IIoT:캐치프레이즈에서 현실로

산업용 사물 인터넷은 첨단 제조를 가능하게 합니다.

산업용 사물 인터넷(IIoT), 인더스트리 4.0 및 디지털 공장과 같은 제조 캐치프레이즈가 많이 있습니다. “때로는 유행어가 많습니다. 때로는 그 이면에 많은 현실이 있습니다.”라고 Siemens(독일 베를린 및 뮌헨)의 연구 개발 관리자인 Roger Hart가 말했습니다. “디지털화는 많은 것을 바꾸고 있습니다. 많은 경우에 실제로 새로운 비즈니스 모델을 주도하고 있습니다.”라고 Hart는 말했습니다. "사람들은 제조 과정을 점점 더 디지털화하면 수집할 수 있는 데이터와 정보의 더 많은 측면에서 수익을 창출할 수 있다는 사실을 알게 되었습니다."

IIoT는 기계에서 데이터를 생성, 수집 및 전송할 수 있는 "연결된" 산업 장비를 의미합니다. 유지 관리는 태블릿 컴퓨터나 스마트폰과 같은 장치를 통해 수행할 수 있습니다. 더 많은 데이터가 생성되고 제조 작업 내에서 더 광범위하게 공유됩니다.

지멘스 지역 부사장인 팀 워머스(Tim Wormus)는 "이를 자동화하는 방법은 단순히 '여기에 있는 것이 아니다'라고 말하는 것이 아니다"라고 말했다. 그는 IIoT를 통해 제조업체가 "이러한 모든 다른 장치에 연결한 다음 하나의 응집력 있는 전체"를 만들 수 있다고 말했습니다.

IIoT의 거물

Siemens 및 General Electric Co.(Boston)와 같은 제조 분야의 거물들은 캐치프레이즈를 현실로 만들기 위해 노력하는 기업 중 하나입니다.

GE의 공급망 기술 수석 연구원인 Peter Koudal은 “산업용 사물 인터넷 분야에서 GE의 노력의 핵심은 디지털 트윈 또는 산업 시스템의 디지털 모델을 만드는 작업의 수렴에 있습니다.”라고 말했습니다. /P>

그는 “지난 수십 년 동안 컴퓨팅 성능이 발전하면서 이제 가장 중요한 데이터를 수집하고 분석할 수 있는 능력을 갖게 됐다”고 말했다. “[또한] 더 강력한 디지털 트윈을 만들고 이러한 트윈을 최대한 활용하기 위해 기계에 제어 시스템을 구축할 수 있습니다. 이것이 IIoT의 출현으로 가능해진 것입니다.”

Siemens는 세 가지 영역에서 디지털 트윈을 봅니다. “제품의 디지털 트윈. 생산 프로세스에서 계획을 가능하게 하는 생산의 디지털 트윈 그리고 성능의 디지털 트윈”이라고 지멘스의 클라우드 애플리케이션 솔루션 그룹 마케팅 부사장인 빌 보스웰(Bill Boswell)은 말했습니다. “IoT 지원 제품이 있다면 제품에 엔지니어링해야 합니다. 이를 가능하게 하는 도구가 있습니다.”

다시 말해 디지털 트윈은 "프로세스나 시스템의 가상 모델이며 물리적 세계와 디지털 세계 사이의 다리 역할을 한다"고 J.J. Chuang, DMG Mori USA(일리노이 호프만 에스테이트)의 일부인 DMG Mori Software Technology Solutions USA의 총책임자. "가상 세계는 문제가 발생하기 전에 해결하고 시뮬레이션을 사용하여 다운타임을 방지하기 위해 IIoT 기반 시스템을 통한 데이터 분석 및 시스템 모니터링을 위해 물리적 세계의 데이터 집계가 필요합니다."

DMG Mori는 홍보 자료에서 CELOS 앱과 사용자 인터페이스를 통해 "2013년부터 기계를 디지털화에 적합하게 만들고 있다"고 말했습니다. 회사는 "지능형 소프트웨어와 연결 하드웨어로" CELOS 서비스 범위를 확장하고 있다고 말했습니다. DMG Mori는 10,000대 이상의 CELOS 기계가 설치되었다고 말했습니다.

경영진에 따르면 IIoT는 이전보다 훨씬 더 많은 자동화를 가능하게 합니다.

Litmus Automation의 공동 설립자이자 COO인 John Younes는 "IIoT는 보다 강력한 전송, 제어 및 IT [정보 기술]을 결합합니다."라고 말했습니다. "IT는 이제 여러 공장에 걸쳐 공장 현장의 모든 장치에 대해 더 많은 감독을 할 것입니다."

또한 Younes는 "IT는 더욱 강력한 자동화 전략을 제공하기 위해 OT[운영 기술}]와도 협력해야 할 것입니다."라고 말했습니다.
제조업체에서 IIoT가 작동할 것으로 기대하는 영역 중 하나는 다음과 같은 협업 로봇의 배포입니다. 뿐만 아니라 기존 로봇의 성능을 향상시킵니다.

IIoT는 협동로봇을 홍보합니다

협동로봇(Cobot)으로 알려진 협동로봇은 인간과 가까운 곳에서 일할 수 있습니다. 지금까지 로봇은 작업자 및 생산 직원과 분리된 상태에서 작업을 수행했습니다.
"첨단 센서 및 스마트 장치 네트워크… 갇히지 않은 환경에서 효율적입니다.”라고 DMG Mori의 Chaung은 말했습니다. 협동로봇이 더 많아지면 "노동자와 로봇은 손상과 부상의 위험 없이 밀폐되지 않은 세포에서 효율적으로 협력할 것입니다."

GE도 비슷한 소리를 냅니다.

"이 단계에서 우리는 로봇과 인간이 보다 협력적으로 작업하는 것을 보게 될 시기에 진입하고 있습니다."라고 Koudal이 말했습니다. “이 협업을 더욱 강력하게 만드는 핵심은 두 사람이 서로 관계를 맺는 것처럼 로봇이 더 본능적으로 인간과 관계를 맺을 수 있도록 하는 것입니다. 인공 지능과 머신 러닝의 통합은 우리를 이 길로 이끄는 열쇠가 될 것입니다.”

로봇 제조업체인 FANUC Corp.(일본 오시노 및 일리노이주 호프만 에스테이트)은 35kg(77lb)의 탑재하중을 가진 CR-35iA와 같은 협동로봇 모델을 적극적으로 개발하고 있습니다. 센서가 작업자 또는 작업 셀 내의 물체와의 접촉을 감지하면 로봇이 멈춥니다.

회사에 따르면 IIoT는 일반적으로 로봇에 도움이 될 것입니다.

FANUC 협동 로봇 엔지니어 Amanda Nixon과 협동 로봇 수석 엔지니어 Greg Buell은 제조 엔지니어링의 질문에 "IIoT는 협동 로봇뿐만 아니라 모든 로봇을 더 많이 사용할 수 있게 해줄 것입니다."라고 말했습니다. "IIoT는 로봇 시스템의 다양한 안전 설정 변경을 감지하고 계획되지 않은 변경이 발생하는 경우 공장에 통지하여 시스템이 설계된 대로 안전하게 유지되도록 할 수 있습니다."

또한 "장기적으로 기존 로봇의 IIoT는 시간과 비용을 절약하고 품질을 향상시키기 위해 비효율과 문제를 더 빨리 감지하는 것을 의미합니다. 이는 IIoT를 활용하는 공장에 배치되는 협동 로봇 시스템에서도 마찬가지입니다.”

사이버 보안 필요성

뉴턴의 제3법칙은 모든 행동에 대해 동등하고 반대되는 반응이 있다는 것입니다. IIoT를 사용하면 기술이 발전할수록 사이버 보안에 대한 필요성이 커집니다.
Litmus Automation의 Younes는 "대부분의 산업용 장치는 인터넷에 대한 개방형 네트워크 링크를 통해 노출되도록 의도된 적이 없습니다."라고 말했습니다. “결과적으로 데이터 도난이나 해킹으로부터 보호할 적절한 보안이 마련되어 있지 않습니다.

그는 “많은 시스템이 클라우드와 통신하거나 양방향 통신을 지원할 수 없다”고 덧붙였다. “데이터는 표준화된 엔터프라이즈급 보안 프로토콜과 메커니즘을 사용하여 보호되어야 합니다. OEM 및 제조업체는 장치를 인증하고 종단 간 데이터 전송을 암호화해야 합니다.”

FANUC의 Zero Down Time Cloud System 및 애플리케이션 개발 이사인 Joe Gazzarato는 "IIoT 솔루션을 구축할 때 모든 수준에서 보안을 해결하는 것이 중요합니다. "솔루션 제공업체와 정보 기술 회사 간에 더 많은 파트너십이 필요합니다."

FANUC의 경우 ZDT라고도 하는 IIoT 애플리케이션인 Zero Down Time을 위한 사이버 보안을 위해 Cisco와 합류했습니다. Gazzarato는 "Cisco와 같은 파트너는 공장 내 네트워크 아키텍처, 방화벽 구성, 전송 및 저장 중인 IIoT 데이터 보호 등에 대한 모범 사례를 통해 솔루션 제공업체를 도울 수 있습니다."라고 말했습니다.

GE의 Koudal도 비슷한 견해를 갖고 있습니다.

그는 “간단히 말하면 사이버 보안은 더욱 경계해야 한다”고 말했다. “또한 더 나은 방화벽을 구축하는 1차원적 전략이 될 수 없습니다. 예를 들어, 디지털 트윈 및 제어를 사용하면 우리의 인간 면역 시스템과 마찬가지로 보호막 역할을 할 뿐만 아니라 주어진 사이버 위협에 맞서 싸우거나 무력화하는 조치를 취하는 시스템을 가질 수 있다고 믿습니다."

GE는 디지털 고스트(Digital Ghost)라는 사이버 보안 기술을 개발 중이며 Koudal은 "세계 최초의 산업용 면역 시스템"이 될 것이라고 말했습니다.

Boswell은 Siemens에 "공장에서 사이버 보안을 담당하는 1000명 이상의 그룹이 있습니다. “데이터는 고객의 것입니다. 당신을 능가하려는 사람들을 따라잡아야 합니다.”

리틀 가이를 위한 장소는?

남아 있는 한 가지 질문은 IIoT가 GE 및 Siemens와 같은 대규모 제조 지지자를 넘어 확장될 수 있는지 여부입니다. 많은 제조가 부품과 조립품을 생산하는 중소 규모의 작업장에서 계속 수행됩니다.

GE에 따르면 IIoT는 소규모 제조업체에게 자연스러운 현상입니다.

GE의 Koudal은 "어떤 경우에는 새로운 솔루션을 먼저 개발하는 것이 중소기업일 수 있습니다."라고 말했습니다. “물리적 기술과 디지털 기술이 융합되고 IIoT 공간이 등장하면서 제조의 민주화가 증가하고 있습니다. 이를 통해 크고 작은 더 많은 기업과 기업가가 제조 생태계의 일부가 될 수 있습니다.”
FANUC은 또한 IIoT를 위해 소규모 고객을 염두에 두고 있습니다.

Gazzarato는 "'배포 용이성'과 '쉬운 보안성'은 모든 IIoT 애플리케이션이 소규모 작업, 특히 작업장에서 사용하기 위해 성공적으로 축소하는 데 필요한 두 가지 필수 특성입니다."라고 Gazzarato가 말했습니다. “올해 초 소규모 고객에게 ZDT를 도입할 준비를 하면서 이 요구 사항에 중점을 두었습니다. 우리는 Cisco와 파트너 관계를 맺고 컴퓨팅 기능이 있는 IR809 산업용 라우터를 쉽게 배포하고 보호할 수 있는 ZDT Data Collector를 위한 플랫폼으로 활용했습니다.”

Siemens는 소규모 사용자와도 작업합니다. Boswell은 "소규모 회사가 현장에 사람이 오지 않아도 쉽게 시작할 수 있는 기술"이라고 말했습니다. “우리는 산업용 PC를 가지고 있습니다. 네트워크에 쉽게 연결할 수 있는 장치입니다. 15분에서 몇 시간 안에 가동할 수 있습니다."
IIoT 지지자들은 이 기술이 공장에서 추진력을 얻고 있다고 말합니다.

“특정 제품 및 하위 구성 요소를 제어하고 최적화하기 위해 실행하든 전체 공급망 시스템, 제조 시스템 또는 시스템입니다.”라고 GE의 Koudal은 말했습니다. "디지털 트윈은 지속적으로 학습하고 적응할 수 있기 때문에 자동화 전략 이면의 제어 및 최적화 기술은 시간이 지남에 따라 점점 더 가치가 높아집니다."

그러나 옹호자들조차 일부 제조업체가 주저하고 있음을 인정합니다.

Siemens의 Boswell은 “IoT를 시작하는 방법을 모르는 사람들이 많이 있습니다. "중소 기업에서 대기업에 이르기까지 그것이 사실이라고 생각합니다." 그의 조언? “시작하려면 간단한 프로젝트를 수행하십시오. 들어가서 사용해 보세요. 그렇게 하지 않으면 경쟁자가 될 수 있습니다.”