인더스트리 4.0 기술:디지털 전략 개발을 위한 팁

준비 여부에 관계없이 제조 세계는 변화하고 있습니다. 다음은 인더스트리 4.0 기술을 사용하여 디지털 전략을 개발하기 위한 입문서입니다.

1차, 2차, 3차 산업혁명을 다시 설명할 필요가 없습니다.

지난 2세기 동안 제조의 진행 상황을 추적하는 데 관심이 있는 사람들은 인터넷과 다른 곳에서 많은 정보를 찾을 수 있습니다.

지금 더 중요한 것은 a) 우리가 4차 산업혁명의 초기 단계에 있으며, 그 변화 잠재력은 이전 세대보다 훨씬 더 크고 b) 이러한 새로운 기술을 마스터하는 것이 우리의 미래 성공에 매우 중요하다는 사실을 깨닫는 것입니다.

그러나 인더스트리 4.0이라고 하는 것은 무엇입니까? 그리고 인류가 최초의 암석을 연마한 이후로 매일 일어나는 기술 발전과 무엇이 다른가요?

심오한 질문이지만 간단히 말해서 현재의 산업혁명은 데이터와 디지털화로 정의되는 산업혁명입니다. 공작기계와 공장이 스마트하고 이전에 이질적인 시스템이 서로 통신하고 추측이 아닌 분석을 기반으로 결정이 내려지는 환경입니다.
 

제조업체가 마스터하기 위해 노력해야 하는 환경이기도 합니다. 증기력이 전기로 바뀌고 기계 제어 시스템이 컴퓨터와 소프트웨어에 의해 제어되는 시스템의 희생물이 된 것처럼 가상화와 빅 데이터는 현재의 제조 방법론을 보강하고 경우에 따라 이를 대체할 것입니다.

다음은 기계 공장, 판금 가공업체 및 실제로 제조 업계의 모든 사람들이 이 새롭고 멋진 디지털 세상에서 성공하기 위해 익숙해야 하는 인더스트리 4.0의 주요 구성 요소 중 일부입니다.

산업용 사물 인터넷(IIoT)이란 무엇이며 어떤 이점이 있습니까?

집에 인터넷이 가능한 연기 감지기나 스마트 온도 조절기가 있다면 이미 사물 인터넷(IoT)에 익숙할 것입니다. 이제 동일한 기술을 CNC 공작 기계 또는 기타 산업 장비에 적용하면 짐작할 수 있듯이 이제 기계 성능, 생산 상태, 잠재적인 유지 관리 요구 사항 등에 대한 수많은 데이터 소스인 IIoT 사용자가 되었습니다. .

사실, IIoT는 정보를 수집할 수 있는 능력이 너무 커서 최대의 이익을 위해 필요한 양만큼 유지해야 하는 정보의 홍수인 이른바 빅 데이터의 출처로 간주됩니다. 그러나 적절하게 구현되면 IIoT를 통해 시설에서 "부족 지식에 대한 과도한 의존"을 피하고 숙련된 사람들이 힘들게 얻은 경험을 다른 곳에서 가져갈 때 발생하는 위험을 줄일 수 있습니다.

Sandvik Coromant의 디지털 가공 이사인 Jeff Rizzie는 IIoT와 회사의 MachiningInsights와 같은 분석 소프트웨어가 같은 사람들을 훨씬 더 효율적으로 만든다고 말합니다. 그는 또한 아직 IIoT를 사용하지 않는 상점의 경우 지금이 시작하기에 좋은 시기라고 말합니다.

산업용 클라우드 컴퓨팅

모든 경우는 아니지만 대부분의 경우 IoT 장치에서 스트리밍되는 데이터는 클라우드에서 끝납니다. 이 클라우드는 그 높은 이름에도 불구하고 실제로는 애틀랜타, 리노 또는 기타 지역에 있는 서버로 가득 찬 uber-connected 데이터 센터에 불과합니다. IIoT와 마찬가지로 매일 클라우드를 사용하고 생각조차 하지 않을 수 있습니다. Facebook, Dropbox, Words with Friends 및 오늘날 사용 중인 거의 모든 컴퓨터 기반 서비스나 모바일 앱과 마찬가지로 은행 소프트웨어는 클라우드에 있습니다.

이것이 제조업체에게 중요한 이유는 무엇입니까? 여러 가지 대답이 떠오릅니다. 첫 번째는 방금 설명한 대로 IIoT와의 상호 운용성과 생산 프로세스를 원격으로 모니터링하고 관리할 수 있는 기회입니다. 이를 통해 무인 제조와 그 모든 이점을 누릴 수 있습니다.

그러나 Autodesk 360, MachiningCloud 및 많은 전사적 자원 관리(ERP) 시스템과 같은 클라우드 기반 SaaS(Software as a Service) 제품의 사용도 증가하고 있습니다. 이러한 솔루션은 투자 비용을 크게 절감하면서 간소화된 배포를 제공하는 동시에 소규모 제조업체도 한때는 접근할 수 없었던 고급 소프트웨어 시스템에 액세스할 수 있도록 합니다. 에피코 소프트웨어(Epicor Software)의 톰 비딩거(Tom Bidinger)는 클라우드 컴퓨팅이 "우리 모두가 비즈니스를 수행하는 방식을 완전히 변화시킬 수 있는 힘"을 가지고 있다고 말합니다.

디지털 트윈이란 무엇입니까?

클라우드는 또 다른 주요 인더스트리 4.0 개발인 디지털 트윈(가상 트윈이라고도 함)과 밀접하게 연관되어 있습니다. 이름이 무엇이든 제조업체는 이러한 디지털 복제본을 사용하여 제품 설계를 확인하고, 오류 모드를 시뮬레이션하고, 현장 성능을 예측하고, 실제 실시간 사용 데이터를 수집합니다.

Autodesk의 CAM 제품 관리자인 Al Whatmough는 디지털 트윈이 여러 개선 기회를 제공한다고 말합니다. “가공 데이터가 성능 분석을 위해 디지털 트윈에 연결될 수 있는 공구 경로 시뮬레이션처럼 간단한 것일 수 있습니다. 스펙트럼의 반대편에는 공장 현장의 디지털 트위닝이 있어 산업 또는 제조 엔지니어가 전체 작업을 최적화할 수 있는 더 큰 능력을 제공합니다."

적층 제조

다음은 3D 프린팅입니다. 얼핏 보면 적층 제조(AM)가 인더스트리 4.0 기술로 간주되는 이유가 불분명할 수 있지만 의심할 여지가 없습니다. "저용량을 비용 효율적으로 인쇄할 수 있는 기능 덕분에 대기업뿐만 아니라 더 많은 제조업체가 손쉽게 대량 맞춤화할 수 있게 되었습니다."

MakerBot Industries의 CEO인 Nadav Goshen은 3D 프린팅이 쾌속 프로토타이핑 기술로 원래 사용되던 것 이상으로 발전했다고 지적했습니다. 시설은 비품 및 기타 도구를 만드는 데 사용합니다. 항공기 제조업체는 이를 사용하여 중요한 엔진 구성 요소, HVAC 덕트 및 구조 부품을 생산합니다. 그리고 자동차 제조업체는 최종 사용 제조 기술로서의 가치를 보기 시작했습니다. 목록은 계속됩니다.

그러나 다시 3D 프린팅이 인더스트리 4.0의 범주에 속하는 이유는 무엇입니까? 더 중요한 것은 제조업체가 이를 채택해야 하는 이유가 무엇입니까? 많은 이유가 있습니다. 첫째, 본질적으로 디지털 기술입니다. 데이터 교환 및 협업을 위해 클라우드를 활용합니다. 이는 대부분 자동화되어 있으며 현지 제조를 촉진하며 절삭 제조 공정보다 낭비가 훨씬 적습니다. AM은 아직 머신 러닝과 AI(인공 지능)를 할 수 없지만 안심하십시오. 오고 있습니다.

AI에 대해 말하자면, 이것은 인더스트리 4.0 퍼즐의 또 다른 조각입니다. 증강 및 가상 현실(AR/VR), 고급 로봇 공학 및 자동화, 에지 컴퓨팅, 사이버 물리 시스템(CPS) 등도 마찬가지입니다. 많은 어려움을 겪을 수 있지만 실제로는 디지털 제조 전략을 구현하는 방법을 고려하고 있는 경우 Jeff Rizzie의 조언을 따르십시오. 크게 생각하고 작게 시작하여 빠르게 움직이십시오.

이 기사를 작성하는 데 도움을 준 Sandvik Coromant, MakerBot, Autodesk, Epicor Software 및 기타 사용자에게 특별히 감사드립니다.

자동화와 데이터를 어떻게 활용하여 제조 역량을 개선하고 있습니까? 아래 댓글에서 생각과 통찰력을 공유하세요.

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인더스트리 4.0에 대한 준비가 되셨습니까? 디지털 전략 개발을 위한 팁

제조업은 4차 산업혁명의 초기 단계에 있으며, 그 변화 잠재력은 이전 세대를 훨씬 능가합니다.

인더스트리 4.0과 관련된 새로운 기술을 마스터하는 것은 미래의 성공에 매우 중요할 수 있습니다.

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