고객들이 공통적으로 왜 NI를 선택했냐는 질문에 대해 한국내쇼날인스트루먼트(이하 한국NI) 권순묵 대리는 “사용하기도 편했던 데다, 피드백 신호 전달에 있어 제한됐던 부분이 NI 장비 교체로 인해 해결됨으로써 고속 분산 및 측정이 가능해졌기 때문”이라고 답했다.

한국NI는 주력 제품인 임베디드 컨트롤러 ‘CompactRIO’에 리얼타임 OS 및 FPGA 칩 등을 내장함으로써 기존 PLC 및 PL 기반의 컨트롤러는 불가능했던 고속처리를 가능케 했으며, 이 같은 기술력을 바탕으로 장비 기능 개선 등을 통한 유지보수 시장을 넓혀가고 있다.

한 철강 공장에서는 기존에 적용돼온 PLC를 다른 제품으로 교체한 것만으로도 품질 개선은 물론, 생산성 향상과 유지보수 비용까지 줄일 수 있게 됐다. 이 철강 공장에서 롤링머신은 PLC 기반에서 실린더 제어를 통해 컨트롤해 왔다. 그런데 이 PLC의 경우 피드백 루프 속도가 충분히 빠르지 못해 아날로그 피드백을 받아서 디지털 명령을 내리는 데까지 시간이 걸렸고, 이로써 롤링머신 제어가 신속하게 이뤄지지 않아 고객이 원하는 링의 형태를 만들지 못하고 있던 실정이었다. 빠르게 대응하지 못한 제어 속도가 품질에까지 영향을 끼친 사례로, 이는 결국 생산성과도 밀접하게 관련이 있던 부분이었다.

그러나 이 공장은 NI의 솔루션을 도입해 이런 문제를 해결했으며, 추가적으로 아날로그 피드백의 신호를 변환하기 위해 도입해야 했던 컨버터도 NI 솔루션을 도입함으로써 필요치 않게 돼 추가적인 유지보수 비용도 절감할 수 있게 됐다.

자동화 시스템의 기능 개선을 위해 적용된 NI의 솔루션은 당사의 임베디드 컨트롤러인 ‘CompactRIO’와 소프트웨어인 ‘LabVIEW’였다. CompactRIO는 재구성이 가능한 견고한 임베디드 시스템으로, 세 가지 컴포넌트인 리얼타임 컨트롤러, 재구성이 가능한 FPGA, 그리고 산업용 IO 모듈로 구성된다.

CompactRIO 안에는 리얼타임 OS가 내장돼 있어, 현재 진행 중인 생산 프로세스에 대한 우선순위를 지정할 수 있는 등 생산라인에서 강점을 가진다. 범용적으로 사용되는 윈도 OS의 경우 생산라인에서 알고리즘이 돌아가고 있는 상황에서 다른 작업이 진행되면 먼저 진행되고 있던 생산라인 제어에 방해를 받을 가능성이 높았던 것과는 차별화되는 부분이다.

재구성이 가능한 FPGA의 경우 각 모듈의 I/O 회로에 고속으로 접근해 빠른 타이밍과 커스텀 트리거링 및 동기화를 제공하며, 각 모듈은 버스를 통해서가 아닌 FPGA에 직접 연결되기 때문에 다른 산업용 컨트롤러와 비교해 시스템 응답에서 컨트롤 지연을 거의 느끼지 못한다는 것이 특징이다. 즉, 그만큼 응답 속도가 빨라지게 되는 것이다. FPGA를 통해 ns 단위로 I/O를 제어할 수 있으며, 이 FPGA를 직접 프로그래밍해 코드를 실행할 수도 있다. FPGA는 하드웨어의 모든 코드도 실행하기 때문에 하드웨어 기반 인터록, 맞춤 타이밍, 그리고 트리거링에 이상적인 높은 안정성과 결정성을 제공할 뿐 아니라, 맞춤 센서에 필요한 회로를 직접 제작하지 않아도 되는 편리함을 제공한다.

한국내쇼날인스트루먼트 권 순 묵 대리

사용 편이성 높이고 개발 속도 향상시켜

한국NI의 유지보수 솔루션을 소개한다면?

고객들이 당사의 제품을 선택한 이유 중 하나는 기술지원을 통해 고객 요구를 충족시킨다는 점 때문이다. 당사는 개발 단계 및 진행 과정에서 기술 컨설팅을 제공할 뿐 아니라, 개발 후 사업화한 단계에서도 기능 추가에 대한 고객의 요구가 있거나 애로사항이 생기면 기술지원을 제공해 문제 해결을 돕고 있다. 이 같은 기술지원도 유지보수 솔루션 중 하나라 할 수 있는데, 당사는 고객으로부터 기술지원에 대한 만족도가 높은 기업으로 정평이 나 있다.

한국NI 유지보수 솔루션의 강점은?

당사 솔루션이 유지보수용으로 적용됐던 사례를 보면, 기존의 일반적인 PC 및 PLC가 적용될 수 없었던 산업 환경들도 있다. 예를 들어, 극고온 및 극저온의 척박한 기후 조건을 비롯해 먼지가 많거나 습도가 높은 자연환경 속에서는 PLC 및 PC가 적용되지 못하는 경우가 많다. 특히, 먼지가 많은 환경에서는 팬에 먼지가 끼게 돼 셧다운에 이르기도 한다. 하지만 당사의 CompactRIO의 경우 팬이 없는 ‘팬리스’ 컨트롤러로, -40~70℃의 열악한 작업 환경에서도 신뢰성 있게 동작하도록 돼 있다는 점이 강점 중 하나다.

한국NI의 유지보수 솔루션에 대한 고객의 반응은?

당사의 하드웨어와 소프트웨어를 적용하게 되면 기존보다 빠른 개발을 통해 제품 출시도 더욱 빨라질 수 있다. 이것이 가능한 이유는 당사의 LabVIEW라는 프로그래밍 언어가 그래픽 기반이라 직관적이라서 배우기도 쉽고 사용도 쉽기 때문이다. 실제로 기존에는 6개월씩 걸려서 개발했던 프로젝트도 당사 제품을 사용함으로써 한 달밖에 걸리지 않았던 사례도 있다. 이 같은 장점은 이미 고객들로부터도 인정받고 있는 내용이다. 고객을 대상으로 한 설문조사시 당사 제품을 사용했을 경우 정해진 스케줄 안에 개발을 완료할 수 있었을 뿐 아니라, 개발 인력도 적게 들었다는 답변을 공통적으로 들은 바 있다.

FA Journal 김 미 선 기자 (fa@infothe.com)

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