힐셔, netFIELD로 귀델의 디지털전환 가속화

[인더스트리뉴스 최종윤 기자] 스위스 랑엔탈에 본사를 둔 귀델(Güdel Group)은 선형축과 갠트리, 로봇 구동축과 다축 갠트리 등 다양한 자동화 솔루션과 기어·리니어 가이드·랙&피니언 같은 핵심 부품을 공급하는 글로벌 기업이다.

특히 로봇에 7축을 더해 선형 축을 따라 이동할 수 있게 만든 ‘7축 로봇 솔루션’은 생산 라인에서 로봇 활용도를 크게 높인 대표적 혁신 사례다.

귀델은 물류·식품·목재·제약 등 여러 산업에 제품을 공급하고 있지만 핵심 시장은 자동차 산업이다. 고속 프레스 라인에서 차체 부품을 자동 생산하는 과정은 극도의 정밀성과 내구성을 요구한다.

귀델은 축 시스템과 갠트리 등 고품질 솔루션으로 까다로운 조건을 충족하며 자동차 제조 현장을 지원하고 있다.

IIoT 솔루션 통합 본격화

산업 현장에서 IoT 도입은 초기에는 다소 느렸지만, 최근 몇 년간 수요가 폭발적으로 늘었다. 특히 자동화 수준이 높은 자동차 산업에서는 공장과 구성 요소의 IIoT 기능이 핵심 경쟁력으로 떠올랐다.

귀델은 이런 흐름에 발맞춰 2019년부터 자체 IIoT 제품 개발에 착수했다. 개발 초기 귀델은 IT와 OT 시스템을 잇는 다양한 게이트웨이 솔루션을 평가했다.

요구 조건은 명확했다. 다양한 통신 프로토콜과 인터페이스를 지원해야 하고 하드웨어와 소프트웨어 관리 도구 역시 효율적이어야 했다. 최종적으로 귀델이 선택한 것은 힐셔(Hilscher)의 엣지 게이트웨이와 netFIELD 생태계였다.

이 조합은 다중 프로토콜 지원, netFIELD.io 클라우드 포털, 그리고 컨테이너화된 소프트웨어 배포 기능까지 제공하며 귀델의 모든 요구 조건을 충족시켰다.

첫 번째 IoT 제품, 롤러 상태 모니터링(RCM)

귀델의 첫 IoT 제품은 로봇 구동 축과 갠트리용 롤러 상태 모니터링(RCM)이다. 캐리지 롤러는 축 위에서 가장 큰 하중을 받기 때문에 마모가 가장 심한 부품이다.

RCM은 캐리지에 설치된 평가 장치가 속도 대비 진동 데이터를 수집·분석하고 이를 제어 캐비닛에 설치된 netFIELD Compact 엣지 게이트웨이로 전송한다. 게이트웨이는 데이터를 처리·저장·시각화하는 역할을 수행한다.

측정 데이터는 클라우드 포털 myGüdel의 GUI를 통해 확인할 수 있으며, netFIELD.io 포털을 통해 필요한 소프트웨어 컨테이너도 손쉽게 배포된다. 또한 설정된 임계값을 초과하면 이메일 알림 등 자동화된 대응이 작동한다.

고객은 이를 통해 갑작스러운 생산 중단을 방지하고 품질을 안정적으로 유지하며, 유지보수 계획을 효율적으로 수립할 수 있다.

귀델의 크리스토프 피스터(Christoph Pfister) 디지털 제품 담당 수석 소프트웨어 개발 엔지니어는 “힐셔는 RCM 개발에서 핵심적인 역할을 했다”며, “힐셔 세미나에서 소개한 실용적인 접근 방식을 통해 빠르게 최소기능제품(MVP)을 개발할 수 있었고, IoT·Docker·클라우드 기술을 조기에 사내에 확산할 수 있었다”고 설명했다.

RCM 프로젝트는 기획에서 완전 가동까지 약 2년이 걸렸다.

하지만 피스터 엔지니어는 “힐셔와 함께한 순수 개발 기간은 6개월에서 12개월 사이였다”며, “초기 MVP 구현과 DevOps 기반의 지속적 개발 프로세스 덕분에 개발 속도를 크게 단축할 수 있었으며, 힐셔 스위스팀은 전 과정에서 실질적이고 중요한 지원을 제공했다”고 밝혔다.

유지보수 매니저 시스템으로의 확장

RCM의 성공을 기반으로 귀델은 자동차 산업을 위한 유지보수 매니저 시스템(Maintenance Manager) 개발에 착수했다.

이 시스템은 고도로 자동화된 프레스 생산라인에 통합돼 다양한 공급업체의 축과 부품 데이터를 수집·분석하고 디지털 트윈으로 병합할 수 있도록 한다.

프레스 라인은 사용 빈도가 높아 부품 과부하가 흔하고, 이로 인해 제조업체는 서로 다른 장비 데이터를 통합 관리해야 하는 과제에 직면한다.

귀델은 이를 해결하기 위해 보다 강력한 netFIELD 온프레미스(OnPremise) 게이트웨이를 도입했다.

게이트웨이는 제어 장치를 통해 다양한 축 데이터를 수집·처리해 고객 맞춤형 인터페이스로 제공한다.

표준화된 인터페이스 덕분에 유지보수 매니저 시스템은 기존 생산 공장이나 IIoT 시스템에도 쉽게 통합될 수 있으며, 향후 물류·생산 분야까지 확장될 전망이다.

UNS, 통합 데이터 백본 구축

귀델은 유지보수 매니저 시스템을 기반으로 통합 네임스페이스(UNS, Unified Namespace) 개발에도 나서고 있다.

이는 생산 현장의 모든 데이터를 중앙 포털로 집약해 자동화 피라미드 구조를 대체하는 인더스트리 4.0 솔루션이다. UNS는 IIoT 장치, ERP, WMS, 생산 대시보드, 분석 시스템 등 다양한 요소를 중앙 MQTT 브로커에 연결한다.

브로커는 데이터를 수신해 포괄적인 디지털트윈을 생성하며 다른 클라우드 서비스와도 연동돼 공장 전반의 효율적이고 자동화된 데이터 흐름을 보장한다.

귀델은 UNS 구축 과정에서도 IIoT 연결을 위해 netFIELD 온프레미스 게이트웨이를 활용했다. 불과 4년 만에 귀델은 개별 모듈, 전체 생산 라인, 그리고 UNS에 이르는 확장 가능한 IIoT 포트폴리오를 완성했다.

피스터 엔지니어는 “힐셔의 엣지 게이트웨이와 netFIELD 생태계 덕분에 맞춤형 IIoT 솔루션을 최단 시간 내 개발할 수 있었다”며, “netFIELD 구성 요소의 유연성과 힐셔 팀의 현장 지원이 변화의 원동력이 됐다”고 평가했다.

IIoT 애플리케이션 개발 지원

한편 힐셔는 IIoT 애플리케이션 확산을 위해 세미나와 워크숍을 열어 파트너사에 세 가지 오픈소스 구성요소(Node-RED, InfluxDB, Grafana) 활용법을 교육한다.

Node-RED는 자바 기반의 모듈식 개발 도구로 하드웨어·API·온라인 서비스 연동을 지원해 데이터 흐름 아키텍처를 손쉽게 구현할 수 있다.

InfluxDB는 타임스탬프 기반의 머신 데이터를 저장·검색해 실시간 분석을 지원하며, Grafana는 수집된 데이터를 다양한 플랫폼에서 시각화한다.

이를 통해 기업은 여러 소스에서 발생한 정보를 통합해 의미 있는 대시보드를 구축할 수 있으며, IIoT 프로젝트를 빠르게 실현할 수 있다.