커넥티드 엔터프라이즈가 제조자동화 업계의 트렌드를 이끈다!

커넥티드 엔터프라이즈
(Connected Enterprise)가
제조자동화 업계의 트렌드를 이끈다!
로크웰 오토메이션, 기자간담회 개최하고 산업자동화 업계의 최신 트렌드와
자사의 자동화 및 소프트웨어 로드맵 공개

 

로크웰 오토메이션이 지난 12월 11일부터 13일까지 3일간, 대전에 소재한 호텔인터시티에서 자동화의 최신 기술과 솔루션을 위한 교육의 장인 『RSTechED Korea』를 개최했다.
행사 개최 전날, 로크웰 오토메이션은 서울 본사에서 기자간담회를 개최하고, 공장의 IT 단과 제조 단을 통합하는 표준화된 네트워크의 힘과, 자동화 솔루션 보안의 중요성, 공장 전체의 최적화된 에너지 관리와 모빌리티, 가상화 및 클라우드에 이르기까지, 혁신적인 기술과 결합된 자사의 자동화 및 소프트웨어 로드맵을 공개했다.
이번 『RSTechED Korea』 및 기자간담회를 통해 로크웰이 강조한 것은 커넥티드 엔터프라이즈(Connected Enterprise)다. 즉 제어와 정보단의 통합 및 이를 기반으로 한 제조단과 공장의 IT 단의 통합을 통해, 기업은 생산성을 향상시키고, 지속가능하고 경쟁력 있는 차별성을 갖출 수 있다는 것이 로크웰이 전달하고자 한 핵심 메시지. 이 커넥티드 엔터프라이즈는 지난 11월 미국 휴스턴에서 개최된 『Automation Fair 2013』의 핵심주제로 다뤄졌으며, 로크웰의 새로운 비즈니스 모델로서 향후의 제조 자동화 산업의 기술을 리드해 나갈 것으로 전망된다
취재 최교식 기자 cks@engnews.co.kr

인터뷰

“FactoryTalk VantagePoint 모바일은 고객이 커넥티드 엔터프라이즈를 구현하고,
그로 인한 혜택을 누리도록 해줘”

- 제조사의 ‘커넥티드 엔터프라이즈’ 구축 시, 고객의 비용(TCO, 총소유비용) 문제를 해결하기 위해 로크웰에서 제시하는 정보 솔루션 차원의 솔루션이 있는가?
▲그에 대한 답은 바로 컨버전스(Convergence)다.
우리 로크웰에서는 물리적 계층에서 시작되는 Ethernet/IP 기반의 제어 아키텍처로, 엔터프라이즈와 제조 작업을 연결한다. 따라서 특별한 장치나 게이트웨이가 없는 개방형이다.
또한 우리는 패키징에서 프로세스, 이산에 이르는 복합 제어 시스템을 사용한다. 이는 하나의 시스템에서 운영자를 교육하고, IT 관점에서 하나의 네트워크를 유지하며, Microsoft 및 Cisco 양사 제휴를 이용하는 하나의 보안 모델을 의미한다. 제조 운영 관리 솔루션은 이런 인프라를 원활하게 이용한다.

- 로크웰의 전략은 정보 및 네트워크를 기반으로 한 프로세스 비즈니스 확장으로 보인다. 이런 전략이 효과적이었다고 생각하나?
▲로크웰 전략의 핵심은 프로세스 제어를 수행하면서 전체 플랜트와 조화를 이루는 프로세스 제어 시스템을 공급하는 것이다. 이러한 방법으로 TCO를 절감하고 확장성과 모듈성을 모두 갖춘 OEM 스키드 및 기타 시스템의 통합을 간편하게 하는 아키텍처를 제공한다. 이러한 전략은 Stratix 네트워킹 제품군을 포함해, Cisco 및 Microsoft와의 제휴를 통해 더욱 강화됐다. 이 제품군은 논리적 네트워크 분할을 안전하게 수행하면서 동시에 주요 시스템의 통신이 가능하다. 
로크웰 오토메이션의 정보 소프트웨어 제품은 데이터 관리 및 의사결정 지원 툴을 제공함으로써 이 기능들을 더욱 강화한다. 이런 기능들이 결합되어 PlantPAx를 ‘현대적 DCS 시스템’으로 만들어 준다.

- 커넥티드 엔터프라이즈를 위해 정보 비즈니스의 제품 개발에서 신경을 쓰거나 강조하는 부분은 무엇인가? 또 커넥티드 엔터프라이즈 지원 차원에서 업그레이드 또는 공개할 제품이나 기술은 무엇인가?
▲커넥티드의 설계 아키텍처다.
예를 들어, IntelicCENTER MCC(Motor Control Center)는 Ethernet/IP 통신이 가능하다. 이렇게 더욱 스마트한 장치들이 아키텍처 내에 갖추어져 더욱 많은 정보와 제조 빅 데이터를 제공한다.
로크웰 오토메이션의 정보 소프트웨어를 이용해 정보를 상황별로 관리하고 활용할 수 있다.
그 외에 최근 강화된 제품 내용을 설명하면, 우선, 새로운 EtherNet/IP가 연결된 PowerFlex 인버터는 통합 제어 및 정보 기능이 설계된 스마트 제품이다. 또 새로운 보안 제품, 아키텍처, 확장된 이더넷 스위치 제품군은 산업 어플리케이션에 필요한 공용 보안 이더넷 네트워크 인프라를 구축하도록 지원한다.
로크웰 소프트웨어 Studio 5000 제품은 사용자 생활 패턴에 따른 접속으로 자동화 생산성을 증대시킨다. 또 FactoryTalk VantagePoint 모바일은 핵심 의사결정자들에게 정보를 제공하며, 네트워크ㆍ보안 컨설팅 및 원격 모니터링 등의 서비스를  통해 고객이 커넥티드 엔터프라이즈를 구현하고, 그로 인한 혜택을 누리도록 한다.

- 가스 터빈 리모델링(리노베이션) 프로젝트에 대한 로크웰 정보 비즈니스의 전략은 무엇인가? 또 이런 프로젝트에서 FactoryTalk와 PlantPAx를 통합하여 공급하는 경우, 이 통합 솔루션으로 고객이 얻을 수 있는 이익은 무엇인가?
▲PlantPAx는 Logix를 기반으로 한다.
통합 아키텍처(Integrated Architecture)는 HMI, Historian, Batch, Manufacturing Intelligence, MES를 통합하는 포괄적, 확장형 포트폴리오이다. 
최근 커다란 성공을 보여준 Phillips 66은 중앙집중식 데이터 로깅 및 보고 그리고 중앙 집중식 알람 관리가 가능한 로크웰 오토메이션의 통합 솔루션을 사용했다. 기존 시스템과 비교해, PlantPAx ‘커넥티드 시스템’을 이용하면 모든 시스템에서 히스토리안에 기록하고 공장 현장 전체에서 그 데이터를 사용할 수 있다. 또한, 배치(Batch) 보고서 및 기타 보고서를 Excel과 같은 다른 매체로 간편하게 이동할 수 있다. Phillips 66은 통합 제어 및 정보의 강력한 기능으로 운영자의 수동 입력을 줄임으로써, 오류를 줄이고 프로세스 시간을 단축시켰다.

- 로크웰 소프트웨어 CEM이 A사나 Y사 등 타 공정제어 업체의 솔루션과 차별화되는 점은 무엇인가?
▲우리의 모델링 기술은 연소 시스템, 특히 선택적 촉매 환원법(SCR)을 사용하는 시스템에서 생성되는 NOx의 비선형적 영향을 그대로 모델링할 수 있다. 예를 들어, 비선형 NOx 및 CO 모델은 SCR 사용 여부와 관계없이 보일러 및 터빈에서 효과가 있다. 비선형 기술이 없으면, 경쟁 모델은 연소 시스템의 다양한 작동 과정에서 그 정확도가 감소된다.
또 다른 주요 장점은 경험적 모델링이다. 우리가 연소 방정식을 알거나 이해할 필요가 없으며, 경쟁사보다 더 적은 시험과 데이터 수집을 통해 아주 신속하게 값을 뉴럴 네트워크(NN, neural net)로 파악할 수 있다.
또한, 소프트웨어 CEMS 시스템의 배치를 현저하게 간소화한 하이브리드 모델 (NN과 연소 방정식의 결합) 사용을 촉진했다. 예를 들어, 하이브리드 모델에 대해 이야기할 때 방정식을 모르는 경우 데이터를 수집하고 방정식을 알고 있는 경우 방정식을 사용할 수 있다. 더 나아가, 우리는 터빈/보일러의 연소에 대한 NN 모델을 수립하며, 방정식을 아는 경우 SCR에 대한 NN은 만들지 않는다.
Y사의 경우에는 두 가지 종류, 즉 FTIR(레이저는 덕트의 열이 올라가면서 발생하는 드리프트 및 얼라인먼트 문제, 그리고 덕트 내 여러 개의 위치나 여러 개의 X 패턴을 통해 흐름을 알아내는 문제가 있음) 및 하드웨어 분석기(교정용 가스 및 여러 개의 추가 기계 부품이 필요함)가 있다.
또 A사는, 자사에서 개발하지 않고 특정 연소원(combustion sources) 별로 필요한 사항을 수정하는 기능을 갖춘 타사의 시스템을 허용한다. 즉, 규정 변경을 할 때 마다 관리된 업데이트로 솔루션을 보유한 회사에 의존하고 있는 것이다.
로크웰은 Y사와 같이, 시스템 작동에 필요한 추가 분석기가 필요 없다. 로크웰의 예측형 배출 모니터링(PEM, Predictive Emissions Monitoring)은 DSC에서 사용하는 신호를 통합하여 배출 수준을 예측한다. 로크웰 솔루션은 프로세스를 초래한 원인과 배출물 생성 원인을 고려하는 반면, 경쟁사들은 배출물 자체만을 대상으로 한다.
로크웰은 Optimization과 같은 제품에 다른 제품을 추가함으로써, 배출 정보를 이용하여 연소원 공급 비용을 절감하도록 할 수 있다. 로크웰은 본 제품의 소유자이자 제품 개발자이므로, 어느 국가에서 시스템을 설치하든 변동적인 규제적 요구사항에 맞게 변경하고 이를 준수할 수 있다. 로크웰은 시장에 PEM 제품을 최초로 내 놓았으며 지속적으로 시장을 선도하고 있다.

-시장에서 로크웰 소프트웨어 MES의 수요를 촉진시키는 주요인은 무엇인가?
▲글로벌 제조사들이 이머징 마켓에서 플랜트를 구축할 때 직면하는 문제점은 성숙 시장과 같은 수준의 품질과 추적성을 유지하는 것이다.
MES는 작업 흐름 표준화, 규정 준수 보고, 공급망 통합 기능으로 장소에 상관없이 일정한 수준의 수행을 보장한다. 예를 들어, 아시아 지역의 국가에서는 제조사가 적정 제조 기준(GMP)을 적용하도록 의무화하고 있는데, 이는 MES에서는 기본적인 기능이다.

 

인터뷰

“IT기술이 살아 숨 쉬는 진정한 Connected Enterprise 구현을 위해서는 EtherNet/IP가 필수적”

- EtherNet/IP가 아닌 타 네트워크로 커넥티드 엔터프라이즈를 구축할 수 없는 이유는 무엇인가?
▲Connected Enterprise의 핵심은 IT기술을 자동화 분야에 접목ㆍ활용하는 것이며, IT 기술의 핵심은 인터넷, 인터넷의 핵심은 수정되지 않은 표준 이더넷이다. 현재까지 수정되지 않은 표준 이더넷을 산업용 프로토콜로 구현한 것은 EtherNet/IP가 유일하다. 따라서 단순한 통신 연결이 아닌, IT기술이 살아 숨 쉬는 진정한 Connected Enterprise 구현을 위해서는 EtherNet/IP가 필수적이다.

-사물과 데이터, 프로세스를 클라우드로 연결해 물류분야에서 창출할 수 있는 새로운 어플리케이션으로는 어떤 것이 있나?
▲클라우드는 커넥티드 엔터프라이즈를 가능하게 하는 중요한 요소 가운데 하나다. 클라우드 서비스가 활성화되려면 생산 현장의 이더넷 인프라가 좀 더 확장되고 안정화되어야 하므로 본격적인 클라우스 적용은 다소 시간이 걸릴 것으로 본다. 하지만, 일부 특정한 분야에서는 클라우드 서비스가 효과를 발휘하고 있으며, 물루분야의 사례로는 MG Bryan사의 트럭 관리 어플리케이션을 예로 들 수 있겠다.
현재 클라우드가 모든 시장에 도입될 준비가 안 되어 있기 때문에, 로크웰에서는 클라우드를 필요로 하는 특정고객에 집중해서 VSE(Virtual Service Engineer) 및 자산관리 이 두 가지에 초점을 맞춘 클라우드 서비스를 제공할 예정이다.
이 MG Bryan사는 대형 트럭을 생산 판매하는데, 판매된 트럭의 유지보수가 용이하지 않아 엔진점검이나 필터교환 등 보증 기간 내의 서비스에 많은 비용을 지불하고 있었다. 이에 대한 개선을 위해 MG Bryan은 마이크로소프트의 클라우드 인프라/DB 솔루션과 로크웰의 원격설비 모니터링 솔루션을 결합해 워런티 비용을 절감하고, 새로운 비즈니스 모델을 만들어냈다. 이 솔루션에는 FactoryTalk VantagePoint EMI와 SQL Active, Windows Azure 등, 로크웰과 마이크로소프트 양 사의 기술이 활용되어 모든 트럭에 대한 Visibility를 확보하고 실시간 및 이력 데이터 활용을 통해 운전자의 자체 유지보수를 지원할 뿐 아니라, Remote Trouble Shooting이 가능하게 되어 MG Bryan사는 원격모니터링을 하나의 새로운 부가서비스로 개발할 수 있게 됐다.
로크웰은 클라우드 서비스를 포함한 MI(Manufacturing Intellignece), BI(Business Intelligence) 측면에서 마이크로소프트와 포괄적인 협력 관계를 구축하고 있으며, 특히 클라우드 영역 역시 마이크로소프트사와 Azure 소프트웨어를 통해 협업을 하고 있으며, MG Bryan 사 등 글로벌 시장에서 비즈니스 레퍼런스를 구축해나가고 있다. 
우리 로크웰의 FactoryTalk VantagePoint는 미들웨어 플랫폼으로서, 설비관리시스템 및 고정 프로세스, ERP/SCM 등과의 실시간 분석 데이터 모델과, 이해당사자별 리포팅 대시보드를 위한 데이터 모델링을 제공해주며, 마이크로소프트의 BI/Sharepoint를 통해 데이터의 분석 및 워크플로우를 표현하고, 해외공장/라인의 공정 프로세스, KPI 연계 상세 데이터 분석을 가능하게 할 뿐 아니라, 이해당사자가 동일한 시점의 (Near) 실시간 데이터 공유/분석을 통해 빠르고 효율적인 분석을 가능하게 한다. 또 FactoryTalk VantagePoint를 통해 구현된 EMI 화면/App.은 플랜트 모빌리티를 수월하게 구현할 수 있도록 해준다.
오일 & 가스 시추/운송 특수 중장비 회사인 MG Bryan사는 로크웰과 마이크로소프트의 협업이 구현한 공장단과 IT단의 대표적인 통합 사례 가운데 하나다.
이 MG Bryan사는 중장비의 필터를 주기적으로 교체하지 않으면 터빈 등 핵심장비의 고장을 유발해 회사에 막대한 손해를 가져오는데, 예방정비 인프라가 전무하고, 워런티 비용 증대 및 IT 인프라 관리/비용부담이 있었던 것을 마이크로소프트의 클라우드 인프라/DB 솔루션과 로크웰의 원격설비 모니터링 솔루션을 결합해 워런티 비용을 절감하고, 새로운 비즈니스 모델을 만들어냈다.
이 솔루션에는 FactoryTalk VantagePoint EMI와 SQL Active, Windows Azure 등, 로크웰과 마이크로소프트 양 사의 기술이 활용되어 모든 트럭에 대한 Visibility를 확보하고 실시간 및 이력 데이터 활용을 통해 운전자의 자체 유지보수를 지원할 뿐 아니라, Remote Trouble Shooting이 가능하게 되어 MG Bryan사는 원격모니터링을 하나의 새로운 부가서비스로 개발할 수 있게 됐다.

- 장치 레벨의 보안을 향상시킬 수 있는 로크웰과 시스코의 방안은 무엇인가?
▲시스코는 IT 분야의 보안기술을 제공하며, 로크웰과 시스코의 기본적인 보안개념은 Defense-in-depth에 기반을 둔 제조 현장에 적합한 시스템적인 보안 솔루션을 제공하는 것이다. 그 중에서도 DMZ의 구성은 대단히 중요하며, 로크웰은 올 해 이러한 시스템을 구현 가능하게 하는 방화벽(Network Firewall) 제품인 Stratix 5900을 시스코와 공동 개발하여 출시할 계획이다.
또한, Defense-in-depth 구조의 가장 안쪽 단계인 장치레벨 보안에 있어서 로크웰은 다음과 같은 다양한 기능들을 제공한다.
· 콘트롤러 실행모드 설정(비 기술적 통제/관리): 필요하지 않은 경우에는 컨트롤러의 실행 모드를 RUN으로 두도록 권고 (REM이나 PROG 모드는 취약할 수 있음)
· PLC 프로그램 소스 보호 (기술적 통제): PLC 프로그램에 대한 접근 권한을 실행만 가능(읽기 제한), 읽기 가능, 편집가능 등으로 나누어 관리할 수 있도록 함으로써 시스템 보안성을 높이고 지적 자산을 보호할 수 있도록 함
· PLC 태그에 대한 접근권한 관리(기술적 통제): 모든 태그에 Read/Write/None 권한을 제한적으로 줄 수 있도록 함으로써, 프로그램 설계단계부터 데이터의 보안을 고려할 수 있도록 함
· PLC 컨트롤러 Lock Tool 제공(기술적 통제): 프로그램 Upload/Download/Online 기능을 사용할 때 암호로 보호하는 기능 제공
· PLC 통신경로 지정 기능(기술적 통제): PLC가 통신할 수 있는 통신 모듈을 제한하는 기능을 제공함으로써 의도하지 않은 통신에 의한 접근을 사전에 예방
· 컨트롤러 펌웨어 디지털 서명 기능(기술적 통제): 로크웰에서 공식적으로 제공하는 펌웨어에 디지털 전자 서명을 추가함으로써, 임의로 변경 또는 해킹된 펌웨어가 컨트롤러오 다운로드 될 수 없도록 하는 기능
· 1756-EN2TSC 보안 통신모듈 제공(기술적 통제): PLC와의 통신을 암호화하는 보안 통신모듈인 1756-EN2TSC를 제공함으로써, 공용 인터넷 등 안전하지 않은 통신망을 통한 PLC 접근이 필요한 경우에 대한 솔루션 제공
장치레벨 보안향상 사례로는 사용자 인증(노드, 서버), 변경이력 관리: AssetCentre, Tag read/write 옵션, 1756-EN2TRSC - HMI 안전접속 모듈이 있다.

-커넥티드 엔터프라이즈를 구축할 때 고객들이 고민하는 비용문제에 대해 로크웰이 제시할 수 있는 해답은 무엇인가(IA 관점에서)?
▲근래에는 대부분의 장치들이 Ethernet을 기본적으로 탑재하고 있기 때문에, 하드웨어 측면의 직접적인 비용 문제는 크지 않다고 본다. 다만, 네트워크 인프라 구축 및 유지보수 기술/인력 확보 문제, IT 솔루션 구축 등에 추가비용 요소가 있을 것으로 예상된다.
네트워크 인프라 측면에서는 IT 인프라를 공장으로 확장하는 형태로 접근하면 비용절감이 가능해진다. 유지보수 인력 측면에서는 IT와 자동화의 협력을 유도할 수 있는 환경을 마련하고 단계적인 인력양성이 필요한 것으로 생각된다. IT 솔루션 측면에서는 Scalable IA 활용(필요한 모듈들을 단계적으로 추가)이 해답을 제시할 수 있다.
또한, 기술적 측면에서는 변형되지 않은 표준을 선택할 것(미래의 변화에 대한 보장), 모든  통신은 Ethernet을 기본으로 할 것, 단계적으로 산업용 이더넷 기술 인력을 양성하고 유지보수 역량을 확보해 나가는 작업이 필요하다.
네트워크 인프라가 확보되면 장치들은 서로 쉽게 연결되며, 연결된 장치들은 IT 기술을 활용하여 효율적으로 운용/관리될 수 있다.

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 커넥티드 엔터프라이즈가 제조자동화 업계의 트렌드를 이끈다!