전 세계 공장에서 스마트 제조로의 전환 및 이와 관련된 원격 모니터링의 실행이 확산되고 있습니다. 완제품을 수집, 저장 및 유통하는 모든 생산에 사용되는 저장 시설 시스템의 경우에도 마찬가지입니다. 많은 공장 근로자들이 COVID-19 감염 위험을 낮추기 위해 현장에서 보내는 시간을 줄여야 했으며, 세계적인 전염병으로 인해 원격 모니터링으로의 전환이 앞당겨졌습니다. 산업 기관에서는 생산 민첩성을 지원하고, 기계 가용성을 향상하며, 유지 보수 및 운영 관련된 이벤트에 대한 신속하고 저렴한 대응을 촉진하는 등과 같이 시장 상황이 변화하면서 원격 관리에 투자하고 있습니다.
식품 및 음료와 같이 급변하는 산업에서는 시장 상황의 변화에 따라 효율성을 높이기 위해 고성능 플랫폼으로 간단하게 업그레이드할 수 있도록 유연하고 확장 가능한 기계 제어가 필요합니다. 새로운 원격 제어 기능은 업데이트된 절차의 중요한 요소입니다. 보다 강력한 PLC가 기계에 통합되어 드라이브, 모션 컨베이어 및 원격 I/O와 같은 요소를 쉽게 제어할 수 있습니다.
미래 공장에서는 전체 제조 라인을 중단하지 않고도 자율적으로 필요한 진단을 통해 문제를 발견하고 해결할 수 있게 될 것입니다. Industry 4.0 기반의 공장으로 전환하는 것이 많은 조직의 목표이지만, 스마트 공장을 구성하는 요소나 전환을 시작하는 방법이 항상 명확하지는 않습니다. 스마트 공장으로 전환하는 가장 효율적인 방법 중 하나는 생산에 사물 인터넷 기기를 추가하는 것입니다. 단, 기업은 충동적으로 도입하는 것을 피하도록 주의해야 합니다.
실시간 모니터링 시스템의 장점
연결된 IT/OT 에코시스템을 통해 작업 현장에서 내린 의사 결정과 통찰력을 다른 공급망 및 더 큰 조직과 통합합니다. 덕분에 생산 절차를 대폭 바꾸어 고객 및 공급업체와의 상호 작용이 향상될 수 있습니다.
스마트 공장이 기본적인 자동화 그 이상인 것을 알 수 있습니다. 스마트 공장은 전체 제조 공정을 자율적으로 실행하고, 더 큰 네트워크에서 성능을 자체 최적화하며, 실시간 또는 실시간에 가깝게 새로운 상황을 학습하도록 자체 적응할 수 있는 유연한 시스템입니다. 네 개의 벽으로 둘러싸인 스마트 공장이 유일한 운영 공간은 아닙니다. 스마트 공장은 관련 생산 시스템의 글로벌 네트워크 및 더 큰 디지털 공급 네트워크에도 연결될 수 있습니다. 실시간 모니터링과 관련된 이점은 다음과 같습니다.
자산 효율성
스마트 공장의 모든 부분에서 대량의 데이터가 생산되며, 이 데이터를 지속적으로 분석하면 시정 최적화가 필요할 수 있는 자산 성능의 단점이 드러납니다. 스마트 공장의 가장 뚜렷한 이점 중 하나는 자동 수정 기능으로, 이는 기존 자동화와 차별화되는 요소로서 총 자산 효율성을 높이는 역할을 할 수 있습니다. 다른 잠재적 이점 중 하나는 자산 효율성이 향상되며 얻게 되는 가동 정지 시간 감소, 용량 최적화, 전환 시간 단축입니다.
품질
스마트 공장의 자체 최적화를 통해 품질 결함 패턴을 미리 예측하고 감지할 수 있으며 수준 이하의 특정 환경, 기계 또는 인적 자원을 정확하게 파악할 수 있습니다. 이렇게 되면 리드 타임과 폐기율을 줄이고 생산율과 충족률을 높일 수 있습니다. 품질 절차가 더 최적화되면 결함과 리콜이 적은 고품질 제품을 생산할 수 있습니다.
저렴한 비용
프로세스가 최적화되면 예측 가능한 재고 요구 사항, 효과적인 고용 및 인사 결정, 프로세스 및 운영 변동성 감소 등 보다 효율적인 프로세스가 가능해집니다. 또한 고품질의 프로세스를 통해 공급 네트워크를 통합적으로 파악할 수 있어 대기 시간 없이 신속하게 소싱 요구에 대응하여 비용을 더욱 절감할 수 있습니다. 절차가 보다 향상되면 더 높은 품질의 제품을 생산할 수 있으므로 보증 및 유지 관리 비용을 절감할 수 있습니다.
안전 및 지속 가능성
또한 스마트 공장은 직원 복지와 환경 지속 가능성에 상당한 이점을 제공할 수 있습니다. 기존의 제조 공정에 비해 스마트 공장의 운영 효율성에 따른 환경적 영향이 더 미미할 수 있으며, 이는 전반적인 환경 지속 가능성 개선으로 이어집니다. 보다 자율적인 프로세스로 특히 피해를 초래하는 산업 사고와 같은 인적 오류의 가능성을 줄일 수 있습니다. 반복되고 고된 작업을 요구하는 특정 직업은 스마트 공장 내의 자급자족으로 대체될 것입니다. 그러나 스마트 제조 환경에서 인간 작업자의 기능은 현장에서의 판단과 신중함을 높일 수 있기 때문에, 직무 만족도가 높아지고 이직률이 줄어들 수 있습니다.
한국과 핀란드 간 스마트 공장의 실시간 원격 제어
한국전자통신연구원(ETRI) 연구팀에서 5G 기술 및 국제 유선망을 이용해 국내외에서 한 공장을 동시에 원격 제어할 수 있는 방법을 선보였습니다. ETRI 팀은 국내외에서 실시간으로 스마트 생산 시설과 로봇을 동시에 운영하고 모니터링하는 산업 사물 인터넷 서비스가 성공적으로 시연되었다고 밝혔습니다.
초저지연 통신 기술은 기술을 제대로 시연하기 위한 핵심입니다. 0.3초 미만이면 10,000km 초과 상태에서 전송 지연이 분리됩니다. 연구원들은 핀란드 오울루 대학에서 한국 경상북도 경산에 있는 공장 시설을 얼마나 쉽게 관리할 수 있는지 실시간으로 보여 주었습니다.
이 기술을 바탕으로 ETRI는 한국첨단연구망과 오울루 대학의 5G 테스트 네트워크를 모두 사용해 경북 경산시 하양읍에 있는 한국생산기술연구원의 스마트 공장과 오울루 대학을 연결했습니다. 핀란드와 한국에서는 양방향 지연이 각각 0.3초와 0.01초 미만인 실시간 원격 제어와 모니터링 서비스가 성공적으로 테스트되었습니다. 이번 시연으로 제조 및 생산 분야에서 국가 간 공유와 협업이 늘어나고, 일관된 통신 품질을 기반으로 한 원격 스마트 제조 서비스의 가능성이 높아질 것으로 예상됩니다.
공장 스마트 모니터링의 발전
현재의 스마트 산업 기술과 개발 중인 많은 스마트 산업 기술이 결합된 Industry 4.0은 이미 실현 가능합니다. 그 결과 스마트 공장 기술로의 전환은 점진적이며 넓은 관점에서 옵션을 규정하는 것으로 시작됩니다. 그러나 중앙 집중식 컴퓨터와 센서 몇 개만으로 구현을 시작할 수 있습니다. 최초 투자의 긍정적인 투자 수익 덕분에 스마트 제조의 이점이 매우 크며, 스마트 공장은 원격 모니터링 및 관리 분야에서 더 발전된 기술을 신속하게 채택할 수 있습니다.
