산업 성능 강화: IoT와 분석으로 모니터링 과제 극복

IoT와 분석이 산업 장비 및 프로세스 성능 모니터링을 어떻게 개선하고 향상시킬 수 있는지 살펴봅니다.

많은 산업 조직이 운영 개선과 효율성 증대를 위해 디지털화 노력을 기울이고 있습니다. 특히 IoT와 분석을 활용해 산업 장비 및 프로세스의 성능 모니터링을 개선하고 향상시키는 분야가 큰 주목을 받고 있습니다.

RTInsights는 최근 지멘스(Siemens)의 안드레아스 슈타이들레(Andreas Steidele) 수석 엔터프라이즈 세일즈 임원과 인터뷰를 진행했습니다. 성능 모니터링의 산업 과제, 지멘스 마인드스피어(MindSphere)의 도움, 이러한 IoT 솔루션 사용의 이점에 대해 논의했습니다. 대화 요약입니다.

RTInsights: 성능 모니터링 관련 산업 과제는 무엇인가요?

슈타이들레: 수년간 제조업체가 직면한 가장 큰 과제 중 하나는 종이 기반 도구를 사용한 수동 데이터 입력입니다. 가장 많이 쓰이는 도구는 여전히 엑셀입니다. 이는 디지털화에 적합하지 않은 도구입니다. 인적 오류와 전사 문제가 발생합니다. 데이터가 정확한지 확신할 수 없습니다.

또 다른 과제는 데이터 수집 방법의 표준화 부족입니다. 회사에 다양한 도구가 있다면, 각 도구가 서로 다르게 작동하고 데이터를 수집하고 표시하는 알고리즘도 다를 수 있습니다.

장비 환경도 과제입니다. 특히 대형 플랜트에서는 다양한 유형의 장비를 물려받거나 도입했습니다. 서로 다른 하드웨어와 소프트웨어를 포함한 이기종 장비 환경이어서 각 장치에 연결하고 장비에서 데이터를 추출하기가 어렵습니다.

마지막 과제는 데이터를 통찰력 있고 가용하게 만들어 결론을 도출하고 가치를 얻기 위해 필요한 인텔리전스가 부족하다는 점입니다.

RTInsights: 이러한 과제를 해결하는 지멘스의 기술과 솔루션은 무엇인가요?

슈타이들레: 지멘스는 클라우드에서 호스팅되는 마인드스피어(MindSphere)라는 산업용 IoT 서비스 솔루션을 제공합니다. 장비와 기계에서 클라우드로 보낸 데이터 저장소를 유지합니다. 데이터는 특정 데이터 모델로, 자산과 기계에 따라 정의되며 컨텍스트를 포함합니다.

그 위에 마인드스피어 애플리케이션이 있습니다. 이 애플리케이션들은 마인드스피어의 데이터를 사용해 분석과 기타 기능을 실행합니다. 성능 관리의 경우, 정의한 KPI를 표시하고 품질, 성능, 유지보수 측면에서 기계가 어떻게 작동하는지에 대한 데이터를 제공합니다.

성능 모니터링 솔루션을 위해 함께 작동하는 여러 애플리케이션이 있습니다:

• SIMATIC Notifier: 알림을 전달하고 관리자가 전 세계 기계 상태를 추적하고 모니터링할 수 있게 합니다. 임계값을 설정하고 마인드스피어에서 시계열 데이터를 모니터링할 수 있습니다. 관리자는 해당 데이터를 기반으로 앱 내에서 워크플로를 구현할 수 있습니다.
• SIMATIC Performance Insight: 기계와 플랜트 성능을 한눈에 파악합니다. 관리자는 앱을 통해 기계, 생산 라인, 글로벌 플랜트의 전체 성능 개요에 액세스할 수 있습니다. 또한 시간이 지남에 따라 성능 지표를 모니터링하고, 예를 들어 특정 기간을 선택해 데이터를 분석하여 미활용 성능 잠재력을 탐지할 수 있습니다.
• SIMATIC Collaboration Board: 생산 문제를 해결하기 위한 협업 솔루션을 제공합니다. 앱을 통해 관리자는 팀과 사이트 간에 문제와 솔루션을 공유할 수 있습니다. 작업 할당 및 관리, 문제와 솔루션 상태 추적도 가능합니다.

마인드스피어는 이러한 애플리케이션의 기능을 통합하고 사용자가 성능 모니터링을 위한 엔드투엔드 워크플로를 설정할 수 있게 합니다. 일반적인 상황은 관리자가 이상 징후 알림을 받는 것으로 시작합니다. 관리자는 KPI와 기타 지표를 보고 분석하여 문제를 이해하려 시도합니다. 다음으로, 확인된 문제에 대한 기존 솔루션이 있는지 협업 데이터베이스를 검색합니다. 없으면 다양한 방법으로 문제를 해결하고, 향후 같은 문제를 겪는 사람이 혜택을 볼 수 있도록 효과가 있었던 방법을 문서화합니다.

RTInsights: 이러한 IoT 솔루션 사용 시 이점은 무엇인가요?

슈타이들레: 적절한 IoT 솔루션이 있으면 모든 자산이 연결되고 데이터를 클라우드 공간으로 보냅니다. 그러면 데이터가 로컬에서만 사용할 수 있는 것이 아니라 전 세계적으로 사용 가능해져, 세계 어디에서든 이 데이터에 액세스할 수 있습니다. 이것이 마인드스피어의 가장 큰 장점일 것입니다. IoT 프로토콜을 통해 기계나 자산을 매우 간단하게 연결하고 데이터를 전 세계적으로 사용할 수 있습니다.

그런 다음 이 데이터를 한 단계 더 발전시킬 수 있습니다. 분석을 자세히 들여다보고 이를 사용해 기계의 문제를 식별하고 해결할 수 있습니다. 기계 성능이 좋지 않으면 처리량이 떨어집니다. 마인드스피어를 통한 성능 모니터링은 품질이 기대에 부합하는지 확인하고 성능, 품질 등을 지속적으로 개선하기 위해 조치를 취할 수 있는 강력한 도구를 제공합니다.

또 하나 주목할 점은 성능 모니터링과 마인드스피어의 협업 기능이 즉각적인 개선을 제공하며, 디지털 전환을 추진하는 기업의 초석이 될 수 있다는 것입니다.

RTInsights: 이러한 이점이 어떻게 실현되는지 예를 들어주실 수 있나요?

슈타이들레: 간단한 예로 유지보수를 들겠습니다. IoT 이전에는 기계에 문제가 생기면 회사가 서비스 라인에 전화해야 했습니다. 기술자가 전화를 받아 기계의 문제를 파악해야 했습니다. 대부분 현장에 인력을 파견해 상황을 확인하고 수리를 시도했습니다.

IoT를 활용한 새로운 디지털화 노력으로는 서비스 위치에서 데이터를 바로 확인할 수 있습니다. 현장에 사람을 보내 상황을 확인할 필요가 없습니다. 기계의 파라미터와 동작을 원격 위치에서 가상으로 파악할 수 있습니다. 결론을 도출하고, 업데이트, 서비스 업데이트, 소프트웨어, 버그 수정, 핫픽스 등 수리가 필요한 경우 원격으로 수행할 수 있습니다. 원격 수리가 불가능한 경우에도 서비스 기술자가 무엇을 찾아야 할지 이미 알고 현장에 도착합니다.

따라서 서비스와 유지보수 작업을 가상으로 더 빠르게 수행할 수 있습니다. 시간, 출장, 인력을 절약해 큰 비용 절감 효과가 있습니다.

또 다른 예는 성능입니다. 모든 것이 현장에 있을 때는 단일 기계나 단일 플랜트의 성능 데이터만 볼 수 있었습니다. 데이터가 보통 전역적으로 사용 가능하지 않아 다른 곳의 라인이나 플랜트 성능을 비교하기 어려웠습니다. 더 심각한 것은 사이트마다 데이터 수집 방식이 달라 각자 고유한 계산 방식을 가졌다는 점입니다.

산업용 IoT를 통한 성능 모니터링으로는 모든 사이트나 라인을 동일한 방식으로 측정할 수 있습니다. 단일 진실 공급원(Single Source of Truth)이 있어 데이터를 비교할 수 있습니다. 라인과 플랜트 성능을 벤치마킹할 수 있습니다. 결론을 도출하고 어떤 레시피가 가장 잘 작동하는지, 어떤 근무조가 가장 효율적인지, 누가 기계 라인을 더 효율적으로 운영하기 위해 교육이 필요한지 파악할 수 있습니다.