기계 모니터링: 산업용 IoT 도입의 필수 첫걸음

IoT가 기계 모니터링을 돕는 방식

IoT 기술의 등장은 제조 부문에 모범적인 혜택을 주었습니다. 공장과 작업장에 통합되면서 레거시 SCADA와 PLC 시스템으로는 불가능했던 획기적 기능들이 생겨났습니다.

따라서 많은 이들이 산업 현장에서 이 기술의 탁월함을 보여주는 산업용 IoT 또는 IIoT라는 용어를 사용합니다. 이는 제조업의 미래로, 현장 운영을 최적화하고 기계 간 상호작용을 가능하게 해 산업 내 연결되고 자동화된 환경을 만듭니다.

그러나 M2M 동기화와 자동화의 역량을 활용하기 위해 이 기술을 도입하기 전에, 먼저 기계 모니터링에 활용해야 합니다. IoT 기반 기계 모니터링 시스템은 기계 구동 환경에 훨씬 쉽게 배포할 수 있으며, 몇 달의 회수 기간으로 높은 투자 수익을 얻을 수 있게 돕습니다.

또한 혁신적 돌파구를 찾는 중소 규모 산업도 IoT 기계 모니터링 시스템을 쉽게 도입해 이미 자리 잡은 제조 대기업과 경쟁할 수 있습니다.

IoT가 기계 모니터링을 돕는 방식

사물인터넷은 정보를 공유하는 상호 연결된 기기 네트워크를 의미합니다. 제조 시설이나 작업장에서 IoT는 공장 바닥에 있는 모든 기계에 설치된 웹 지원 센서와 디바이스를 활용합니다.

이들에 내장된 센서를 통해 기계 관련 필수 데이터가 수집되어 실시간으로 중앙 플랫폼에 공유되고, 이는 유용한 정보로 처리됩니다. 기계 운영자와 현장 감독자는 이 정보를 활용해 생산 라인 효율을 높이는 스마트한 결정을 내릴 수 있습니다.

기계 모니터링을 공장에서 사용할 때의 이점은 여러 가지지만, 대부분의 경우 최종 결과는 동일합니다. 이러한 시스템은 기업이 운영 비용을 줄이고 생산률을 높이며 최적의 플랜트 효율을 유지하도록 돕습니다.

IIoT 이전의 제조업

IIoT 등장 전에는 기계의 상태와 조건을 파악할 방법이 없었습니다. 비용이 많이 드는 수작업 검사 작업이 생산 라인 상태를 감독하기 위해 필요했습니다. 게다가 기계 고장과 원치 않는 가동 중단을 초래하는 문제를 식별할 마땅한 방법도 없었습니다.

인더스트리 3.0이 기업에 SCADA와 PLC 시스템을 남겨 시설 상태와 성능을 모니터링하게 했지만, 경직성과 확장성 관련 여러 복잡성이 있었습니다. 펜스 밖 애플리케이션에는 비효과적이며 복잡한 유선 구조로 인해 상당히 경직되어 있었습니다.

게다가 이러한 시스템은 순수하게 반응형이며, 현대 산업에 필수적인 기계 간 상호작용을 지원하지 않습니다. 기계 간 통신 단절로 운영자와 감독자가 장비를 사전에 관리하고 생산 라인 가동 중단을 줄이는 것이 제한적이었습니다.

하지만 IoT 기술 도입으로 작업장과 기업은 이러한 문제를 극복하고 실시간 기계 모니터링 시스템의 혜택을 누릴 수 있게 되었습니다. 기계에 설치된 엔드 디바이스에서 수집된 데이터는 처리되어 병목 현상을 식별하고 시설 효율을 개선하는 데 사용될 수 있습니다.

아래는 IIoT 기반 기계 모니터링의 가장 흥미로운 적용 사례들입니다.

1) 설비 가동 중단 감소

기업은 플랜트가 효과적이고 효율적인 공정으로 운영되길 원합니다. 그러나 린 제조 접근법을 유지하기란 쉽지 않습니다. 원치 않는 부품 고장과 기계 오작동으로 생산 라인 가동을 유지하기 어렵곤 합니다.

IIoT 기계 모니터링으로 기업은 기계가 가동된 시점과 중단된 시점을 추적할 수 있습니다. 기계 가동 중단에 대한 실시간 알림을 받아 사전 조치로 가동 중단을 줄일 수 있습니다. 게다가 기계 가동·중단 관련 수집 데이터를 분석하면 설비 고장을 초래하는 원인을 식별할 수 있습니다.

2) 시설 효율성 개선

공장이나 작업장의 효율을 결정하는 데는 여러 요인이 기여합니다. 본질적으로 대부분의 작업이 기계, 장비, 산업 자산으로 수행되므로 이들이 효율 결정의 큰 부분을 차지합니다.

모니터링 시스템의 데이터를 처리하면 기계 핸들러는 기계가 최대한의 효율로 작동하는 것을 제한하는 부적절함과 비효율을 판단할 수 있습니다. 예를 들어, 기업은 모든 장치의 에너지 소비량을 모니터링하고 전력 품질 이벤트를 제어하는 효과적 조치를 취할 수 있습니다. 실시간 에너지 소비 통찰로 기업은 전력 활용을 사전에 관리할 수 있고, 이는 플랜트 효율 개선으로 이어집니다.

3) 낭비 감소

기계 상태가 좋지 않으면 더 많은 자원을 소비합니다. 이 경우 기계는 더 많은 자원을 사용할 뿐만 아니라 원자재도 낭비합니다. 기업은 따라서 자산 성능과 자원 이용량을 주시해야 합니다.

기계 모니터링 시스템을 사용하면 온도, 압력, 소음, 진동 등 파라미터를 모니터링해 산업 장치의 상태를 반영할 수 있습니다. 또한 이 파라미터들은 기계가 소비하는 자원량을 식별하는 데 도움을 줍니다. 따라서 연료, 전기, 윤활유, 냉각수 등 자원 활용을 제한하고, 적정 재고 수준을 관리하며, 낭비를 줄일 수 있습니다.

기계 모니터링 시스템 도입 후 취할 조치

이제 기계 모니터링이 IIoT 기술 구현의 첫 번째이자 기본적인 단계임이 매우 명확해졌습니다. 모니터링 시스템을 성공적으로 도입한 후, 기업은 분석 도구와 AI, 자동화 기법을 결합해 장비와 플랜트 효과를 더욱 높일 수 있습니다.

기업이 사물인터넷 기술 도입으로 얻을 수 있는 혜택의 범위는 엄청납니다. 기계 모니터링 솔루션은 운영 우수성을 달성하기 위해 기업이 취할 수 있는 첫걸음이 될 수 있습니다.