스마트공장 자동화 산업전(SF AW 2024) 하이라이트/(5)서보스타 - 스페셜리포트

서보스타 부스전경(사진 무인화기술)

국내 SI 업계를 대표하는 서보스타 는 이번 ‘AW+SF 2024( 스마트공장자동화산업전 )’ 전시에서 한국SMC (주)와 협업으로 꾸민 로봇자동화 시스템 데모를 선보이면서, 참관객들을 성공적으로 끌어모았다. 로봇과 디바이스들이 무선으로 구동되는 기술력을 선보이면서, 자동화 업계의 기술 트렌드를 주도하는 행보를 유감없이 보여준 것이 특징이다.

이와 함께 유럽의 모션 컨트롤 기업인 시그마테크(SIGMATEK)의 AGV SLAM 내비게이션 소프트웨어 및 S-DIAS 컨트롤 시스템을 비롯해서, 이태리 메탈 로타(Metalrota) 사의 AGV 바퀴 등 물류와 자동화를 아우르는 선진화된 제품과 솔루션을 다수 선보이면서, 참관객들에 볼거리를 제공했다.

<부스 스케치>

1. 셰플러(Schaeffler) 로봇용 감속기 및 상태 모니터링 시스템

셰플러 협동 로봇용 정밀 감속기(RT1-T시리즈)와 산업용 로봇 감속기(PSC시리즈.) 협동 로봇용 정밀 감속기는 토크센서가 내장이 되어 있다.(사진 무인화기술)

셰플러 컨디션 모니터링 시스템(OPTIME시리즈)(사진 무인화기술)

셰플러의 컨디션 모니터링 제품과 로봇용 감속기가 전시됐다.

셰플러의 협동로봇용 감속기는 토크센서 일체형이라는 것이 특징이다. 셰플러코리아의 직원은 “국내에는 이런 형태로 개발된 제품이 없는 것으로 알고 있다. 협동로봇 팔에는 로봇용 감속기가 탑재되는데, 민감한 토크 측정이 필요한 경우에 토크 센서는 별도로 부착이 된다. 그런데 우리는 토크센서가 일체형으로 되어 있다.”라고 설명했다.

산업용 로봇 감속기는 백래쉬가 0.1 arc/min 이하로 나오는 것이 강점이다. 쿠카(Kuka)에 메인으로 들어가고 있는 것으로 알려졌다.

한편, 셰플러 컨디션 모니터링은 연속적으로 회전하는 모터, 발전기, 팬 등에 부착되어 4시간에 한 번씩 측정을 해서 상태를 핸드폰 앱으로도 볼 수 있다. 셰플러코리아 직원은 “웹 기반으로 인터넷에 연결해서 볼 수가 있다. 셰플러 베트남 공장에 있는 데모 플랜트에 이 시스템이 200개 정도 부착이 되어있다.”라고 밝혔다.

2. 시그마테크 SLAM 내비게이션

시그마테크 SLAM 내비게이션과 TCS(사진 무인화기술)

AGV를 위한 SLAM 소프트웨어다. 시그마테크의 슬램은 일반 슬램과 달리 기존 데이터 없이, 실시간 스캔 데이터를 바탕으로 내 위치를 업데이트할 수 있고, 재 부팅후 현재위치를 자동연산하는 자동 로컬라이제이션 기능을 탑재하고 있다.

서보스타 이슬기 프로는 “보통 ROS 패키지로 SLAM을 구현하는 경우가 많은데, 그렇게 하다 보면 맵핑하는 것도 쉽지 않고 수정하는 게 어렵다. 그런데 시그마테크 슬램은 그림판에서 편집하는 수준으로 쉽게 맵 수정이 가능하다.. UI가 탄탄해서 맵핑을 하거나 구현하는 데까지 걸리는 시간이 짧고, 직관적으로 수정을 할 수 있다. 그리고 맵핑을 해놓고 안에 설비가 추가된다거나 할 때 과거에는 맵핑을 다시 해야 됐지만, 시그마테크는 맵 익스텐드(Map Extend)라고 해서 거기 있는 영역만 다시 한번 맵핑을 하고 나면 자동으로 추가가 된다. 사용이 편리하다는 것이 시그마테크 슬램 내비게이션의 최대 장점이다.”라고 설명했다.

3. 시그마테크 TCS(Traffic Control System)

다수의 AGV를 제어하기 위한 관제 시스템 소프트웨어다. ERP 시스템, MES 등의 상위 시스템에서 내려온 과제를 수행하기 위한 관제 시스템이 필요한데, TCS는 과제를 수행하기 위한 스케쥴을 계산하고 최적의 AGV를 찾아 과제를 수행한다.

시그마테크 TCS는 VDA5050 프로토콜을 탑재하고 있어서, AGV 제조사에 관계없이 AGV 제어가 가능하다. 또한 MQTT, HTPP 프로토콜 인터페이스를 통해 다른 디바이스들과 연결이 가능하다. 이 프로는 “올해 5월 말에 VDA5050 프로토콜이 탑재된 TCS가 정식으로 출시가 될 예정으로, 이렇게 되면 어느 AGV 제조회사이든 상관없이 시그마테크 PLC 하나만 들어가면 다수의 AGV를 모두 묶어서 제어를 할 수 있다.”라고 말했다.

4. 메탈로타 AGV 바퀴

메탈로타 AGV 바퀴(사진 무인화기술)

서보스타가 판매하고 있는 이태리 메탈로타(Metalrota) 사의 AGV용 바퀴가 전시됐다. 이중 DD타입 신모델은 기존 DD타입 휠 대비 간편한 유지보수가 특징으로, 최신 기어박스 적용을 통해 주행 소음을 대폭 감소시켰으며, 설치 시 AGV 차체 밖으로 튀어나오지 않는 구조로 되어있다. 주행 시 차제 옆 장애물에 대해 유연한 대처가 가능하다.

5. 시그마테크 무선 멀티 터치 패널

무선 멀티 터치 패널(사진 무인화기술)

시그마테크는 세이프티 인증이 되어있는 무선 HMII를 공급하고 있는 유일한 업체다.

이 프로는 “기존에는 기계별로 케이블형 패널을 설치했으나, 시그마테크의 세이프티 일체형 무선 HMI는 한 대의 패널로 여러 대의 장비를 개별 또는 함께 연결하여 제어할 수 있다. 기존의 시스템을 그대로 쓰고 싶으면 미러링만 해서 거기에 있는 작화를 옆에 끼워서, 별도의 추가없이 제어할수있다. HMI는 OPC UA 통신을 지원한다.”라고말했다.

6. 시그마테크 S-DIAS Control System

S-DIAS(사진 무인화기술)

포켓형 자동화 모듈 시스템 ‘에스다이아스(S-DIAS)’는 시그마테크의 분산형 자동화 시스템(Distributed Automation System)의 약자다. 지난 36년간의 자동화 역량이 축적된 제어 및 I/O 시스템으로 자체 개발된 제어 전자 장치, 안전또는 드라이브 기술 등 무인 운반 차량 시스템을 위한 다양한 모듈을 하나의 소프트웨어 플랫폼에 결합하여 제공한다. 표준버전에서 S-DIAS 모듈의 크기는 12.5mm 폭의 초박형 카드 타입 모듈 하우징에, CPU 모듈, 디지털 및 아날로그 입출력, 리모트구성 모듈, 세이프티까지 필요한 만큼 레고블록처럼 조합해서 쓸 수 있다는 것이 장점이다. 세이프티 모듈도 일반 모듈과 함께 구성할 수 있다는 것 역시 장점이다.

DIN rail에 별도 도구없이 마운팅하여 푸쉬인 방식으로 체결할 수 있다. 모듈 간 공학적 맞물림 구조를 채택하고 있어, 콤팩트하면서도 진동에 강하여 장비의 전장 사이즈를 최소화하며, AGV같은 이동형 장비에 적합하다. 모든 CPU 모듈은 OPC UA 등 인더스트리 4.0 기능을 기본으로 탑재하고 있다.

7. 엘모(ELMO) 서보 드라이브

엘모(ELMO) 서보 드라이브

엘모의 초소형 서보 드라이브와 24볼트 40암페어 서보 드라이브가 전시됐다.

엘모의 콤팩트한 서보 드라이브는 복잡하고 정밀한 어플리케이션에 최적화되어 있다. 전 제품이 UL/CE/TUV 인증을 보유하고 있으며, 저전압부터 고전압까지 다양한 전압사양 및 1채널에서 4채널 지원 등 폭넓은 라인업을 보유하고 있다. EtherCAT 및 CANopen 모션 네트워크를 지원하며, 거의 모든 피드백 센서를 지원한다.

이 프로는 “엘모의 초소형 서보 드라이브는 초소형이라 AGV 분야에 많이 사용된다. 엘모의 서보 드라이브는 고장이 적어서 A/S가 거의 없다. 그리고 보드 하나 가지고 4축을 제어할 수 있다.”라고 설명했다.

24볼트 40 암페어 서보 드라이브도 함께 전시가 됐다. 서보 드라이브와 관련된 엘모의 기술력을 보여주고 있다.

8. 서보스타와 한국SMC(주)의 협업으로 구현된 로봇 자동화 라인

이번 전시의 메인 데모다. 서보스타는 한국SMC(주)의 PARTNERSHIP 대리점으로, 서보스타와 한국SMC(주)의 협업으로 꾸며졌다.

서모칠러, 무선시스템, IO-Link 대응기기, 에어관리 시스템(AMS), 콤팩트 컴프레서, 협동로봇용 그리퍼, 오토핸드 체인징 시스템, 전동 액추에이터, 미쓰비시 수직 다관절형 로봇, 보쉬렉스로스사의 카소 협동로봇으로 구성이 됐다.

이 가운데 수직다관절 로봇은 SMC의 공압 그리퍼를 탑재하고 있고, 협동로봇은 SMC의 AHC용 그리퍼가 탑재되어 있다.

모든 디바이스들이 무선으로 연결되어 있다.

로봇 자동화 라인 데모. 모든 디바이스들이 무선으로 연결되어 있다.(사진 무인화기술)

⓵ 소형 컴프레서

SMC 소형 컴프레서에서 생산된 압축공기로 로봇에 탑재된 공압 그리퍼(RMHS3)가 구동되고 있다.(사진 무인화기술)

협동로봇이나 반송로봇 등의 에어공급이 없는 환경에서 압축공기를 공급한다. 한 대로 정압/진공펌프로 사용이 가능하다. 데모에서는 SMC 소형 컴프레서(CRP)에서 생산된 압축공기로 로봇에 탑재된 에어 그리퍼를 구동하는 것을 보여줬다

⓶무선 시스템(SI 통신 EXW1/EX600-W)

SY 무선 통신 밸브 유닛(사진 무인화기술)

메인 전원이 하나 들어가고 AMS와 밸브 모두 무선으로 통신을 하고 있다.

⓷ AMS(Air Management System)

에어관리 시스템 AMS20/30/40/60(사진 무인화기술)

설비 대기(생산정지 시) 상태를 감시하고 자동으로 저압화함으로써, 불필요한 에어 소비량을 삭감한다. 에어 소비량을 최대 62% 삭감하며, IO-Link 및 OPC UA, SMC 무선시스템에 대응한다. 최근 통신 프로토콜에 EtherCAT을 추가했다.

⓸보쉬렉스로스의 협동로봇 ‘카소(Kassow)’

협동로봇 카소에 SMC의 AHC와 AHC용 공압 그리퍼가 탑재되어 구동되고 있다. 로봇 핸드 툴을 형상이 다른 워크에 맞추어서 자동 교환을 하여, 조립라인의 FMS(플렉시블 생산 시스템)를 가능하게 한다.(사진 무인화기술)

보쉬 렉스로스(Bosch Rexroth)의 협동로봇인 카소 로봇(Kassow Robot). 타사 협동로봇과 달리 7축으로 되어 있다. SMC 협동로봇용 AHC용 그리퍼가 탑재되어 있다. 역시 무선으로 구동이 되고 있다.

이 프로는 “이 데모가 보여주는 메인 콘셉트는 무선기술이다. 로봇의 경우 I/O를 다 체결해야 되는데 그렇게 되면 전장이 복잡해지니까, 무선으로 해서 최대한 배선을 줄였다. 또, AMS는 에어 관리 시스템으로, 공압이 적용된 설비에 적용하여 압축공기의 압력, 유량, 누적 유량, 온도를 실시간으로 모니터링할 수 있다.

이 데이터는 OPC-UA를 통해 서버로 전송하거나, PLC로 전송하여 예지보전에 활용가능하다.

또한, AMS는 설비의 작업 비 가동 시점을 자동으로 탐지하여 압축공기의 압력을 조절하여 에너지를 절약하고 탄소배출을 감축하는 기능을 제공한다. 이와 같은 무선기술과 AMS의 능동적 에너지 절약 및 예지보전을 위한 데이터수집 및 통신 소프트웨어 기술이 이 데모의 핵심이다.”라고 강조했다.

<현장 인터뷰>

“시그마테크는 Co-pilot으로서의 AI, 버스(Bus) 안전, 시스템 보안 등에 집중하고 있어!”

SIGMATEK 알렉산더 멜쿠스(Alexander Melkus) 대표(사진 무인화기술)

Q. 이번에 한국을 방문한 목적은 무엇인가?

A. 자동화 관련 최대규모의 전시회인 ‘Automation World 2024’를 참관하고, 시그마테크의 고객 및 파트너와 직접 만나기 위해 한국을 찾았다.

Q. 이번 서보스타 전시부스에 대해 어떤 느낌을 받았나?

A. 느낌이 좋다. AGV를 위한 SLAM 내비게이션이나 다수의 AGV 제어를 위한 관제 시스템 TCS(Traffic Control System) 소프트웨어는 시그마테크 내에서 이제 막 성장하고 있는 사업인데, 이런 것들을 중점적으로 전시하고 있는 것은 아주 시기적절한 전시 진행이라고 생각한다.

Q. 지난해 시그마테크 내에서 가장 지배적인 키워드는 무엇이었나?

A. Back-Lock, 2024년 경제적 불확실성, 자재과잉, EU의 과잉 규제 등을 꼽을 수 있다.

우선 첫 번째 키워드는 Back-Lock이었다. 구성 부품 수급 문제로 납기 지연이 예상됨에 따라, 고객들은 이에 대비하기 위해 제품을 대량으로 비축하고, 2022년과 2023년 초에 대량 주문했다가 2023년 초 이후, 고객들은 이 상황에 대처하기 위해 주문량을 줄이면서 이는 우리 시그마테크의 매출감소로 이어졌다. 이에 따라 재고량이 30%가량 축적되면서, 지난해 마이너스 30% 성장이라는 부정적인 결과를 낳았다.

그리고 올 2024년은 경제적 불확실성이 변수로 작용하고 있다. 유럽은 높은 대출금리로 경기가 좋지 않기 때문에, 사람들이 큰 투자를 하기 어려운 상황이다. 지난해는 미국이나 세계경제가 침체되면서, 고객들이 미리 주문한 것을 지연을 시키는 상황이 발생했는데, 이 역시 중요한 키워드로 작용하고 있다.

Q. 지난해와 최근까지 가장 괄목할 만한 기술적인 성과로는 어떤 것이 있었나?

A. 세 가지를 꼽을 수 있다. 첫 번째는 SLAM을 개발한 것이다. 특히 최근, SLAM에서 원을 디텍션하는 기술이라든지, 각도를 개선하는 기술 등을 추가했다.

두 번째는 PLC에 탑재되는 CPU가 7시리즈까지 있었는데, 8시리즈와 9시리즈가 출시돼서 CPU가 좀 더 강력해졌다. 특히, 9시리즈는 i3 CPU가 안에 내장이 되어있어서 대단히 하이퍼포먼스한 PLC가 출시될 예정이다. 마지막으로 AI와 같이 일을 할 수 있게끔 협업을 하고 있고, 개발을 하고 있는 단계다.

Q. 이번 전시회에서도 보이듯이 현재 산업계의 가장 큰 화두가 AI다. 시그마테크에서는 AI 기술이 구체적으로 어떻게 전개가 되고 있나?

A. 사실 15~20년 전부터 머신러닝 개념으로 시그마테크 PLC에 AI 기술이 탑재가 되어있었다. 용어가 바뀐 것뿐이지 이미 그때부터 머신러닝을 하는 시스템을 만들어 왔었고, 최근에는 AI가 좀 더 넓은 의미로 바뀐 것뿐이다. 기계에서 나온 데이터들을 가지고 그걸 보면서 최적화된 제어를 하는 알고리즘이 15~20년 전부터 이미 구현이 되어 있었다.

당시에는 그걸 AI라고 부르진 않았지만, 시그마테크는 그런 비슷한 개념의 머신러닝을 계속해서 해왔다. “이런 프로그램을 만들어줘”, “모션을 만들어줘”라고 사람이 언어로 치면 그걸 실제로 프로그램으로 구현을 해주는, 조금 더 넓은 개념의 AI 기능을 우리가 가지고 있는 소프트웨어에 추가하는 작업을 진행하고 있다.

시그마테크 알렉산더 멜쿠스 대표와 서보스타 이기진 대표가 나란히 포즈를 취했다.(사진 무인화기술)

Q. 앞으로 주목할 산업 트렌드로는 어떤 것들이 있나?

A. 확장된 안전, 사이버 복원력법, 빠른 배선, 프로그래밍 지원자로서의 AI 등에 주목할 필요가 있다.

컨트롤러 측면에서는 와이어링(배선)에서 실수가 안 나오게끔 설계를 하는 기술에 주목을 하고 있고, 또 하나는 프로그램을 좀 더 쉽게 할 수 있게끔 해주는 AI 기술이 트렌드이고 이것이 나에게는 화두다.

Q. 프로그램을 쉽게 하는 방법으로는 어떤 것을 생각하고 있나?

A. 코딩을 할 때 즉각적인 피드백을 주는 시스템을 개발하고 있다. 예를 들어 코딩을 할 때 세미콜론을 빼먹을 수도 있고, 문법적으로 잘못될 수 있는데, 그런 부분에 대해서 앞으로 어떤 문제가 생길 수 있는지 예측을 할 수 있게끔 숫자를 주는 것이다. 코드를 작성하는 동안에 지금 프로그램의 퀄리티가 100이면 실수 없이 계속 잘 되고 있다는 거고, 만약 퀄리티가 떨어질 경우에는 “이렇게 프로그램하다 보면 나중에 여기서 문제가 생길 수 있어”라는 식으로 프로그래머가 프로그램하면서 나중에 디버깅할 수 있는 영역을 줄여주는 것이다. 즉, 이미 완성된 프로그램으로 쉽게 프로그램할 수 있게 하는 코드 커버리지(Code Coverage)라는 개념이다.

Q. 현재 모션 제어 시장의 성장을 주도하는 것은 무엇인가?

A. 확장된 안전 기능과 버스(Bus)를 통한 안전, 이 두 가지를 꼽을 수 있다.

모션 시장의 성장을 견인하는 가장 중요한 원동력은 모션에 세이프티(Safety)가 추가되는 것이다. 예를 들면 드라이브에 세이프티 토크 리밋(Safety Torque Limit)과 같은 다양한 세이프티 기능을 같이 적용하는 것이 중요하다. 실제로 2027년부터 유럽에서는 모션 세이프티 관련한 법규가 새롭게 시행이 될 예정이다. 따라서 사람들이 생각하는 안전에 대한 개념뿐만 아니라, 법률적으로도 세이프티는 중요한 트렌드가 되고 있다.

또, 보통 세이프티는 와이어를 따로 뽑아서 세이프티 제어를 하는데, 세이프티 오버 더 버스(Safety Over the Bus)라고 하는, 버스(Bus)를 통한 안전, 이것이 또 하나의 트렌드이며, 모션 시장을 성장시킬 수 있는 원동력이 되고 있다. 시그마테크에서는 이미 바란(VALAN) 통신으로 세이프티 통신까지 할 수 있도록 기술이 진전이 되어 있다.

Q. 2023년과 올해 1분기 시그마테크의 경영실적은 어땠나?

A. 지난해 1500억 원의 매출을 확보하면서, 사상최고의 실적을 달성했다. 그러나 올해는 25~30% 정도 하락할 것으로 예상된다. 그동안 코로나로 인해 매출이 발생되지 않았다가 지난해 오버슈팅이 있었고, 공급망 이슈로 인해 머신빌더들이 미리 구매를 하면서 지난해 매출이 확대가 됐다. 그런데 그것이 지금은 재고로 쌓이고, 거기에 전 세계적으로 경기가 안 좋다 보니까 영향을 받아서, 올해 1분기는 30%까지 매출이 하락할 것으로 보인다.

Q SLAM 소프트웨어 비즈니스는 어떠한가?

A. 유럽지역에서는 유명세를 타고 있는 것 같다. 로지마트(Logimat)라는 독일의 물류전시회에서 직접 고객들을 만나본 결과 반응이 좋은데, 아직까지 비즈니스로 이어지는 것은 많지 않다. 그러나 AGV를 만드는 업체들은 어차피 소프트웨어가 필요하기 때문에, 시장이 있다는 걸 확인했다는 점에서 긍정적으로 보고 있다.

Q. 서보스타의 시그마테크 사업에 대해 어떻게 생각하나? 또 보완했으면 하는 점이 있다면?

A. 서보스타는 시장의 모든 주요 플레이어에게 시그마테크라는 브랜드를 확산시키고 있고, AGV용 SLAM 내비게이션 시스템 판매에 주력하고 있어서, 우리 시그마테크에서는 서보스타의 사업전개에 대해 크게 만족하고 있다. 또 모든 주요 비즈니스 리더가 집결하는 이번 전시회에 대규모로 참여해 시그마테크의 기술력을 알리고 있는 점에 매우 감사하게 생각한다.

작년에도 시그마테크 내에서 서보스타의 매출이 많이 늘었는데, 올해는 더 늘어날 것으로 예상이 된다. 워낙 서보스타가 한국시장을 잘 알고 있고, 자동화 분야에서 오랫동안 해왔기 때문에, 보완할 점은 없는 것으로 보인다. 굳이 조언을 한다면 “지금처럼 해라!”라는 것으로, 전통적으로 시그마테크가 잘 해왔던 산업도 외면하지 않고 고객을 찾으려는 노력을 해줬으면 좋겠다.

Q. 미래의 안정성에는 지속적인 개발과 혁신이 필요하다. 시그마테크는 현재 어떤 주제에 집중하고 있나?

A. 프로그래밍 부조종사(Co-pilot)로서의 AI, 버스(Bus) 안전, 쉬운 프로그래밍, 시스템 보안 등에 집중하고 있다.

시그마테크 는 패키지 형태로 좋은 제품을 내놓는 것을 우리만의 혁신이나 키워드로 삼고 있다. 다른 업체를 보면 부품별, 부분별로 AI를 쪼개서 하고 있는데, 고객사 입장에서 봤을 때 이걸 어떻게 써야 하는지에 대한 솔루션을 제공해주는 것은 아니기 때문에, 패키지로 만들어놓고 토탈 솔루션으로 공급하는 것이 우리 시그마테크가 생각하는 혁신이다.

앞서 얘기했듯이, 2027년부터 유럽에서는 모션 세이프티 관련한 법규가 새롭게 시행이 될 예정인데, 여기서 중요한 것이 사이버 보안이 추가될 것이라는 점이다. AI같은 기술도 좋지만, 기업들이 보안에 관련된 기술이 아직까지 준비가 안 되어있을 가능성이 높기 때문에, 보안에 관련된 내용이 쏟아지면 보안이 큰 이슈가 될 것이다. 그래서 우리도 여기에 관심을 가지고 주의 깊게 살펴보고 있다.

AI가 좋은 기술이고 도움이 되고 있지만, 보안 측면에서 보면 취약점이 될 수 있다. AI를 하려면 거기에다 정보를 투입해야 되는데, 사람들이 정보를 제공하기를 원하지 않을 수가 있다. 그런데 AI는 무조건 다 수집을 한다. 따라서 이런 것들이 법규에 걸리거나 하면 복잡한 문제가 될 수가 있다. AI가 도움은 되지만 그걸로 인한 문제점도 굉장히 많이 발생할 것으로 생각된다.