지난 3월 초에 개최될 예정이었던 국내 최대 산업자동화 전문전인 ‘Smart Factory+AutomationWorld 2020’이 코로나19 사태로 전격 취소가 됐다. 이에 본지에서는 전시회 참가를 준비해온, 자동화업계 주요 5개사를 대상으로 지상전(誌上展)을 마련했다.
스마트 팩토리(Smart Factory)는 제조 공정의 유연한 자동화, 제조라인 및 기계의 원격제어, 위험과 고장 예측 실현 등을 목표로 다양한 ICT 기술을 활용하는 것이 특징이다.
발루프 및 백호프, B&R, 파익스, 리탈 등 5개사는 공통적으로 최근 제조업계의 최대 화두인 인공지능, 클라우드, 네트워크 등의 기술을 중심으로 이러한 스마트 팩토리를 구축할 수 있는 자사의 기술력을 홍보하는데 역량을 집중한 것이 특징.
5개사가 진행하고자 했던 전시계획을 통해 제조업계의 최신 기술동향을 진단해 본다.

B&R 사재훈 차장

Q. Automation World 2020의 핵심 메시지는 무엇인가?
A. Automation World 2020에 참석 예정이었던 B&R의 핵심메시지는 지난해와 동일한, 당사의 슬로건인 ‘PERFECTION IN AUTOMATION’이다. 다만 자동화 트렌드에 맞추어 다양한 고객의 니즈 중 오토메이션 분야에 활용될 수 있는 B&R의 혁신적인 제품 소개와 B&R의 오토메이션 플랫폼 기반으로 통합 및 활용될 수 있는 다양한 솔루션의 소개가 추가된 것이 차이점이다. 올해 B&R은 지난해 Automation World에서 소개된 Next Generation industrial Transport Technology, NGN(Next Generation Network Technology)에 추가된 기능의 소개와 Integrated Machine Vision 라이브데모, 좀 더 다양해지고 강력해진 Mapp technology, ICS(Industrial Control System)등이 준비되었었다.

Q. 메인 데모제품이나 장비의 특징 및 경쟁력은 무엇인가?
A. 메인 데모 제품은 다음과 같다.

1. Next Generation industrial Transport Technology
Track System의 경우 B&R은 2종의 제품군 1) AcoposTrak, 2) SuperTrak 제품을 보유하고 있다. 유연 물류 생산 시스템을 고정밀의 서보기술로 구현한 제품으로서, 전 세계 최초로 Track 시스템에 고속 고정밀 Diverting 기술을 통합시켰다. 그뿐만 아니라, 1개의 산업용 PC로 100m 이상의 Track과 250개 이상의 셔틀을 제어할 수 있을 만큼 비용효율적이며, OPC UA, TSN을 포함한 다양한 Industrial Ethernet, Fieldbus, Hardwired signal의 확장성, Safety와 Vision 기술을 통합할 수 있는 개방성 등이 Track기술의 특징과 경쟁력이라고 생각한다. 제품의 무게, 제어정밀도, 분기기능 유무에 따라 Track 종류를 선택할 수 있다.

특히 올해 선보일 예정이었던 ACOPOSTrak + OPC UA TSN 데모는 Track시스템의 동기제어를 OPC UA over TSN으로 구현함으로써, 차세대 표준통신 기술인 OPC UA, TSN 기술이 실제 서보제어 시스템과 상호 운영하는 성능과 가능성을 보여준다.

2. Integrated Machine Vision
자동화 산업의 고도화와 복잡도의 증가는 Vision 기술 사용의 Needs를 증가시키고 있으며, B&R은 이러한 시장의 요구사항을 반영하여 전 세계 최초로 PLC용 Controller에 Vision 기술을 통합하여 사용할 수 있는 Integrated Machine Vision Solution을 출시했다. 현재까지 Machine Vision과 Automation은 서로 별개의 영역으로 인식되어 왔기 때문에, B&R의 통합 비전 솔루션은 매우 혁신적인 제품으로 시장에서 평가받고 있다. 머신 비전의 통합은 하나의 툴로 자동제어와 비전제어가 동시에 가능하며, 모든 제어 데이터와 비전 데이터를 하나의 시스템으로 관리함으로써,  매우 쉬운 개발, 셋업, 서비스 등의 특장점을 제공할 뿐만 아니라, 원가절감이라는 OEM의 숙명적인 목표를 쉽게 달성할 수 있게 도와준다. 해당 Vision 시스템은 Ethernet POWERLINK 네트워크에 통합되어 PLC, 모션, IO 시스템과 고속 동기가 가능하기 때문에, 기존의 분리된 어플리케이션의 한계점을 쉽게 극복할 수 있다.

3. ICS(Industrial Control System)
Edge Controller, Condition Monitoring, Energy Monitoring, PDA(Process Data Acquisition), APM(Asset Performance Monitor), APC(Advanced Process Control), MPC(Model Predictive Control) 등에는 고성능의 Computing power와 검증된 개방형 소프트웨어 라이브러리가 필요하다. 이를 B&R은 ICS(Industrial Control System)라는 솔루션으로 공급하고 있으며, ICS에는 RTOS인 Automation Runtime, APROL이라는 OS와, Mapp technology, ARM Cortex, Intel x86, Intel Atom, Celeron, Core i3, i5, i7, XEON 등 넓은 범위의 Industrial CPU를 포함한 하드웨어 자원, OPC UA, TSN, Industrial Ethernet, Fieldbus, Hard-wired connection 등의 Connectivity를 지원한다.

이러한 개방형 기술의 최적화된 조합의 구성은 현재까지도 그 어떠한 경쟁업체도 지원하지 못한 유니크한 콘셉트라고 생각한다.

Q. B&R의 컨트롤러 제품 포트폴리오에 대한 설명을 부탁한다.
A. B&R의 컨트롤러 제품은 크게 PLC Systems과 Industrial PC로 구분되어 있다.
우선 PLC systems의 경우 ARM Cortex, Intel x86, Intel Atom, 7세대 인텔 Core i processor 탑재가 된 제품으로 Panel 일체형(C-series), 분리형(X20-series), Mobile Automation용(X90) 등 다양한 제품 구성을 보유하고 있으며,  Industrial PCs의 경우 Intel Atom Apollo Lake processor, Celeron, Core i3, i5, i7, XEON 등 고성능 산업용 CPU를 탑재하고 있고, PCI, PCIe, USB2.3/3.0, DVI, Display, SDL, SDL3/4, RS232,422,485, UPS등 다양한 Interface option을 제공함으로써, PLC급보다 더 높은 수준의 Controller에 사용될 수 있는 자원을 제공하고 있다.

이러한 강력한 하드웨어 플랫폼에 B&R의 RTOS가 탑재되어 고성능 컨트롤러의 구성이 가능하다. B&R의 컨트롤러는 OPC UA통신 MS SQL인터페이스 지원, Web서버를 기본사양으로 공급함으로써, Smart Factory를 위한 컨트롤러가 갖추고 있어야 할 필수조건을 별도의 라이선스 추가비용 없이 충족시킬 수 있다.

Q. B&R은 스마트 팩토리를 어떠한 방향으로 준비하고 있나?
A. B&R의 스마트 팩토리는 표준기술을 통한 자동화기술의 통합을 통해 장비 및 설비의 스마트화 구축에 그 방향성을 두고 있다. Machine Centric Robotics, Hypervisor, Integrated Machine Vision, Next Generation Industrial Transport System, Mapp technology, Mapp view 등의 제품이 이러한 기본적인 방향성을 갖고 개발된 제품이다. B&R은 전통적으로 강한 공장자동화 솔루션을 기반(PC/PLC, HMI, IO, Motion)으로 스마트머신에 활용될 수 있는 기술개발 및 보급에 주력하고 있다.
 
Q. 최근 제조업계의 새로운 니즈로는 어떤 것이 있나? 또 그러한 니즈에 B&R은 어떻게 대응해 나가고 있나?

A. 제조업계의 새로운 니즈는 실사용자 입장에서 요청사항이 주로 접수되고 있다.
1.원격제어 및 서비스에 대한 솔루션, 2. OPC UA통신의 적용, 3. IIoT Gateway의 개발, 4. Condition/Energy Monitoring, 5. PDA(Process Data Acquisition), 6.Predictive Maintenance를 위한 Machine Learning의 적용 등이 그것이다.

이미 이러한 트렌드와 니즈는 수년전부터 발생되었고, B&R은 대부분의 솔루션에 대한 준비가 되어 있기 때문에 고객 니즈에 완벽히 대응하는 것에 아무런 문제가 없다고 판단하고 있다. 단 국내 또는 각 고객사 실정에 맞는 Customized Solution을 구축하는데 집중하고 있다. 서두에 얘기한 기술들을 최적화하여 조합하는 것이 비용절감과 향후 확장시 이점을 가지고 갈 수 있기 때문이다.

Q. 올 한 해 제조자동화  분야 수요전망은 어떻게 하나?
A. 스마트 팩토리의 준비를 위한 앞 단계로 자동화와 무인화에 대한 니즈는 지속적으로 증가하고 있기 때문에, 자동화 솔루션을 공급하는 B&R은 올 한해 수요증가를 긍정적으로 예측하고 있다. 특히 국내 굴지의 대기업들과의 협업 증가, 반도체 및 전자시장을 포함한 신규 시장의 개척, 신제품(트랙, 비전, 하이퍼바이저)의 수요증가, 기존시장의 활성화를 통한 지속적인 발전을 기대하고 있다. 단, 전 세계적으로 이슈가 되고 있는 코로나19 바이러스의 확산이 전반적인 제조업 침체에 영향을 주지 않을까 염려가 되지만, B&R은 고객의 요구사항에 가장 안전하고 효과적인 방향으로 지원할 수 있는 대안을 지속적으로 준비하여 이러한 외부적인 리스크에 대응하고자 한다.

Q. 스마트 팩토리 시장을 확대하기 위한 B&R의 전략은 무엇인가?
A. 스마트 팩토리 시장을 확대하기 위한 B&R의 전략은 당사 창립 이후 자동화 시장을 확대하기 위한 전략과 큰 차이가 없다. 고객이 원하는 완벽한 자동화를 위한 제품과 환경을 준비하고 보급하는 것이 이전까지 전략이었고, 스마트 팩토리라는 새로운 시장과 새로운 고객이 원하는 요구사항 중 자동화 분야에 완벽한 제품과 엔지니어링 환경, 그리고 전문가를 준비하고 보급하는 것이 현 시점에서의 당사의 전략이라고 말할 수 있다. 스마트 팩토리 구축을 위해서는 적절한 하드웨어와 운영체제, 소프트웨어 라이브러리들이 필요하지만, 이러한 기술을 사용하여 어플리케이션을 실질적으로 구성할 수 있는 엔지니어들의 양성과 엔지니어들이 새로운 플랫폼을 쉽게 사용할 수 있는 접근성이 점점 더 중요해 지고 있다. 다행스럽게도 ABB와 합병 후 급변하는 시장의 요구사항에 좀 더 빠르게 대응할 수 있는 인프라에 많은 부분이 투자되고 있다. 대표적으로 에겔스버그 본사에 Automation Campus를 통해 더 많은 전문가 양성과 다양한 제품개발에 매진할 수 있는 환경이 구축되고 있다. 이러한 전략을 기반으로, 한국 자체적으로는 B&R의 혁신적인 기술이 적용된 어플리케이션의 유스케이스를 다수 확보하는 것을 목표로 영업활동을 하고 있다.

B&R은 OPC UA TSN 기술이 탑재된, Switch, Remote IO, PC 및 PLC/PC 개발을 완료했다.

Q. 향후 부상할 스마트 팩토리 관련 기술로는 어떤 것을 꼽나?
A. 다양한 스마트 팩토리 관련 기술 중 당사와 관련된 Simulation & Digital twin, OPC UA over TSN, 머신 러닝, ASS(Asset Administration Shell) 등을 꼽을 수 있다.

장비 또는 설비 제작 전 커스터마이징을 위한 기능을 사전에 검증할 수 있는 시뮬레이션과 Digital twin은 TTM을 안전하게 줄이기 위한 선택이 아닌 필수항목으로, 이미 B&R은 Hardware/Machine/Process 모든 영역을 커버할 수 있는 시뮬레이션 및 디지털 트윈을 준비하고 있다.

통신기술의 표준화와 통합 또한 매우 중요한 요소기술로서, OPC UA TSN 기술을 PLC뿐만 아니라 Motion 및 IO 영역까지 적용하기 위한 마스터플랜을 B&R은 2018년 4분기부터 준비하여, OPC UA TSN 기술이 탑재된, Switch, Remote IO, PC 및 PLC/PC 개발을 완료했다. 향후 서보드라이브 제품까지 OPC UA, TSN 기술이 적용될 예정이다.

머신 러닝, AI 등의 기술은 일부 B&R 컨트롤러에 탑재할 수 있는 플랫폼 및 라이브러리를 공급하고 있으며, 지속적으로 그 범위를 넓혀갈 것으로 예상되고, 향후 ASS까지 B&R 제품이 쉽게 적용될 수 있길 기대하고 있다.