠르게 출시를 하게 되는 것이다. 이처럼 B&R은 OPC UA 기술을 주도하고 있다.

-반도체 업계의 요구사항 가운데 주목할 만한 것으로는 어떤 것이 있나?
▲여러 가지가 있는데, 그 중의 하나가 에너지 절감이다. 앞으로 에너지가 점점 비싸질 것으로 보이기 때문에, 기업들이 에너지 절감에 많은 투자를 하고 있다. 특히 반도체 전공정 장비는 열을 사용하는 장비가 많기 때문에 에너지 모니터링 수요가 늘어나고 있다.

또 한 가지는 세이프티 강화다. 과거 고려하지 않았던 세이프티 센서나 도어락 등이 중요해지면서 수요가 확대되고 있다. 특히 기존의 머신 세이프티 개념을 넘어 휴먼 세이프티가 중요해지고 있다.

이외에도 스마트 팩토리 운영을 통해 생산성을 증가시키고자 하는 요구가 확대되고 있는데, 이를 위한 장비 다운타임 관리나 컨디션 모니터링, 에너지 모니터링에 대한 관심이 증가하고 있다. 독일의 아우디나 폭스바겐 등의 기업도 상위는 B&R의 APROL을 쓰면서 ConMon이나 EmMon 같은 B&R의 에너지 모니터링 및 컨디션 모니터링 솔루션을 사용하고 있다.

B&R은 스마트 팩토리에서 필요로 하고 있는 엣지 컨트롤러인 오렌지 박스를 비롯한, 스마트 팩토리를 위한 모든 솔루션을 가지고 있으며, 기술을 주도하고 있다.

-B&R은 반도체 분야에서는 아직까지 강한 입지를 확보하고 있지 못한 입장이다. 어떻게 반도체 시장을 확대해 나갈 전략인가?
▲이번 전시에 온도제어 솔루션과 반도체 클러스터 제어 솔루션을 전시하고 있다.

반도체 특히, 반도체 전공정에서는 온도제어 솔루션을 많이 사용하는데, B&R에 강력한 온도제어 솔루션이 있다. 멀티존 오토 튜닝을 통한 간단한 세팅만으로 온도제어를 할 수 있는 솔루션 으로, 반도체 업체에 납품되는 머신 장비들에 적용이 되어 있다.

반도체 클러스터 제어 솔루션은 우리 B&R 파트너 사가 B&R의 솔루션으로 개발한 것으로, 시장에서 반응이 좋아서 반도체 업체에 적용이 되고 있다.

-B&R의 웹 기반 HMI에 대해 100% 표준 웹 기술로 만들어졌다고 마케팅을 하고 있는데, 다른 경쟁사도 마찬가지 아닌가?
▲스마트 팩토리에서는 모든 기기와 설비가 네트워크로 연결이 된다. B&R의 HMI는 무선으로 연결만 되어 있으면 휴대폰이나 PC로 장비 상태를 모니터링할 수 있고, 권한에 따라 원격에서 조작할 수도 있다. 특히 타사의 경우, 100% 표준 웹 기술이 아니기 때문에 엑티브X나 플러그인을 깔아야 하거나 컨버터가 있어야 하는데, 이럴 경우 보안에 취약할 뿐만 아니라, 엔드유저들이 이런 것을 까는 것을 꺼려한다. 그러나 B&R의 웹 HMI는 100% 표준 웹기술로 만들어졌기 때문에 이런 염려가 없다. B&R의 웹 HMI는 웹 프로그램을 통해 구현이 되며, 웹 환경 작화 툴을 제공하기 때문에, 다운로드만 하면 표준 웹을 섞어서 쓸 수 있고, 제어 엔지니어 가 웹 프로그래밍 지식이 없어도 사용할 수 있다. 실제로 새롭게 시작하는 고객들이 mappVIEW를 적용해서 개발을 하고 있다.