특집

[Special Report] 스마트 팩토리와 인더스트리 4.0으로 확대되는 산업용 PC 시장 - ①로크웰 오토메이션 로크웰 오토메이션 김기훈 차장 최교식 기자입력 2018-01-08 09:13:10

 

지난 2017년은 반도체 및 디스플레이 업계의 투자에 힘입어, 일부 자동화 업계가 큰 수혜를 입었다. 산업용 PC 업계도 그 가운데 하나로, 이로 인해 각 참여업체별로 부익부빈익빈(富益富貧益貧) 현상이 심화되는 한 해로 기록되기도 했다.


산업용 PC는 스마트 팩토리나 인더스트리 4.0이라는 새로운 제조 트렌드와 맞물려, 수요가 확대되는 한편, 고속 데이터 수집 및 처리 기능이 더욱 강화되면서 그야말로 가장 핫(Hot)한 제품으로 부상하고 있다.

 

이러한 추세를 반영해 전통적인 PLC 베이스 자동화 업체인 지멘스(Siemens)와 같은 기업은 자사의 PLC 역량을 유지하면서 PC 기술에 대응할 수 있는 새로운 제품을 속속 선보이고 있고, BECKHOFF나 B&R과 같은 PC 베이스 업체들의 기술적 행보가 빨라지면서 시장을 주도해 나가고 있다.

 

여기에 여의시스템이나 어드밴텍과 같은 국내 산업용 PC 시장에서 주력업체로 군림해온 업체들의 기술전개 역시, 산업용 PC의 기술 트렌드를 단적으로 보여준다는 점에서 주목을 받고 있다. 또, HMI 중심의 사업을 전개해온 싸이몬이 제어업체로서의 토탈 솔루션 역량을 갖추기 위한 전략으로 이 시장에 뛰어들면서, 산업용 PC 업계의 경쟁이 더욱 가속화되고 있다.


산업용 PC의 신제품 출시 가운데 눈에 띄는 것은 데이터 수집 및 처리를 위한 게이트웨이의 출시와 대용량 데이터를 처리하기 위한 서버급 PC의 출시다.


특히, 앞으로 산업용 PC는 여러 주변기기와 통합되어 응용분야에 맞는 전용기 출시가 많아질 것으로 예상되고 있다. 비전 컨트롤러 및 AI 솔루션 등이 그러한 예로, BECKHOFF와 B&R, 여의시스템에서는 지난해 비전(Vsioon) 솔루션을 선보였으며, 미쓰비시전기와 오므론에서는 AI 기능을 탑재한 PC 및 PLC를 선보이기도 했다.주력 산업용 PC 업체들의 최근 행보를 취재했다.

 

 

①로크웰 오토메이션

 

“로크웰은 PLC에 시스코와 마이크로 소프트 등의 업체와 협력해, 자연스럽게 IT기술을 컨버전스 하고 있고, PC기술을 통합하고 있어”

 

 

로크웰 오토메이션 김기훈 차장

 

- 로크웰 오토메이션의 산업용 PC 포트폴리오에 대한 간단한 설명을 부탁한다.

▲ 로크웰에는 하이퍼포먼스 제품군부터 스탠다드 모델, 중소형 머신단에서 사용할 수 있는 VersaView 5000, OS가 없는 단말기인 Thin Client 제품 등에 이르기까지 다양한 산업용 PC 제품군이 라인업 되어 있다. 특히, 극한환경에서 사용할 수 있도록 설계된 XT모델이 컨트롤러와 I/O는 물론 PC 제품에도 라인업이 되어 있다. XT모델은 -20°C ~ 70°C의 온도범위에서 사용할 수 있다. XT타입 PC로는 Allen-Bradley 통합 디스플레이 컴퓨터인 6181 XT와 VersaView 5000 XT가 있다.

 

- 로크웰은 PC기술에는 주력하고 있지 않은 것으로 보인다.

▲ 잘 알려져 있다시피, 로크웰은 PC보다 컨트롤러에 집중하고 있는 기업이다. 현재, 컨트롤러에 PC기술이 지속적으로 탑재가 되고 있다. 컴퓨팅 모듈이라고 해서 PC 모듈이 PLC에 장착이 된다.


하나의 예로, CompactLogix 5480 컨트롤러는 Logix 플랫폼과 PC 플랫폼이 함께 구동이 된다. 이 제품은 Logix 컨트롤 엔진과 병렬 실행되는 Windows 10 IoT Enterprise를 탑재한 실시간 컨트롤러로서, ControlLogix 5580 및 CompactLogix 5380 컨트롤러에 배포된 것과 동일한 새로운 아키텍처의 컨트롤 엔진을 사용한다. 이 Logix 컨트롤러 제품군은 분석, 데이터 수집, 예측 컴퓨팅 등 내장된 Windows 애플리케이션을 지원한다.


제어의 핵심은 PLC다. 로크웰은 이 PLC에 시스코와 마이크로소프트 등의 업체와 협력해 자연스럽게 IT기술을 컨버전스하고 있고, PC기술을 통합하고 있다.

 

- 로크웰의 IoT 기반의 PLC는 어떤 방향으로 기술이 전개되고 있나?
▲ 제어레벨의 CPU라고 불리는 PLC 혹은 PAC는 가장 중요한 IoT를 실현화시키는 가장 중요한 핵심 제품이다. IoT 기반의 PLC는 Smart PLC로 변모하고 있으며, 세 가지 특징을 가진다.

 

CompactLogix 5480 컨트롤러. Logix 컨트롤 엔진과 Windows 10 IoT Enterprise가 병렬 실행된다(사진. 로크웰 오토메이션).


첫 번째, 진보된 최신 운영체제(OS)에서 운영될 수 있다. 즉. 리얼타임 멀티태스킹이 지원되는 뛰어난 네트워크 성능을 가지는 진보된 운영체제 기반으로 운영된다.


두 번째, 최신운영체제를 기반으로 해, 제조레벨의 수많은 모션, 드라이브, 세이프티 등의 디바이스에서 수집된 수많은 데이터를 MES 및 정보소프트웨어 등 상위의 정보시스템으로 안전하고 무리 없이 빠른 속도로 전송한다. 상위로 데이터를 제대로 네트워크할 수 없는 PLC는 한계에 부닥칠 수밖에 없다. 로크웰의 컨트롤러는 이미 그 기능을 완벽하게 구현하고 있다.

 
이 수집된 정보는 로크웰 오토메이션의 제품 브랜드 중 소프트웨어 브랜드인 로크웰 소프트웨어의 최신 시각화 소프 트웨어, 레포팅 툴, 산업별 MES(제조실행시스템)로 올라가 특히 제어 레벨에서 수집된 상황화(Contextual) 데이터를 의사결정을 지원하는 정보로 전환하여 생산성 및 수익성 향상을 지원하고, 결과적으로 기업정보시스템까지 연결되어 커넥티드 엔터프라이즈를 가능하게 한다.


레포팅 툴 중 하나인 로크웰의 FactoryTalk VantagePoint EMI(Enterprise Manufacturing Intelligence) 소프트웨어 제품군은 실제 경영 판단 및 생산 운영에 대한 정보가 실시간으로 상위 공장 경영자 및 임원진에게 보고 싶은 형태로 보고 싶은 시기에 적시성 있게 레포트될 수 있도록 하는 소프트웨어다.

 

특히 VantagePoint 모바일은 클라우드 방식으로 이 레포트를 대시보드 형태로 원격으로 웹 방식으로 보고, 동시에 문제가 생겼을 때 제어 단까지 제어할 수도 있어, 경영자의 실시간 모니터링과 경영 판단을 가능케 한다. 또, 가치 있는 정보를 언제 어디서나 모든 모바일 기기를 이용하여 모바일 버전으로 볼 수 있다. 로크웰은 Vantagepint에 대해 마이크로소프트(MicroSoft) 사와 전략적 제휴를 맺고, 클라우드 서비스와 ERP인 Sharepoint와 연동될 수 있도록 지원하고 있다 .


마지막으로 세 번째 전제 요소인 보안은 이제 필수적인 요소가 되었다. IT가 제조단에 적용되게 되면 훨씬 더 외부 IT 및 시스템에 노출될 가능성이 많아지며, 이는 ‘보안’이 담보되지 않은 커넥티드 엔터프라이즈를 상상할 수 없게 한다. 보안은 일회성 이벤트가 아니라, 허점을 보완하고, 모든 레벨에 적용되며, 벤더까지 확대되는 지속적인 위협 관리 업무, 정책, 문화이다.

 

6181 통합 디스플레이 컴퓨터(사진. 로크웰 오토메이션)

 

로크웰은 모든 통합 아키텍처 및 제어 디바이스, 소프트웨어에 Defense In-depth(심층 보안)라는 방식을 도입했으며, Stratix 5900이라는 서비스 라우터를 통해 이미 공장 내에서도 보안 역량을 충분히 보유할 수 있도록 했다. 시스코와 기업 전체의 네트워크 인프라를 구성하는 레퍼런스 아키텍처(Reference Architecture)를 공동으로 제안해 이를 기반으로 기업이 안전한 네트워크를 설계할 수 있도록 했다.

 

위와 같이 세 가지 중요한 전제 요소 각각 및 서로 통합된 방식으로 로크웰의 제품과 솔루션은 발전하고 있으며, 앞으로 그 진화의 속도는 더욱 빨라질 것이다.

 

- 컨트롤러에 PC기술을 통합하는 방향의 기술전개는 유저에게 어떤 이점을 제공할 수 있나?
▲ 로크웰은 PC 하나만 판매하는 전략이 아니다. 로크웰의 컨트롤러는 기가비트 이더넷을 채택해 성능이 5~20배까지 빨라지면서 고속으로 데이터를 전송할 수 있다. 여기에 고성능 PC와 함께, 이러한 데이터를 가공하고 분석하고 볼 수 있게 해주는, 상위 정보시스템인 FactoryTalk 솔루션 이렇게 3가지를 통합 패키지로 공급하는데 주력하고 있다.

 

원메이커에 의한 솔루션 구축은 고객입장에서 메인터넌스도 쉬워지고 가격적인 이점도 얻을 수 있다. 특히, 로크웰의 분석솔루션인 FactoryTalk Scalable Analytics는 Shellby(쉘비)라는 분석 엔진이 여러 군데 얹혀져서 개발이 된 솔루션으로, 별도 의 클라우드 없이도 분석이 가능하다는 이점을 제공한다.

 

- 지금 말한 것처럼, 로크웰은 PLC에 주력하고 있는 기업이다. PLC가 아닌 PC 가운데, 역량을 집중하고 있는 제품은 어떤 것인가?
▲ 현재는 VersaView 하이퍼포먼스와 스탠다드 모델의 판매 및 마케팅에 주력하고 있지만, 향후에는 VersaView 5000이 주력제품군이 될 예정이다.


VersaView 5000 산업용 컴퓨터 포트폴리오는 개방형 아키텍처 산업용 PC와 Thin Client 및 모니터 제품군으로 구성이 되어있다. VersaView 5000 플랫폼은 독립형 장비 수준과 분산 HMI 애플리케이션 모두에 사용될 수 있다.

 

개방형 아키텍처는 현대 운영 체제와 다양한 소프트웨어 애플리케이션을 지원하지만, 가장 적합한 설치는 분산 애플리케이션에 FactoryTalk View SE 소프트웨어를 사용하는 것이다. VersaView 5000 제품군은 팬이 없고 유지보수가 필요 없기 때문에, 비용이 많이 드는 장비 가동 중지 시간을 줄일 수 있다는 것이 장점이다. 또한, 최대의 풀 HD 화면이 제공되기 때문에, 더 많은 정보를 표시하고 통제실 디스플레이와 같은 화면을 공장 현장에서 표시하여 보다 효율적으로 데이터를 공유할 수 있다.

 

- VersaView 5000의 하드웨어적인 특징은 무엇인가?
▲ VersaView 5000은 하드웨어적인 차별화를 추구한 제품으로, 전체가 유리로 제작돼서 중간에 턱이 없기 때문에, 유지보수할 때 이물질이 꼈는지 쉽게 알 수 있다. 또 멀티터치 기술을 사용해 화면을 확대 축소할 수 있으며, 정전용량 방식이라 장갑을 끼고 자유롭게 조작할 수 있고, 멀티터치는 10지점까지 지원이 된다. 모든 제품이 배터리와 팬이 없는 타입으로 설계가 됐다.


- VersaView의 판매실적은 어떠한가?
▲ 미국에서는 포장이나 수처리, 마이닝 등의 분야를 중심으로, 레퍼런스가 상당히 많다. 한국시장에서는 일반 OEM보다 오일&가스, EPC, 규모가 큰 HMI 프로젝트 위주로 판매가 진행이 되고 있다. 지난 2016년에는 모 자동차 업체의 프로젝트와 관련해 창원지역에 대량 판매가 됐다.

 

VersaView 제품군(사진. 로크웰 오토메이션)


- 고속 데이터 수집과 관련해 로크웰의 VersaView가 갖는 경쟁력은 무엇인가?
▲ 로크웰은 컨트롤러 자체가 IT화가 되어 있다. 거듭 얘기하지만, 로크웰의 경우 PC 기능이 컨트롤러 안에 들어오고 있다. FactoryTalk VantagePoint같은 소프트웨어가 컨트롤러 안에 통합이 돼서 HMI를 필요 없게 한다든지, 비전을 사용하기 위해 PC를 따로 쓰는 경우가 많은데, 비전 알고리즘을 컨트롤러에 통합해서 연동을 시킨다든지 하는 능력이 뛰어나다.


고속 데이터 수집은 PC만 가지고는 되지 않는다. PC에서 고속으로 수집한 데이터를 받아주는 PLC가 있어야 하고, FactoryTalk AssetCentre나 Historian, VantagePoint 같은 상위의 정보 소프트웨어가 있어야 가능하다. 즉, PC와 PLC, 소프트웨어 이 세 박자가 맞아야만 고속 데이터 수집이 가능하다. 따라서 PC 전문업체나 소프트웨어 전문업체와 달리, 로크웰은 고속 데이터수집이라는 측면에서 경쟁력을 가지고 있다.

 

- 인더스트리 4.0이나 IIoT와 관련해 산업용 PC의 역할이 어떻게 바뀌고 있다고 보나?
▲ 현재 제조현장에 IT기기들이 많이 활용이 되고 있다. 컨트롤러 하나만으로는 IT 기술을 다 소화할 수는 없는데, 컨트롤러의 IT기술을 보여주는 매개체가 PC라고 생각된다.


EterNet/IP 및 보안, VNC 서버, SNMP, FTP 등 여러 기능들이 컨트롤러를 지원하고 있고, 이것을 제대로 보여주기 위한 역할을 산업용 PC가 할 것으로 보인다.

 

VersaView 5000 산업용 컴퓨터. 독립형 장비와 분산 HMI 애플리케이션 모두에 사용될 수 있다(사진. 로크웰 오토메이션).

 

- 향후 산업용 PC의 트렌드를 어떻게 예상하나?
▲ PC는 장비단의 무거운 애플리케이션에 많이 사용이 되고 있는데, 이것이 장비에 맞게끔 콤팩트화 될 것으로 보인다. 이와는 반대로 대용량 데이터를 처리할 수 있는 서버급 PC가 나오면서 산업용 PC는 콤팩트화와 서버급으로 이원화가 진행 될 것으로 예상이 된다. VersaView5000은 콤팩트하면서 단일화된 솔루션이다. 특히, VersaView5400은 중소형 장비단을 타깃으로 출시된 제품으로, FactoryTalk VantagePoint 및 FactoryTalk AssetCentre가 연동이 되기 때문에, 굳이 하이퍼포먼스급 제품이나 무거운 IPC를 쓰지 않아도 제어와 모니터링을 할 수 있다.

 

ThinManager. 중앙에서 ERP, HMI, IP Camera, PanelView 등의 컨텐츠 어플리케이션을 PC를 포함한 다양한 단말장치로 해당사용자에게 안전하게 전송해 준다(사진. 로크웰 오토메이션).


또 한 가지 트렌드로 꼽을 수 있는 것은 신클라이언트(Thin Client) 개념이 공장 단에 연결이 되고 있다는 점이다.


스마트 제조, 스마트 공장의 공통점은 IT기술이 공장 단으로 내려오는 것이다. 로크웰의 산업용 Thin Client System인 ‘Thin Manager’는 보안화되어 중앙에서 ERP, HMI, IP Camera, PanelView 등의 컨텐츠 어플리케이션을 PC를 포함한 다양한 단말장치로 해당사용자에게 안전하게 전송해 준다.

 

단말장치를 기존 하드디스크를 내장한 고가의 PC 대신 저렴한 Thin Client로 구축하게 되면 초기 투자비용 및 운영 비용을 절감할 수 있으며, Thin Client 단말에는 별도의 데이 터가 저장되지 않기 때문에, 기존 단말장치에 저장된 데이터가 외부로 유출되는 보안 문제도 줄일 수 있다. 또, 블루투스나 QR 코드, RFID 등 위치기반 정보 컨텐츠 전송을 통해 해당 작업장 및 관련 작업자에게만 안전하게 정보를 전송할 수 있다는 것도 중요한 장점 가운데 하나다.


이 ThinManager는 앞서 설명한 것처럼 여러 가지 장점을 지니고 있기 때문에, 스마트 팩토리를 구축하는데 대단히 유용한 툴이다. 특히, 위치기반으로 해당 콘텐츠를 해당위치에서만 볼 수 있는, 업계에서 유일한 위치기반 모바일 관리 플랫폼이다.


로크웰은 사용자 KPI에 맞게 언제 어디서나 데이터를 볼 수 있는 이 신클라이언트를 공장단 모니터링 시스템에 제안을 하고 있는데, 현재 좋은 반응을 얻고 있다.

최교식 기자
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