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미쓰비시전기, 엣지 컴퓨팅으로 스마트팩토리 생태계를 혁신한다
Edgecross로 FA-IT 통합 솔루션 e-F@ctory 한 단계 도약… SMIC의 모델팩토리에 4월부터 도입

[인더스트리뉴스 김관모 기자] AI와 IoT 기술의 급속한 성장으로 빅데이터의 관리와 분석 및 진단이 스마트팩토리 분야의 중요한 화두로 떠올랐다. 그 과정에서 클라우드를 넘어설 수 있는 엣지 컴퓨팅 기술이 중요해졌다. 따라서 제조산업은 물론 FA 전문업체들은 어떻게 엣지 컴퓨팅을 효과적이고 효율적으로 현장에 적용할 수 있을지를 고민하고 있다.

이에 미쓰비시전기는 다른 전문기업들과 협업 체제를 맺어서 모든 분야를 아우를 수 있는 플랫폼을 구축하는 방안으로 이 문제를 해결했다. 미쓰비시전기의 ‘e-F@ctory’는 17년 간의 노하우와 디지털트랜스포메이션을 위한 대안을 통해 다시금 새롭게 업그레이드되고 있다.

미쓰비시전기의 e-F@ctory 모델라인의 모습 [자료=한국미쓰비시전기오토메이션]

Edgecross 통해 미래형 통합 솔루션 이룩

미쓰비시전기의 e-F@ctory는 지난 2000년 첨단 기술 종합 연구소에서 처음 제안돼 개발됐으며, 2003년 발표됐다. 인터넷의 활용이 본격화되면서 ‘인터넷으로 새로운 공장용 비즈니스 모델을 만들자’는 아이디어로 시작해 ‘FA와 IT를 연결해 개발과 생산, 보수 전반의 비용 절감 실현’이라는 비전을 완성한 것이다. 지금까지도 e-F@ctory의 이 비전은 계속 계승되고 있다.

이후 미쓰비시전기는 2008년도부터 MES 인터페이스 모듈을 활용한 솔루션으로 제2기 e-F@ctory 솔루션을 개발했으며, 2011년에는 미쓰비시전기의 FA 기기와 친화성이 높은 전문소프트웨어 및 기기 회사들과 연대 및 파트너쉽을 맺은 ‘e-F@ctory 얼라이언스’가 발족됐다. 지금은 전 세계에 걸쳐 약 450여 개사에 이르고 있다. 한국에서도 한국미쓰비시전기오토메이션을 통해 지난 2018년 국내 업체들이 얼라이언스 발대식을 갖기도 했다.

e-F@ctory의 아키텍처 [자료=한국미쓰비시전기오토메이션]

이런 20년 가까운 노하우와 기술을 토대로 e-F@ctory는 엣지컴퓨팅을 결합한 솔루션으로 다시금 도약하고 있다. 지난 2015년부터 ‘나고야 제작소 e-F@ctory 추진 프로젝트’를 수립한 이래, 인더스트리 4.0에 걸맞은 통합 솔루션을 추진하고 있는 것.

이를 위해 미쓰비시전기는 지난 2018년 어드밴텍과 오므론, NEC, 일본IBM, 오라클 등 스마트팩토리 전문기업들과 손을 잡고 엣지 컴퓨팅 개방형 플랫폼을 설립하는 ‘Edgecross 컨소시엄’을 발족했다. Edgecross는 생산 현장에서 취득한 데이터를 실시간으로 진단하고 분석해 피드백을 주는 등 IT와 FA를 연계하는 중요한 역할을 한다. 특히 이 플랫폼은 다양한 제조사가 참여할 수 있는 에코 시스템을 구축함에 따라 애플리케이션 벤더나 기기 제조사에 얽매이지 않고 공동으로 활용이 가능하다는 특징을 가진다. 현재는 약 270여 개 기업이 이 컨소시엄에 참가하고 있다.

안산시의 스마트제조혁신센터에 구축된 미쓰비시전기의 e-F@ctory 모델공장의 모습 [사진=한국미쓰비시전기오토메이션]

FA와 IT 통합을 위한 도약

e-F@ctory는 IT시스템과 엣지 컴퓨팅, FA 부문으로 나눠서 볼 수 있다. 먼저 IT시스템은 MES와 SCADA, ERP 등을 갖춘 시스템이며, FA부문은 생산 현장 솔루션으로 PLC, FA센서, HMI, 산업용 로봇을 관리한다. 이를 기존보다 더욱 효율적으로 연계할 수 있도록 데이터를 관리하고 제어하기 위해 엣지 컴퓨팅이 결합한 것이다.

e-F@ctory의 엣지 컴퓨팅 시스템은 크게 데이터를 수집하는 ‘데이터 컬렉터’와 생산 현장의 데이터를 감시하고 분석, 진단하는 ‘엣지 애플리케이션’, 엣지 컴퓨팅으로 데이터를 관리하고 진단, 피드백을 실행하는 ‘Edgecross’ 등이 있다. 데이터 컬렉터는 OPC UA CC-Link IE, MTConnect 등의 소프트웨어가 지원하며, 엣지 애플리케이션에는 MC Works64와 Real-time Data Analyzer, EcoAdviser, GT SoftGOT2000 등이 각자의 역할을 담당한다.

e-F@ctory의 11가지 요소기술

Customization: 다양한 고객의 요구에 맞춘 유연한 다품종 생산을 지원
Flexible Manufacturing: 실시간 작업 감시를 통한 유연한 생산에 대응
Traceability: 제조이력과 과정을 실시간 파악
Remote Management: 원격 관리를 통한 제조라인 효율성의 극대화
Energy Management: 에너지 관리를 통한 원가 저감 및 예방보전
Quality Management: 생산중의 품질 데이터를 감시/분석
Robotics: 로봇을 통한 생산성 향상 및 품질 보증
Big Data: 제조전반에 발생되는 데이터를 수집·분석·진단·Feedback을 실현
AI: 과거 데이터의 학습과 현장 데이터의 즉각적인 진단/피드백에 의한 예방보전
Edge Computing: 제조현장 데이터의 실시간 정보화와 피드백에 의한 유연생산/자율제조/AI 예방보전 실현
Trouble Shooting: 예기치 않은 라인정지의 신속한 복구

이 엣지 컴퓨팅 솔루션은 생산 현장의 방대한 데이터를 서로 연결하거나 제어 데이터에 맞추고, 시간별로 배열하는 등 1차 처리를 하여 데이터를 더욱 쉽게 분석하도록 지원한다. 또한, 엣지 컴퓨팅의 실현으로 생산현장의 데이터를 클라우드로 올리는 과정에서 노하우 유출이나 시간 지연 등의 부작용도 최소화할 수 있다.

이 Edgecross의 엣지 컴퓨팅을 효과적으로 활용하도록 돕는 것이 산업용 PC ‘MELIPC’ 시리즈다. 이 중 MI2000은 데이터의 분석과 대용량 데이터의 축적이 가능하며, 시각화와 추적, 에너지 절약을 실현한다. MI5000은 Windows와 VxWorks를 탑재해 장비 제어, 정보처리 기능을 맡는다. 아울러 CC-Link IE 필드 네트워크로 고정도 장비 제어를 실현하며 예지보전의 역할도 맡는다. 미쓰비시전기는 “이 엣지 컴퓨팅을 통해 자율제조와 유연생산, AI 지능화로 스마트팩토리 실현이 가능해진다”고 강조했다.

SMIC에 e-F@ctory 구축… 국내 스마트팩토리 생태계 전환에 도전

이런 솔루션의 강점을 바탕으로 미쓰비시는 지난해 3월 산업통상자원부 산하의 스마트제조혁신센터(이하 SMIC)와 협약을 체결하고, 올해 4월 1일 안산시에 있는 SMIC의 데모공장에 e-F@ctory 모델라인 구축을 완료했다. 미쓰비시전기가 SMIC에 구현하는 모델팩토리는 펜꽂이와 문구세트 조립을 시연하는 공장으로, 고객정보, 주문정보, 자재정보와 가동정보를 반영해 자율제조, 유연생산, AI지능화에 의한 합리적인 제조를 실현하게 된다.

미쓰비시전기는 이번 e-F@ctory의 도입을 통해 국내 중소기업의 제조 현장 스마트화를 지원하게 된다. 또한, 지난 17년간 솔루션 개발을 통해 쌓아온 지식을 총 11가지 요소기술로 압축해 모델라인에 적용하고, 제조산업에 최적을 솔루션을 제안하겠다는 계획이다.

미쓰비시전기는 “FA-IT 연계에 의해 동일한 라인에서 변종변량 생산(매스커스터마이제이션), 합리적인 조정 제어, AI에 의한 예지 보전이 가능하며, 더 나아가 엣지 영역을 강화한 IoT화를 추진하려 한다”며, “이를 통해 현장 데이터의 수집에서 분석·진단·피드백, 나아가 IT·클라우드와의 연계까지 IoT솔루션을 망라한 데모라인으로 중소기업의 단계적 스마트화와 제조 IoT화를 실현할 것”이라고 전했다.

[김관모 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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