서보스타가 지난 4월 막을 내린 스마트공장·자동화산업전 2022(Smart Factory+Automation World 2022, 이하 SFAW 2022)에 참가, 다양한 솔루션을 선보였다. 이번 전시회에서 서보스타는 오스트리아 시그마테크와 함께 산업용 기계 제조에서 제어, 시각화, 모션 및 안전 등 통합 패키지 솔루션을 전시 및 시연하여 주목을 받았다.
자료제공 서보스타(www.servostar.co.kr)
이 전시회에서 오스트리아 멜쿠스사의 SLAM 방식 소형 AGV인 멜쿠스 C4060과 물류이동용 팔레트 AGV인 멜쿠스G130 두 가지 타입의 AGV와 교통통제 시스템인 TCS를 최초로 한국에 소개했던 것으로, 이 전시회에는 오스트리아 영사관 상무참사관인 트링거 씨도 참관했다.
특히 이번 전시회에서 소개된 시그마테크의 최고 회로밀적도를 자랑하는 콤팩트 제어시스템(S-DIAS)은 2012년 출시이후 아직까지 업계 최고수준을 유지하고 있다. 남들이 아직 해내지 못한 TUV 인증된 무선 세이프티 HMI까지 솔루션으로 보유하고 있고, 웹기반 작화 솔루션, 원격제어까지 미래형 솔루션을 이미 양산하고 있다. 일반 유통은 일체 없으며, 대기업 브랜드가 커버하지 못하는 콤팩트하고 유연한 모듈형 자동화 하드웨어와 맞춤형 장비개발, 고도의 시스템 안정성을 보유하고 있는 오너 개인소유의 기술 회사다.
시그마테크 자동화 솔루션
자동화 모듈 시스템 ‘에스다이아스(S-DIAS)’는 시그마테크의 분산형 자동화시스템(Distributed Automation System)의 약자다. 현재 4세대까지 지난 34년간의 자동화 역량이 축적된 제어 및 I/O 시스템으로 자체 개발된 12.5mm 폭의 초박형 카드 타입 모듈 하우징에, CPU 모듈, 디지털 및 아나로그 입출력, 리모트구성 모듈, 세이프티까지 필요한 만큼 레고블록처럼 조합하여 쓸 수 있다. 디지털 및 아날로그 입출력은 모듈당 20개 채널까지 가능하다.
딘레일(DIN rail)에 별도 도구없이 마운팅하여 푸쉬인 방식으로 체결할 수 있다. 모듈간 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 기본 탑재하고 있다.
특히 인더스트리 4.0에서 중요시되는 다품종 생산용 모듈형 기계 개념의 경우, 제어에서 현장 수준까지 통합되고 유연한 네트워크가 중요한 역할을 한다. 여기서 리얼타임이더넷 버스 바란(VARAN)은 높은 사용자 데이터 속도, 보장된 데이터 보안 및 핫 플러그 기능을 자랑한다. 또한 각종 인터페이스 모듈을 통해 기존 고객사 시스템 및 생산 라인에 통합할 수 있다.
그리고 세이프티는 시그마테크의 독창적인 무선 세이프티 일체형 HMI(10.1인치)와 조합하여 무선 세이프티 시스템도 구성할 수 있다.
HMI도 3.5인치부터 23.8인치 초대형 HMI까지 다양한 HMI 제품군을 보유하고 있다. 모듈형 구조(ETT시리즈)를 채택하고 있어 화면부와 후면 인터페이스부를 분리하여 조합할 수도 있어 메인 터넌스에도 적합하다. 특히 15인치 이상 중대형 HMI는 현재 점차 대형화하고 있는 HMI 트렌드에도 부합하여 아직 국내 및 일본계 브랜드들이 제공하고 있지 않은 다양한 조작부 운용경험과 기능을 경험해 볼 수 있다.
필요사양을 선택하면 클래식한 작화 툴인 라잘스크린에디터 방식뿐 아니라 HTML5, CSS3, Java 기반인 라잘비주디자이너 툴 방식 중에 선택하여 작화할 수 있다. 이러한 웹기반 작화는 보다 우수한 그래픽과 폰트의 사용뿐 아니라, 휴대 폰, 상용 태블릿과의 확장 옵션도 제공한다.
ETT시리즈 HMI의 전면은 알루미늄 케이싱과 강화유리로 보호되어 IP65등급이 보장되며, 다양한 애드온 기능을 템플렛 형태로 제공한다. 사용자 보안등급, 알람, 이메일, 온도제어, 모션시퀀스 동작, 로봇템플렛, OPC UA, VNC서버 클라이언트 기능 등을 손게 추가할 수 있어 작화도 빠르게 진행할 수 있다.
최근에는 이 솔루션에 로밍 기능이 추가돼 베이스 스테이션 간의 통신을 연결하여 거의 무제한에 가까운 거리를 다니며 장비를 제어할 수 있는 길도 열리게 되었다. 평소 케이블형 펜던트를 사용하고 있거나 무선 제어를 하고자 했으나 안전인증 받은 산업용 제품이 없어 불편해하던 장비제조사들이 만족하며 도입 협의를 진행 중에 있다. 장비 성능을 업그레이드시키고 남들과 차별화 할 수 있는 솔루션으로 적극 추천한다.
코로나로 인한 재택근무, 공급망 사태에서는 하드웨어 뿐 아니라 소프트웨어까지도 영향을 받고 있다. 소프트웨어, 운영체제, 프로토콜 통신을 외주로 주거나 다른 회사의 표준을 사용하는 기업들은 대응도 느려질 수밖에 없다.
시그마테크는 독자적인 운영체제(살라만더 OS), 프로토콜(산업용이더넷 기반 VARAN 커뮤니케이션)까지 전부 내부에서 축적된 기술과 엔지니어링으로 제공하기 때문에 지원이 신속하며, 미래 대응기술에 대한 변화 대응이 신속한다.
기술적인 혁신을 꾀하면서도 경쟁사에게 카피되지 않고 보호되는 독창적 솔루션을 가지고자 하는 국내 산업 별 리딩 제조사분들은 시그마테크를 주목해야 한다. 남들과 유사한 제어 솔루션으로는 혁신적인 장비개발이 어려워지고 있다. 이제는 전체 솔루션을 보유한 시그마테크와 같은 자동화 시스템을 선택해야 전체 코스트가 줄어들고 스피드가 날 수 있다.
IIoT 및 인더스트리 4.0
공장자동화든 물류자동화든 아무래도 화두가 되는 것이 빅데이터다. 과거에는 기계가 멈추거나 고장 후 부품을 교체했지만, 지금은 데이터를 활용한 예지보전을 통해 사전 유지보수가 가능하다. 개별부품(예: 산업용센서)에서 나오는 다양한 데이터들을 중앙에서 모니터링할 수 있기 때문이다. 이를 통해 개별 제품단에서 문제 발생 시(예:출력 레벨 저하 등), 자동으로 상위단에서 인지하여 작업자에게 이메일 및 모바일 단말을 통해 자동으로 전달되게끔 함으로써, 다운타임을 최대한 줄이고 생산성을 극대화할 수 있다. 고도화된 IIoT 기술이 이를 실현 가능케 한다고 본다.
멜쿠스 C4060과 멜쿠스 G130 Gen.2.0
SLAM 방식 소형 AGV인 멜쿠스 C4060과 물류이동용 팔레트 AGV인 멜쿠스 G130 Gen.2.0 이 두 가지다. 멜쿠스의 완성품 AGV도 판매하지만, 다양한 애플리케이션을 구현할 수 있도록 부품을 이용할 oem 방식 사업도 계획 중이다.
멜쿠스 C4060는 다양한 상부컨테이너나 리프트를 별도로 설계하여 올릴 수 있다. 생산 공정 및 물류 창고에서 작은 부품들을 안전하고 효율적으로 이송하며 100Kg의 가반하중을 갖고있다. 멜쿠스 G130 지게차 타입이 있다. 포크타입의 AGV는 많지만, 멜쿠스 제품은 팔레트가 발굽 위치를 감지하는, 팔레트 감지 기술 등 첨단 기술이 적용되어 우리가 바로 현장에 설치의 편리할 것으로 예상된다. 멜쿠스 G130 Gen.2.0 가반하중은 최대1,200kg 이며 이동속도는 최고 1.5m/s이다.
멜쿠스 메카트로닉 AGV에도 저상형 sick사의 나노스캐너 센서로 SLAM 기술이 구현되어 있다.
점점 더 빨라지는 혁신 주기와 개별화된 대량 생산 제품에 대한 수요는 제조 산업에서 매우 높은 유연성을 요구한다. 이것은 디지털화를 기반으로 한 높은 수준의 자동화를 통해서만 달성할 수 있다. 제품 및 생산 데이터. 이른바 디지털변환은 생산 시스템의 완전한 자동화를 통해서만 원하는 결과를 제공할 수 있는데 기계 외에도 로봇 및 핸들링 장치는 물론 전체 컨베이어기술도 포함해야 한다.
AGV(Automated Guided Vehicles)는 생산 프로세스를 보다 유연하게 만드는 데 핵심적인 역할을 한다. 하드웨어는 멜쿠스 메카트로닉에서 제작하며 대부분의 모든 것이 자체개발해서 나오는 제품으로 모든 중요한 부분(모션 제어, 소프트웨어, 하드웨어, 기계공)은 Melkus Mechatronic 내부에서 제작 및 개발된다.
예를 하나 들면 멜쿠스에는 소형화되어 있는 주행바퀴가 있다. 작은 AGV에는 반경이 작은 바퀴가 유리하다. 작은 AGV에 무거운 하중을 옮겨가지고 올린 걸 이동시키려면, 바퀴는 작으면서 모든 방향을 컨트롤 해줄 수 있고, 울퉁불퉁한 기울기에 대한 보정을 해줄 수 있는 구조가 적합하다.
멜쿠스 메카트로닉스 사의 바퀴모듈은 패키징화 되어 있는데 이 조건에 적합하다. 그런 특수한 제품을 쓰게 되면, AGV 자체가 소형화되면서 큰 부하를 이동시킬 수 있다. 그리고 좁은 반경으로 회전할 수 있다.
교통통제시스템
교통통제시스템(Traffic control system)이라는 이름으로 SIGMATEK은 VDA 5050, MQTT, JSON, UDP 및 TC/IP와 같은 개방형 표준 프로토콜을 사용하여 어디서나 연결할 수 있는 교통통제 시스템을 소개했다.
산업 회사의 전체 자동화에서 구성 요소로 사용하기보다 공장 운영에 더 이상적인데, 이 문제와 그로 인한 통합 장애는 전문 분야에서 잘 알려져 있으며 표준화 노력으로 이어졌다. 이러한 노력의 첫 번째 결과는 AGV와 마스터 컨트롤러 간의 통신을 위한 표준화된 인터페이스인 VDA 5050으로, 독일 자동차 산업 협회(VDA)와 독일 엔지니어링 협회 내 자재 취급 및 물류 협회(VDMA)에서 정의했다. 이를 통해 처음으로 다양한 제조업체의 AGV를 안내 시스템에 통합할 수 있었다.
