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지능형 공장의 시스템간 통합

2016-03-17
 소개 

IoT 기반의 인더스트리 4.0은 지난 몇 년 동안 제조업에서 화제가 되고 있었으며 산업 트렌드를 계속해서 리드할 것으로 예상됩니다. 인더스트리 4.0은 기존의 공장을 인더스트리 4.0 제조환경으로 재바꿈 하는 것을 돕는 장비 업체와 시스템 통합자에게 풍부한 새로운 비즈니스 기회를 제공합니다.인더스트리 4.0의 주요개념은 기계, 작업 단위, 시스템을 네트워크로 연결하여 서로 통신이 가능하게 함으로써 개별 단위가 자동으로 처리량과 품질을 최대화 하도록 서로 영향을 주는 지능형 시스템으로 만드는 것입니다. 이러한 인더스트리 4.0을 실현하는 공장을 일컬어 iFactory라고 합니다.

 

기존의 공장은 생산라인의 단말기가 구성요소나 자재로부터 떨어져있을 경우, 공급상황을 확인하기 위해 사람이 필요했습니다. 그러나 iFactory에서는 기계가 재료공급을 위해 컨베이어 시스템에 자동으로 경고를 줄 수 있습니다. 만약 iFactory의 기계가 과열되기 시작하면, 기계는 자동으로 작동을 멈추고 냉각하여 고장을 방지하고 손실을 최소화합니다. 디바이스와 시스템의 모든 데이터는 표준 프로토콜로 변환되기 때문에 데이터 교환 및 처리가 가능합니다. 처리된 데이터는 대시보드에 표시되어, 공장 관리자는 대시보드를 통해 생산라인을 이루는 모든 기계와 시스템의 작동 상태를 감독하고 원격 관리 및 컨트롤을 할 수 있습니다. 공장의 모든 사물과 시스템들은 사실상 하나의 큰 시스템으로 결합됩니다. 이 지능형 자동 생산 시스템은 생산 관리 시스템(MES), 창고 관리 시스템(WMS), 전사적 자원 관리(ERP) 등과 같은 다른 정보시스템에 통합될 수 있기 때문에 기업 운영이 간소화됩니다. 또한, 데이터는 클라우드로 보내져 빅데이터 분석을 통해 의미있는 정보로 추출될 수 있습니다.

어플리케이션 요구 사항 

대부분의 경우 iFactory는 처음부터 설계되지 않고 이미 제한적 자동화 장비를 가지고 있는 기존 공장으로부터 업그레이드 되었습니다. 이러한 기계 및 시스템들은 제어 로직, 인터페이스, 소프트웨어 사용, 필드 레벨 통신 프로토콜(CANOpen, Modbus )이 종종 달랐습니다. iFactory 개발자들의 가장 큰 도전과제는 각기 다른 시스템 전체를 지능형 네트워크로 가져오는 것과 시스템의 데이터들을 IoT 통신 및 중앙관리를위해 통합 표준 형식으로 변환하는 것, 그리고 시너지 작용을 일으키도록 모든 시스템을 조정하는 논리 제어흐름을 설정하는 것입니다.

시스템 솔루션 

어드밴텍은 게이트웨이 시스템으로 ARK-2121L ARK-1123H을 제공하며, IoT 기반 iFactory를 개발하기 위한 소프트웨어 플랫폼으로 WISE-PaaS/RMM를 제공합니다. 또한 개발 속도를 높이기 위해 광범위한 개발자 도구 및 클라우드 준비도 평가 서비스를 추가로 제공합니다. ARK-2121L은 팬리스 박스 PC Intel® Celeron® J1900 쿼드 코어 2.0GHz SoC 장착하여 스마트 팩토리에 필요한 통합과 제어에 적합합니다. ARK-2121L은 어드밴텍 고유 iDoor 모듈을 지원하여, 절연/비절연 COM 포트, CANBus, LAN, 디지털 I/O를 포함하는 선택가능한 I/O 인터페이스 시리즈를 제공하기 때문에 공장에 이미 존재했던 다양한 장비 및 시스템들과 유연하게 연결하는 데 사용할 수 있습니다. 또한 ARK-1123H는 생산 라인에 더 단순화된 데이터 전송에 적합합니다.    

 

어드밴텍의 IoT 게이트웨이 솔루션WISE-PaaS/RMM은 게이트웨이와 서버 단계에 배치됩니다. 게이트웨이 측의 WISE-agent는 필드 레벨에서 전송된 각기 다른 데이터 형식을 IoT 표준 MQTT 프로토콜로 전환하고 처리하며 통합된 데이터를 백엔드 WISE-PaaS서버와 클라우드 데이터베이스에 전달합니다. 또한 WISE-agent는 간단한 드래그 앤 드롭 동작으로 IoT 시스템의 데이터 논리 흐름도를 완성할 수 있는 IBM Node-RED 룰엔진을 포함했습니다. 사용자는 이 도구를 이용하여 공장 안의 서로 다른 시스템들이 시너지 효과를 내고 생산 목표를 달성하도록 iFactory의 작동 규칙과 논리를 설정할 수 있습니다. 어드밴텍 WISE-PaaS/RMM 소프트웨어 제품군은 대시보드 빌더와 RESTful API의 풍부한 클러스터 또한 제공하여 시스템 통합자들은 이를 통해 사용자 인터페이스를 설계하고 생성하며 다양한 웹 서비스와 모바일 어플리케이션을 만드는데 사용할 수 있습니다. RESTful 지원은 새로운 데이터, 기능들, 다른 어플리케이션과의 쉽고 빠른 시스템 통합을 위해 중요합니다.

클라우드 분석을 위해서 WISE-PaaS/RMM은 쉬운 데이터 관리를 위한 관계형 데이터베이스와 비관계형 데이터베이스 모두와 Microsoft Azure 클라우드 서비스 접근을 제공하여, 사용자가 쉽게 Azure 시장에서 클라우드 어플리케이션을 구축할 수 있도록 합니다.


장점

게이트웨이와 WISE-PaaS/RMM 소프트웨어로 컨트롤되고 컴퓨터 기반으로 제공되는 IoT 데이터 수집 토털 솔루션
모듈화와 쉽게 편집 가능한 룰 로직 엔진으로 간소화된 지능적 관리 및 제어 가능
유연한 I/O모듈 제공으로 쉬운 하드웨어 통합
• RESTful API 지원으로 소프트웨어와 기능의 빠른 통합 가능
편리하고 효율적인 데이터베이스 관리

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