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어드밴텍 WISE 무선 솔루션, 생산라인 모니터링 시스템 구축

2016-11-28

프로젝트 소개:
다양한 크기의 TFT-LCD 패널을 공급하는 한 유명 제조사는 기존의 수동적인 공장을 점차 지능형 공장으로 변화시키기 위해서 활발히 공장의 생산 및 운영을 개선을 모색하였습니다. 이 회사는 중국 난징(南京)에 위치한 공장을 세계 곳곳에 위치한 공장에 지능형 어플리케이션을 본격적으로 도입하기 위한 시범 운영 현장으로 활용하고자 했습니다.

 


시스템 요구 사항:
기존의 공장은 모든 생산 장비를 인력으로 관리하였습니다. 장비가 고장 날 경우, 관리자가 문제를 인지하고 유지 보수하기까지 많은 시간을 기다려야 했습니다. 뿐만 아니라 관리자들은 기계 장비의 상태에 대한 세부 기록이 없어 전체적인 생산 라인의 상황을 제대로 파악하기 어려움이 있었습니다. 
이 때문에 패널 제조사는 네트워킹 장비와 정보 수집 기술을 통해 생산 라인 모니터링 시스템을 도입하기로 하였습니다. 기계의 삼색 경고등의 정보를 수집하고, 수량계산 및 타이밍 센서를 더해, 관리자들은 각 기계의 생산 수량과 운영 속도를 제어하고, 나아가 수집된 정보를 생산 스케줄 개선 및 종합적인 생산성 향상을 위해 사용할 수 있게 되었습니다.
기계 상태에 대한 관측과 더불어, 데이터는 모니터링 관제소로 전송되어야 했습니다. 그러나 난징 공장의 복잡한 환경 때문에 유선 네트워크를 사용하는 데에는 어려움이 있었습니다. 따라서 새로운 솔루션은 공장의 기존 무선 네트워크 시스템을 활용하여 관제소에 현장 신호를 수집 및 전송해야 했습니다. 무선 장치는 콤팩트하고 손쉬운 설치를 제공하며, 협소한 공간 내에서 설치가 가능해야 했습니다. 
재공품(在工品: WIP)은 작업대에 3~5초마다 지나가므로, 데이터 수집을 담당하는 무선 모듈은 충분한 신호 습득 능력(0.1초 단위까지)을 요구하였습니다. 소프트웨어의 경우, 패널 제조사는 너무 많은 인적 자원이 시스템 개발을 위해 투입되지 않기를 희망하였고 공장 관리 소프트웨어와 통합 가능한 준비된 원격 모니터링 소프트웨어를 원하였습니다.
 


시스템 세부사항:
어드밴텍은 HMI/SCADA 소프트웨어 WebAccess와 WISE-4050 IoT 무선 I/O 모듈을 결합하여 간단한 아키텍처의 생산 라인 모니터링 솔루션을 제공하였습니다. 멀티채널 디지털 인풋/아웃풋 WISE-4050은 생산 현장에서 삼색 경고등, 수량계산 및 타이밍 센서를 연결하여 시스템에 데이터를 무선으로 업로드 하여 관제소에서 WebAccess는 즉각적이고 동적으로 프런트 엔드(front-end) 정보를 컴퓨터 화면에 내보내 관리자들이 생산 라인의 장비 상태를 현장에 직접 찾아가지 않고 모니터링 할 수 있게 해줍니다. 또한, 기록된 데이터와 정기적으로 생성되는 리포트는 사용자로 하여금 장비 활용에 대한 분석을 효과적으로 할 수 있게 합니다.
WISE-4050은 풍부한 기능을제공하는무선 모듈로 RTC 타임스탬프는 정확하게 10,000 개 이상의 데이터 샘플을 처리할 수 있습니다. 내장 플래시 메모리는 네트워크와 끊길 경우 데이터 임시 저장 기능을 통해 네트워크 연결이 복구되었을 때 다시 데이터를 업로드하여 데이터 손실에 대한 문제를 보완하였습니다. 또한, 수량 계산 기능은 재공품의 수를 기록해 소프트웨어 프로그램을 통해 사용자가 생산의 시간차를 알 수 있게 해주어 생산성을 높이는데 도움을 줄 수 있으며, 다양한 통신 프로토콜 (Mobus/TCP, TCP/IP, UDP, DHCP, HTTP 등)을 지원하고, RESTful Web API는 소프트웨어 프로그램 혹은 시스템이 포착한 정보를 쉽게 접근하도록 합니다. 콤팩트한 크기 (80 x 148 x 25 mm)의 WISE-4050은 많은 공간의 제약 없이 무선으로 데이터를 전송할 수 있을 뿐 아니라, 딘레일(DIN rail) 또한 제공하여 벽 및 스택 설치 옵션으로 번잡하고 복잡한 공장 환경에 적합합니다.
브라우저 기반 WebAccess는 다양한 데스크탑 및 모바일 장치를 지원하여 사용자가 원격으로 언제, 어디서든 모니터링을 할 수 있다. 어드밴텍은 전문적인 600 tag를 지원하는 프로페셔널 버전을 제공해 패널 공장 규모에 적합하며 사용자들이 생산 라인 모니터링에 필요한 충분한 접근 권한을 제공할 수 있습니다. 또한, 어드밴텍은 고객의 특수한 요청에 따라 맞춤형 소프트웨어 서비스를 제공하여 패널 제조사의 요구 조건에 더욱 부합합니다.




시스템 구성도: 




 
결   론:
IoT 시대의 지능형 제조에 발맞추어, 어드밴텍의 최신 제품 WISE-4000 시리즈는 단순한 무선 모듈을 넘어 데이터 수집, 사전 프로세싱, 직접 업로드 등 다양한 기능들을 하나의 장치에 내장하고 있습니다. 다양한 제품들은 빠르게 지능형 공장 어플리케이션 구축을 원하는 제조사들의 요구에 맞추어 데이터를 수집하고 무선으로 클라우드 플랫폼, 혹은 관리 시스템에 전송합니다. 본 프로젝트는 다기능 WISE-4050과 SCADA 소프트웨어 WebAccess를 통한 어드밴텍의 원격 모니터링 솔루션이 여러 장치와 센서를 연결함은 물론, 이들이 기존 제조 관리 시스템과 연동할 수 있게 하는 다양한 표준 인터페이스를 지원한다는 것을 보여주는 좋은 사례입니다. 더 나아가, 수집된 정보의 정확성을 보장하며 다양한 차트와 리포트 또한 제공합니다.
이러한 통합화된 하드웨어 및 소프트웨어 솔루션은 하나의 완전한 장치로 작동하여 합리적인 가격에 높은 가치를 제공합니다. 패널 제조사는 합리적인 가격에 손쉬운 도입 방법으로, 신속히 생산 라인 모니터링 시스템을 구축할 수 있게 되어 어드밴텍의 여러 제품들을 통해 IoT 어플리케이션을 구축하여 세계 곳곳에 분포한 공장들의 생산성을 높일 계획임을 밝혔습니다.

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