특집

[Special Report] AutomationWorld 2018 • SIMTOS 2018 하이라이트 - ⑳보쉬렉스로스코리아 스마트 팩토리라는 비전을 현실로 만드는 다양한 인더스트리 4.0 솔루션 선보여 최교식 기자입력 2018-05-23 09:04:28

국내 자동화 업계 최대 전시회인 ‘SmartFactory+AutomationWorld2018(스마트공장·자동화산업전’)이 산업통상자원부 및 중소벤처기업부 주최로, 지난 3월 28일부터 30일까지 3일간 COEX에서 개최됐다.


전시기간 동안 총 29,954명의 참관객이 방문한 것으로 집계된 이번 전시회에는 지멘스(Siemens)를 비롯해서 한국미쓰비시전기 등 국내 자동화산업을 주도하고 있는 기업과 오토닉스 및 여의시스템, 한영넉스 등 국내 대표 제어기기업체 및 터크코리아, 발루프코리아, 코그넥스, 와고코리아, 서보스타 등 국내 자동화산업을 이끌고 있는 기업들이 대거 참여해, 뜨거운 홍보전을 펼쳤다.


특히 스마트팩토리에 대한 관심이 높아지고 있는 가운데, 메이저급 자동화 업체들이 필드 단의 데이터를 OPC UA를 통해 클라우드로 전송하는 기술을 선보이면서, 인더스트리4.0 기술을 현실화하고 있는 행보를 보여준 것이 특색. 또한 인더스트리 4.0이라는 전체적인 기술을 완성하기 위해, 여의시스템이나 터크 등의 업체들은 관련기업과의 협업을 통해 개발된 제품을 선보이면서, 기업을 넘나드는 인더스트리 4.0 기술을 소개하면서 참관객들을 끌어 모았다.


한편 한국공작기계산업협회가 주최하는‘SIMTOS2018’이 4월 3일부터 7일까지 5일간, 일산 KINTEX에서 개최됐다. 1,100개 사의 업체가 6,000 부스 규모로 참가한 이번 전시회에는 약 100,000명의 참관객이 방문한 것으로 집계됐다.


현대위아를 비롯한, 두산공작기계, 화천기계, 스맥, 한국화낙 등 공작기계 업계를 대표하는 업체들은 물론, 지멘스와 한국미쓰비시전기, 삼천리기계, 다인정공, 레니쇼코리아 등의 업체가 참가해, 신제품 위주로 홍보를 전개하면서 볼거리를 제공했다.


주요업체들의 전시현장을 취재했다.

 

⑳보쉬렉스로스코리아

 

보쉬렉스로스 코리아 부스 전경

 

보쉬렉스로스코리아는 이번 ‘SIMTOS 2018’을 통해, 스마트 팩토리라는 비전을 현실로 만드는 다양한 인더스트리 4.0 솔루션들을 선보이면서, 인더스트리 4.0 기술을 주도해 나가고 있는 자사의 행보를 성공적으로 홍보했다.


광범위한 공장 자동화 제품 및 서비스 포트폴리오와 전 세계에 자리 잡고 있는 생산 네트워크를 기반으로 한 노하우를 바탕으 로, 고객사들이 생산 및 제조 시스템에 인더스트리 4.0 기반 솔루션을 도입할 수 있도록 돕고 있는 보쉬렉스로스의 이미지를 전달하는데 초점을 맞춘 전시가 진행됐다.


이번 전시에서는 IoT 게이트웨이 및 스마트 센서, 생산현장 의 커뮤니케이션 툴 등의 인더스트리 4.0 솔루션을 비롯해서, IMS 통합형 측정 시스템, EMC-HD 스마트 프레스 패키지 솔루션, 소형 파워 유닛 CytroPac, 고성능 전동식 6축 모션 시스템 eMotion Simulator 등이 소개됐다.


소형 파워 유닛인 CytroPac은 온도, 오일 레벨, 필터 막힘 (clogging), 유량 센서들을 내장하고 있어서 센서들로부터 수 집한 정보를 다중 이더넷 통신을 통해 실시간으로 제어 및 모니터링할 수 있다. 이를 통해, 마모 수준과 작동 문제 등을 초기 단계에서 인지하고 해결할 수 있다.

 

특히, 인버터가 내장되어 있어서, 안에 들어가 있는 전기모터가 사용되지 않을 때는 슬립 모드로 속도 0에서 필요한 만큼만 쓸 수 있기 때문에, 유압 유닛에 비해 전기료를 80% 정도 절약할 수 있다는 장점이 있다. 이 제품은 현재, 공작기계 업체에 납품되어 적용되고 있다. 최대 240바 압력의 유량 35리터 범위로 공작기계 등에서 사용할 수 있다.

 

인더스트리 4.0 부스. 스마트센서 및 액티브 콕핏, IoT 게이트웨이 등으로 구성이 됐다.


eMotion Simulator는 트레이닝, 연구 및 엔터테인먼트 분야에 사용되는 고성능 전동식 6축 모션 시스템이다. 0.6톤, 1.5톤, 2.7톤, 6톤, 14톤 등 다양한 하중범위에서 사용될 수 있으며, 드라이브 컨트롤러 및 전원 장치를 포함한 전자장치 시스템, 디지털 I/O 및 이더넷 통신 인터페이스를 갖춘 모션컴퓨터, 모션 큐 또는 라이드 파일 실행 및 재생 기능이 있는 모션 제어 소프트웨어로 원격 액세스 서비스 및 진단 절차를 포함하여 사용자 친화적인 인터페이스가 가능하다.


보쉬렉스로스의 강혁구 차장은 “과거에는 이 정도의 실린더 에는 유압을 사용했지만, eMotion은 유압이 아니라, 서보모터 로 구동이 된다”고 말하고, “산업에서 요구하는 효율성이나 유저 프렌드리 측면에서 특화가 되어 있는 장비로, 비행기조정, 기차조정, 자동차 운전 등을 가상으로 시뮬레이션할 수 있다”고 설명했다. 모 자동차 업체 및 도로관련 연구소, 항공사 등에 이미 20여 대 가까이 공급이 되어 있다. 서보모터를 사용하기 때문에 메인터넌스가 간편하고, 타사 제품과 달리, 전기모터뿐만 아니라 질소로도 구동이 되기 때문에 에너지가 절감이 되는 것도 장점.

 

소형 파워 유닛인 CytroPac


EMC-HD 스마트 프레스 패키지 솔루션이 소개됐다. EMC-HD는 다양한 제조공정에 적용할 수 있는 전동 실린더로서, Heavy-duty 타입으로 제작되어 최대 29톤까지의 로드 하중에 대응한다. 유압실린더를 사용하고 싶지만, 환경적인 요인 때문에 사용할 수 없는 수요처가 타깃시장이다.

 

강 차장은 “유압 제품은 부가적인 부품이 많이 들어가지만, 이 제품은 드라이버 와 EMC-HD만 있어도 구동이 가능할 만큼 단순하다”고 설명했다. 또 “이 제품은 드라이브에 로직을 짜서 컨트롤러 없이 드라이브 하나가 싱글 축을 제어할 수 있기 때문에, 컨트롤러 비용을 절감할 수 있다”고 말하고, “로드셀 등을 달 수 있어서 토크제어도 하지만 클로즈 루프 컨트롤까지 가능하다”고 덧붙였다.

 

EMC-HD 스마트 프레스 패키지 솔루션

 

어드밴스트 타입 드라이브를 사용하게 되면 최대 8축까지 컨트롤러 없이 드라이브 베이스로 제어가 가능하다. 드라이브 자체에 로직을 구현할 수 있다는 보쉬렉스로스만의 장점을 보여 주고 있다.


인더스트리 4.0에 대응할 수 있도록 OPC-UA 클라이언트 가 내장되어 있고, 드라이브, 작업공정 결과 데이터, 주변 센서 신호들을 통합해서 상위 시스템과 공유가 가능한 개방형 소프트 웨어 구조로 되어 있다.


Planetary Screw는 보통 순환하기 위해 너트 안에 볼이 들어가 있는 것과 달리 안에 스크류가 들어가 있으며, 면 접촉 이라 같은 하중에서 더 많은 동정격 하중을 받을 수 있는 것이 특징. 이 스크류가 EMC-HD에 들어가 있어서 EMC-HD는 볼스크류도 쓸 수 있고 Planetary Screw도 쓸 수가 있다. 강 차장은 “같은 실린더 사이즈에서 빠르게 다이나믹하게 움직이는 공정에서는 볼스크류를, 정밀하게 움직이면서 크기가 다를 때는 Planetary Screw를 쓰는 것이 적합하다”고 설명했다.

 

IMS 데모. 절삭유가 도포되고 있고 톱밥이나 금속재질의 칩이 외부에서 직접 적으로 투입이 되는 가혹한 구동환경에서도 영향을 안 받고, 정확한 위치값을 읽어 들일 수 있다는 것을 보여주고 있다.


이와 함께, IMS(Integrated Measuring System) 통합형 측정 시스템이 소개됐다. 보통 리니어 스케일에 엔코더가 달려 있는데, 이런 것들은 공작기계처럼 칩이 튀기고 절삭유 등 액체 가 많은 오염된 환경에서는 사용하기가 어렵다. IMS는 리니어 스케일과 LM가이드가 조합된 형태로, 보통 정밀한 모션을 위해서는 외부 스케일이 필요한데, 이 IMS는 스케일이 외부에 달린 것이 아니라 통합이 되어 있다는 것이 특징이다. 보쉬 렉스로스 코리아의 정석훈 과장은 “IMS는 리니어 스케일과 LM가이드가 통합되어 있기 때문에, 외부 스케일 공간이 필요 없다”고 말하고, “구동환경이 안 좋은 곳에서는 외부 스케일을 달더라도 안 좋은 환경을 극복하기 위해 에어를 불어준다든가, 밀폐형을 단다든가 하는 추가적인 작업이 필요한데, IMS는 외부 환경이 안 좋더라도 추가적인 작업 없이 장착해서 바로 사용할 수 있다”고 설명했다.


데모를 통해, 절삭유가 도포되고 있고 톱밥이나 금속재질의 칩이 외부에서 직접적으로 투입이 되는 가혹한 구동환경에서도 영향을 안 받고 정확한 위치값을 읽어 들이는 IMS의 스케일 성능을 보여줬다.


이 IMS는 공작기계가 타깃시장으로, IP67 등급으로 제작이 됐다. 정 과장은 “대부분의 고객들이 LM가이드를 사용하면서 외부 스케일을 별도로 달아서 사용하고 있는데, 타사 제품은 정밀한 모션을 위한 성능이 나오질 않지만, IMS는 정밀도 부분 에서 경쟁사 제품 가운데 가장 뛰어나다”고 강조했다. 스케일에 스테인리스 커버가 용접이 되어 있어서 안에 이물질이 투입되지 않는다는 것도 장점 가운데 하나다.


이밖에 서보모터와 리니어모터가 전시됐다. 보쉬렉스로스의 리니어모터는 21,500 뉴톤까지 라인업이 되어 있고, 공작기계에 쓸 수 있도록 액체 냉각 타입으로 설계되어 있다.


또, LM 가이드가 소개됐다. 보쉬렉스로스의 LM 가이드는 위, 아래, 좌, 우 4 방향 등가 하중이 장점이다. 따라서 어플리케이션 에 따라서 어느 방향에 붙여도 상관이 없으며, 제품 자체가 상당히 작고, 타사가 용도별로 쓸 수 있는 제품이 정해져 있어서 종류가 많은 것과 달리, 제품군을 간소화해서 제품간에 호환이 되기 때문에, 블록도 사이즈만 같으면 어떤 제품이나 사용할 수 있다.


특히 Industry 4.0 부스가 운영이 되면서, 참관객들의 발길을 끌었다.


기존의 센서와 스마트 센서가 게이트웨이에 연결되고, 이 게이트웨이의 데이터를 액티브콕핏에서 불러서 볼 수 있는 데모 가 운영이 되면서, 공장을 쉽게 인더스트리 4.0화할 수 있는 콘셉트를 보여준 것이 특징.


스마트 센서인 XDK는 6개의 보쉬 MEMS(Micro-Electromechanical Systems) 센서가 장착되어 있어서, 이 센서를 통해 가속도, 음향, 조도, 자이로, 습도, 자력, 압력, 온도 등 8가지의 파라미터를 측정할 수 있으며, WiFi 및 블루투스 모듈이 내장되어 있다.

 

강 차장은 “XDK 센서의 가장 중요한 특징은 안에 마이크로 컨트롤러가 들어가 있어서, 프로그래밍을 해서 센서에 넣어 줄 수 있다는 것으로, 따라서 XDK 센서는 그야말로 스마트 센서라고 부를 수 있다”고 피력했다. IoT 게이트웨이와 연결될 수 있도록 펌웨어를 프로그램할 수 있고, 스마트폰과 연결할 수 있도록 프로그램을 할 수 있다.

 

또한 확장보드가 있어서 고객이 XDK에 없는 추가 적인 기능을 요구할 때, 예를 들어 로드셀의 경우 아날로그 값이 암페어로 올라오는데, 확장보드를 통해 데이터를 무선으로 XDK 로 보낼 수 있고, 이 XDK 센서가 IoT 게이트웨이와 연결돼서 IoT 게이트웨이가 데이터베이스나 클라우드로 데이터를 올려줄 수도 있다. 데모에서는 XDK 센서가 외부 로드셀 값을 확장보드 를 통해 받는 것을 보여줬다. 다양한 종류의 센서와 블루투스 및 와이파이 연결 기능을 포함한 포괄적인 하드웨어 및 소프트 웨어 플랫폼을 제공하는 센서 플랫폼이라고 할 수 있다.


한편 TDL(Transfer Data Logger)은 화물 부착 후 온도, 습도, 기울기 및 충격과 같은 4가지 데이터를 로깅해서 측정하고 기록함으로써, 상품의 인도 과정을 가시화하고 추적 가능하게 한다.

 

이러한 측정값은 모바일 앱을 통해 문서화되고 시각화된다. 각 파라미터의 상-하한값을 개별적으로 설정할 수 있기 때문에 이러한 제한 사항을 벗어나는 경우를 모든 운송 과정에서 추적할 수 있고, 명확하게 물류 센터에 지정할 수 있다. 반도체장비나 OLED 장비같이 충격에 민감한 장비와 혈액이나 셀 등의 바이오 물류를 타깃시장으로 한다.


액티브콕핏(Active Cockpit)은 생산현장의 커뮤니케이션 툴로서, 공정 페이퍼리스를 실현한다. 전통적인 방식은 현황판 에 각종 자료들이 게시가 되어 있어서, 작업자가 매일 자료를 수정하고, 수정한 자료를 출력하고, 교체하는 등의 작업을 했는 데, 이러한 모든 자료가 액티브콕핏 서버 안에 들어와 있다. 현황 자료들이 내가 업데이트하는 순간 실시간으로 액티브콕핏에 저장이 돼서 원할 때 볼 수 있다. 또 액티브콕핏을 통해서 회사의 시스템들을 구동시킬 수 있다.


보쉬렉스로스 코리아의 고광수 부장은 “생산현장의 현황판에 는 파워 포인트나 액셀 등의 자료들이 게시되어 있는데, 이런 자료들이 디지털화돼서 액티브콕핏에서 보여질 수 있다”고 말하 고, “회사의 MES나 ERP도 액티브콕핏 안에서 볼 수 있다”고 설명했다. 즉, 과거에는 현황판에서 자료를 보고 PC로 입력해서 ERP와 MES에 들어가서 현황을 확인했었는데, 지금은 이 모든 정보를 액티브콕핏이라는 소프트웨어 프레임 안에서 현황 부터 ERP자료, MES 자료를 모두 볼 수 있게 된 것.


또 액티브콕핏은 메일기능을 제공하기 때문에, 회의를 하면서 적은 내용을 공유하고 싶으면 화면을 캡처해서 메일로 바로 보낼 수도 있다.


전시기간 동안 한국의 보쉬 대전공장에서 실제 사용하고 있는 액티브콕핏 데모가 소개됐다. 고 부장은 대전공장에서는 실제로 간단한 회의는 굳이 노트를 들고 다니지 않고, 액티브콕핏을 띄워놓고 그 자리에서 얘기하고, 화면에 메모해서 그 내용을 바로 메일로 공유하고 있다고 설명했다. 우리가 상상할 수 있는 거의 모든 것이 가능한 ‘미래의 작업현장’이 바로 액티브콕핏이 라는 것이 고 부장의 설명이다.


고 부장은 또, IoT 게이트웨이를 통해서 인더스트리 1.0 머신 을 인더스트리 4.0 머신으로 만들 수 있다고 말했다. IoT 게이트 웨이는 말 그대로 사물인터넷을 위한 게이트웨이로서, 설비와 센서 등 모든 것을 연결할 수 있다. 요즘 설비들은 스마트하기 때문에, 설비가 자체적으로 모니터링을 하는데, 이 IoT 게이트 웨이가 직접 설비와 연결돼서 그 데이터를 가져올 수 있다. 이 데이터를 필요한 회사에 데이터베이스로 넘겨주면, 그 회사 에서는 데이터베이스를 가지고 UI를 만들어서 볼 수 있고, 클라우드로 데이터가 올라갈 수도 있다.

 

아주 오래된 설비의 경우에도 설비에서 뭔가 모니터링하고 싶은 포인트가 있으면 XDK나 TDL 센서를 달아서 센서가 필요한 데이터를 제공해주고, IoT 게이트웨이가 필요한 정보를 받아서 클라우드 에 전달해서 데이터를 분석해서 예지보전 등을 할 수 있다. 보쉬렉스로스에는 무선 게이트웨이도 공급하고 있으며, 이 무선 IoT 게이트웨이는 최대 100개의 노드를 붙여서 200개의 포인트를 처리할 수 있다.


이와 함께 유압 트레이닝 장비가 소개됐다. 유압교육은 국내 에서도 많이 실시가 되고 있는데, 대부분 이론적인 게 많다. 그러나 보쉬렉스로스는 이론을 바탕으로 하여 실제적으로 실습을 통해서 유압을 현장에서 배울 수 있는, 현장중심의 트레이닝 장비를 제공하고 있다. 이 장비는 유압을 형성시켜주는 파워팩과 같은 장비와 제어를 위한 밸브, 게이지 등으로 구성되어 있다.

최교식 기자
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