공장 현장을 클라우드로 연결한다
공장 현장을 클라우드로 연결한다
  • 오현식 기자
  • 승인 2019.04.05 11:58
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구형 장비를 최첨단 장비로 변신시키다

기존의 공장에서 자동으로 기계 데이터를 수집하기는 까다롭다. 오래 전 도입된 구형 설비에 통신 기능을 부여하고, 데이터를 수집·전송하게 만들기가 어렵기 때문이다. 이러한 문제 해결을 위해 B&R이 제시한 해법은 오렌지박스Orange Box이다. 현장 기계 장치들이 더 쉽고 편리하게 클라우드에 접근하도록 하는 이 소형 디바이스는 구형 설비에서도 최신 기술의 혜택을 빠르게 받을 수 있게 하여 오늘날 요구되는 혁신 요구에 부합하도록 한다.  

기계는 20년에서 30년, 혹은 그 이상의 수명을 가질 수 있다. 시간의 흐름에 따라 이들 기계들 역시 최신 기술을 따라가기 위해 업그레이드되고 있지만, 오래 전 개발 당시 규정된 한계를 돌파하기란 쉽지 않다. 일례로 오늘날 산업계에서도 디지털에 대한 요구가 강하게 나타나고 있지만, 여전히 많은 브라운필드 작업자들은 문제를 파악하거나 생산성과 가용성을 높이기 위한 대책을 결정하는 데에 있어 여전히 펜과 종이를 사용하고 있다. 구형 장비의 디지털화가 어렵기 때문이다. 

B&R이 개발한 오렌지박스는 작동자들이 모든 타입의 기계 컨트롤러로부터 데이터를 읽고, 체계화하고, 분석할 수 있도록 하는 솔루션이다. 즉 오래 전 개발된 구형 장비라도 오렌지박스를 장착하여 오늘날 산업에서 요구되는 데이터 분석이 가능한 설비가 되는 것이다. 오렌지박스에서 수집된 정보는 기계의 생산성을 크게 높이고, 수익을 올리는 데 기여하고 있다. 

B&R은 여기에서 한 걸음 더 나아가 클라우드로 데이터를 전송, 더 많은 최신 기술의 혜택을 얻게 하고 있다. Blaschke 매니저는 “그동안 이러한 정보 수집은 단일 기계나 라인에서만 가능했지만, 이제 한 걸음 더 올라서 데이터 취득·분석이 기존의 브라운필드 기계에서 클라우드로 데이터를 전송할 수 있게 된다. 이를 통해 작동자들은 여러 라인, 위치 및 심지어 대륙에 걸쳐 기계와 공장의 모니터링은 물론, 비교·최적화까지 할 수 있다”고 말했다. 

오렌지박스는 기존의 구형 기계의 데이터를 클라우드로 연결시켜 최첨단 기술의 혜택을 활용할 수 있게 만든다.
오렌지박스는 기존의 구형 기계의 데이터를 클라우드로 연결시켜 최첨단 기술의 혜택을 활용할 수 있게 만든다.

안전한 클라우드 연결
클라우드 서비스 운영자에게 데이터를 보낼 때 전제 조건은 바로 완벽한 데이터 보호와 사이버 보안이다. 클라우드로의 전송이란, 인터넷을 통한 전송으로 완벽한 보안이 뒷받침되지 않을 경우, 소중한 정보가 노출될 수 있기 때문이다. 

따라서 업계의 요구사항에 특별히 최적화된 ABB Ability와 같은 클라우드 서비스가 요구된다. ABB Ability 클라우드 플랫폼의 운영자로서 ABB는 최첨단 보안 표준과 전송 프로토콜을 사용하여 저장된 데이터의 보안과 무결성을 보장한다. 오렌지박스는 표준 MQTT 프로토콜을 이용하여 다른 클라우드 플랫폼으로도 데이터를 전송할 수 있다.

Orange Box는 설치 중에 생산을 중단하지 않아도 되며, 시스템 소프트웨어를 변경할 필요도 없다. 필드버스 인터페이스를 통해 연결할 수 없는 경우 기존 I/O 인터페이스 또는 병렬 배선 및 추가 센서를 통해 데이터를 통합할 수 있다.

HTML5 기반의 mapp View로 만들어진 대시보드는 오렌지박스의 편리한 사용을 뒷받침한다.
HTML5 기반의 mapp View로 만들어진 대시보드는 오렌지박스의 편리한 사용을 뒷받침한다.

웹 연결로 신속 대처 지원
사용자는 비주얼 에디터에서 원하는 데이터 포인트만 연결하면 설비종합효율(OEE) 및 기타 주요 수치를 계산할 수 있다. 오렌지박스는 결과를 클라우드로 전송하거나 OPC UA를 통해 브라우저가 있는 출력 장치로 전달할 수 있다. 오렌지박스의 통신 서버인 OPC UA는 MES나 ERP 시스템이 데이터에 접근할 수 있도록 허용한다. 

오렌지박스에 통합된 대시보드는 B&R의 HTML5 기반의 HMI 솔루션인 mapp View로 만들어져서 매우 손쉽게 사용할 수 있다. 뿐만 아니라, 기계 컨트롤러나 사무실 PC에서 나타나는 결과를 스마트폰 및 가상 클라우드 애플리케이션에 이르는 웹 지원 장치로도 확인할 수 있다. 이는 공장 관리자들이 설비 가용성 저하와 같은 일이 발생되면 신속하게 대처할 수 있도록 해준다.

소프트웨어로 더 편리하게
B&R은 특정 알람에 대해 자동 이메일을 전송하거나 문자 메시지 알림을 보내거나 SQL 데이터베이스에 자동으로 데이터를 로깅하는 등, 추가 기능을 개발하기 위한 다양한 소프트웨어 컴포넌트를 제공한다. 소프트웨어 컴포넌트는 완벽하게 네트워크화되어 데이터를 자동으로 교환한다. 따라서 사용자는 원하는 기능을 활성화하기만 하면 된다.

SiteManager 추가로 클라우드 플랫폼에 대한 안전한 연결을 손쉽게 보장받을 수 있다.
SiteManager 추가로 클라우드 플랫폼에 대한 안전한 연결을 손쉽게 보장받을 수 있다.

오렌지박스는 소프트웨어가 미리 설치된 소형 산업용 PC를 기반으로 한다. 필요한 경우, 작동자 패널이나 클라우드 플랫폼이나 이메일 및 SMS 서버와 같은 외부망과도 통신할 수 있도록 하는 SiteManager 유닛을 추가할 수 있다.

Blaschke 매니저는 “SiteManager는 오렌지박스가 클라우드 플랫폼에 안전한 연결을 제공하는 데 결정적인 역할을 한다”며 “SiteManager가 자동 인증서 처리 및 보안 업데이트와 같은 중요한 기능을 담당하여 보안 지침이 항상 준수되고 있음을 보장한다”고 말했다.

비효율성 제거
클라우드 플랫폼에 연결함으로써 B&R은 애플리케이션의 데이터 수집 툴의 범위를 크게 확대했다. 클라우드를 기반으로 한 분석은 사용자가 기존의 기계 및 현장에서 발생하는 문제와 비효율성을 쉽게 파악하고 해결할 수 있게 한다. 즉 기계의 다운타임이 줄고 사용 수명이 길어지며 생산량을 비약적으로 향상시킬 수 있는 것이다.

Blaschke 매니저는 “이 모든 것은 이전에 어떤 네트워크에도 연결되지 않았던 기계의 데이터를 오렌지박스를 통해 수집할 수 있기에 가능한 일”이라고 강조했다. 


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