Industry 4.0 친화적인 소프트웨어를 만든 Robot Company

FANUC는 Zero Down Time IoT 솔루션을 통해 공장 장비의 예측 유지 보수라는 Industry 4.0의 약속을 실현했습니다. ZDT는 FANUC의 모든 로봇 팔 및 주변 장치에 적용할 수 있습니다.

공장의 나머지 자동화를 돕기 위해 로봇 회사는 올해 후반에 타사 개발자가 애플리케이션을 작성하는 데 사용할 수 있는 무료 오픈 소스 플랫폼인 FANUC의 Intelligent Edge Link and Drive(FIELD) 시스템을 제공할 예정입니다. 다른 자동화 장비에서 데이터를 수집하고 분석합니다.

스마트 제조 FANUC America의 ZDT 엔지니어링 이사인 Joe Gazzarato와 함께 자세한 내용을 알아보았습니다.

Joe, ZDT가 무엇인가요?

"ZDT"는 "제로 다운 타임"을 의미합니다. 제조업체는 현재 연중무휴 24시간 가동되며 수요를 충족시키기 위해 노력하고 있으므로 예상치 못한 가동 중지 시간으로 인해 생산 비용이 손실될 수 있습니다. ZDT를 사용하여 로봇의 기계, 시스템 및 프로세스 상태를 모니터링하여 예기치 않은 다운타임을 제거하고 있습니다.

우리는 16개국의 100개 이상의 고객 위치에서 ZDT에 연결된 21,000개 이상의 로봇을 보유하고 있습니다.

우리는 이러한 로봇을 모니터링하고 분석을 통해 문제가 예측되면 ZDT 시스템이 고객과 서비스 팀에 알려 예기치 않은 다운타임이 발생하기 전에 문제를 해결할 수 있습니다. 우리는 예상치 못한 다운타임으로 이어질 수 있다고 생각되는 문제를 식별하여 이미 8,500만 달러 이상의 비용을 절감했습니다.

이를 어떻게 달성했나요?

우리는 이제 4년 조금 넘게 ZDT를 작업해 왔습니다. 10개 위치에 각각 50개의 로봇이 있는 500개의 로봇으로 시작했습니다.

중요한 데이터가 포함된 메시지를 생성하는 로봇용 소프트웨어를 만들었습니다. 이 로봇은 고객의 공장 내부에 있는 데이터 수집기로 메시지를 보냅니다. ZDT 데이터

Collector의 임무는 메시지를 암호화하여 클라우드의 데이터 센터로 아웃바운드로 보내는 것입니다. 여기에서 메시지가 저장되고 엔지니어가 작성한 프로그램을 사용하여 자동으로 분석됩니다.

분석 중 하나가 문제가 있다고 판단하면 이메일이 고객과 당사 서비스 팀에 발송되고 당사 서비스 기술자 중 한 명이 고객에게 전화를 걸어 경보의 의미, 확인 방법 및 해결 방법을 이해했는지 확인합니다. 또한 고객이 지원을 필요로 하는 경우 기술자가 부품이나 지원을 사이트로 보내도록 주선하여 다운타임이 발생하기 전에 문제를 해결할 수 있습니다.

ZDT를 가능하게 하는 특정 기술은 무엇입니까?

ZDT 데이터 수집기는 대역폭 요구 사항이 매우 낮습니다. 빅 데이터와 관련된 일부 다른 구현은 밀리초의 속도로 지속적으로 데이터를 스트리밍합니다. ZDT는 그렇게 설계되지 않았습니다. 우리는 1년에 로봇에서 500MB 미만의 데이터를 수집합니다. 또한 데이터 수집기는 소형 컴퓨터에서 실행할 수 있습니다. 컴퓨팅 리소스가 많이 필요하지 않습니다.

또 다른 핵심은 클라우드 인프라입니다. 분석을 위해 데이터를 수집하고 저장하는 데 사용하는 도구는 정말 중요합니다. 데이터가 저장될 때 보안을 유지하고 분석 프로그램에서 효율적으로 사용할 수 있는 방식으로 데이터가 구성되어 있는지 확인합니다.

우리의 분석은 아마도 ZDT의 가장 중요한 부분 중 하나이며 지금까지 우리의 성공의 열쇠일 것입니다. 로봇 컨트롤러 소프트웨어를 개발하는 동일한 엔지니어가 작성했습니다. 다년간의 로봇 경험을 가진 FANUC 엔지니어들은 우리가 수집한 데이터를 살펴보는 분석 프로그램을 작성했습니다. 로봇 소프트웨어 작성에 대한 전문 지식은 로봇이 생성한 데이터에서 분석을 작성하는 데 매우 능숙해지는 데 도움이 되었습니다.

ZDT 프로세스에서 수집한 데이터의 다른 용도가 있습니까?

ZDT는 다른 많은 작업도 수행합니다. 우리는 고객이 생산성을 높이고 유지 관리 리소스를 최적화하며 지원 노력을 줄이고 로봇의 수명을 연장하는 데 도움이 되는 많은 기능을 만들었습니다.

한 가지 좋은 예는 프로세스 변경 분석입니다. 자동화 장비를 사용해 본 많은 사람들의 일반적인 경험은 작업 현장에 나타나 시스템이 제대로 작동하지 않거나 전날과 다른 작업을 수행하는 것을 발견하는 것입니다. 그리고 주변에 물어봐도 똑같은 대답을 합니다. '내가 건드리지 않았어' 또는 '아무도 변경한 것이 없습니다.' ZDT가 없으면 사람들은 변경된 사항을 파악하기 위해 자체 분석을 수행해야 합니다.

ZDT를 사용하면 우리가 매일 로봇에서 모든 종류의 데이터를 기록하기 때문에 고객은 로봇이 변경되었는지 확실히 알 수 있습니다. 로봇이 변경되면 변경된 날짜 및 시간과 함께 어떤 프로그램이나 설정이 변경되었는지 정확히 알 수 있으므로 변경한 사람과 원래 값도 알 수 있습니다. 이 모든 것이 고객이 물건을 매우 빠르게 반품할 수 있게 해줍니다.

내 데이터는 안전한가요?

고객의 방화벽에 의해 차단될 수 있는 ZDT 데이터 수집기는 데이터가 당사 데이터 센터로 전송될 때 데이터를 암호화하며, 이는 아웃바운드 서비스 전용입니다.

또한 ZDT를 읽기 전용으로 생각하십시오. 로봇이 수집한 정보만 볼 수 있습니다. 우리는 아무것도 바꿀 수 없습니다.

FANUC에서 ZDT 사용자가 기업 전체에서 진단 정보에 액세스할 수 있다고 말하는 것은 공장의 다른 장비가 아니라 로봇을 말하는 것입니까?

일반적으로 고객이 주변 장비를 추적할 수 있도록 ZDT를 실제로 설계했습니다.

로봇의 드레스 패키지에 외부 공기 라인과 암 툴링의 끝까지 전력을 전달하는 전기 케이블이 포함되어 있다고 가정해 보겠습니다. 로봇의 데이터와 드레스 패키지의 마모를 연관시킬 수 있습니다. 예를 들어 로봇이 수천 도를 움직이거나 손목을 수천 번 비틀면 ZDT가 고객에게 조건이 충족되었음을 알리고 드레스 패키지를 검사하기 위해 누군가를 보낼 수 있습니다.

ZDT가 없으면 정기적으로 유지 보수를 수행할 수 있지만 ZDT를 사용하면 로봇이 어떻게 사용되는지에 따라 점검하게 됩니다. 따라서 고객은 단순히 일정 시간이 지났기 때문이 아니라 유지 관리 리소스 사용을 최적화하고 필요할 때 유지 관리를 수행하고 있습니다.

또한 ZDT는 다른 장비에서 데이터를 수집하지 않지만 FANUC은 올해 말에 정확히 이를 수행하도록 설계된 기술을 출시할 준비를 하고 있습니다.

FIELD 시스템을 어떻게 설명하시겠습니까?

FIELD는 올해 미국에서 런칭하는 플랫폼입니다. 로봇, 용접 컨트롤러, PLC 및 센서를 포함한 모든 네트워크 지원 구성 요소에서 데이터를 수집하도록 설계되었으며 반드시 FANUC 장비는 아닙니다. 시설의 모든 네트워크 지원 장치는 해당 데이터를 공장 내부에서 실행되는 FIELD 시스템과 공유할 수 있습니다.

FANUC는 제3자가 해당 데이터에 액세스하고 고객에게 가치를 제공하는 작업을 수행하는 애플리케이션을 작성할 수 있도록 소프트웨어 개발자 키트를 제공합니다. ZDT는 FANUC가 이러한 유형의 데이터를 사용하여 제공하는 가치의 한 예이지만 우리는 사람들이 제조 장비의 데이터로 할 수 있는 일에 대해 수백만 가지 가능성이 있다고 생각합니다. FIELD 시스템은 다른 회사가 자체 애플리케이션을 개발하여 제조업체에 판매할 수 있도록 설계되었습니다.

FIELD 시스템에는 두 가지 다른 서버를 사용할 수 있습니다. 하나인 FIELD Base Pro는 최대 30개의 장치를 연결할 수 있습니다. 또한 최대 150개의 장치 연결을 지원할 수 있는 Cisco의 통합 컴퓨팅 서버를 지원합니다. 서버 간에 정보를 공유할 수 있도록 함께 그룹화할 수 있습니다.

다양한 IoT 플랫폼이 있지만 FANUC의 FIELD 시스템은 몇 가지 장점이 있다는 점에서 독특합니다.

• 공장 내부에서 실행됩니다. ZDT처럼 클라우드에서 실행되는 것도 있습니다. FIELD 응용 프로그램은 공장 내에서 실행되므로 응용 프로그램의 응답성이 훨씬 향상될 수 있습니다. 그들은 거의 실시간으로 데이터를 수집하고 이를 분석하고 매우 빠르게 결정을 내릴 수 있습니다. 또한 인터넷 연결에 의존하지 않습니다.
• FANUC은 FIELD 플랫폼을 완전히 개방했습니다. 응용 프로그램을 작성하거나 FIELD 시스템을 시스템 또는 장치와 통합하려는 사람들이 할 수 있는 FIELD 시스템 파트너 협회가 있을 것입니다. 회원이 되는 데 드는 비용은 없습니다.
• 시스템은 모든 네트워크 지원 장치에 연결할 수 있습니다. 존재하는 다른 많은 플랫폼은 매우 적은 수의 프로토콜 또는 몇 가지 표준 프로토콜만 지원하지만 FANUC에는 장치 제조업체가 자체 프로토콜을 작성할 수 있는 기능도 포함되어 있습니다. 따라서 장치를 FIELD 시스템에 연결할 기존 드라이버가 없는 경우 새로 만들 수 있습니다. 그리고 그 개발자 키트는 기기 제조업체에서 무료로 사용할 수 있습니다.

아이디어는 이러한 장치 및 응용 프로그램 개발자 커뮤니티를 만들어 더 많은 제조 기능을 제공하는 것입니다.