제조업체들은 유연성, 효율성, 지속가능성 향상을 위해 개방형 산업 자동화 아키텍처로 전환하고 있습니다. 독점 코드를 사용하는 기존 폐쇄형 시스템은 확장성과 상호운용성을 제한합니다. IEC 61499 기반의 개방형 자동화는 하드웨어에 구애받지 않는 제어 시스템과 레거시 및 신기술의 원활한 통합을 가능하게 합니다. 이는 더 빠른 소프트웨어 개발, 예지보수, 쉬운 데이터 접근을 지원합니다. 범용 자동화는 제조업체가 다운타임을 줄이고 비용을 절감하며 더 자유롭게 혁신할 수 있게 하며, 사이버보안과 고가용성 아키텍처는 미래 대비 운영의 회복탄력성을 보장합니다.
2025년 더 적은 자원으로 더 많은 것을 달성하려는 산업 제조업체들은 운영 효율성과 더 넓은 지속가능성 책임을 균형있게 맞추기 위해 첨단 자동화 아키텍처를 탐구하고 있습니다.
모든 제조업체는 다르지만, 전체 부문에 적용되는 공통 목표가 있습니다. 즉, 다운타임 최소화, 운영 효율성 개선, 모든 형태의 폐기물 감소, 제조업의 집단적 지속가능성 여정에 기여하는 것입니다. 이러한 목표는 운영 기술(OT) 수준에서 산업 자동화(IA) 제어 시스템을 개방형 아키텍처로 변화시키는 도전을 야기합니다. 이 진화는 비즈니스와 공급망에 가치를 제공할 수 있습니다.
개방형 자동화의 필요성을 이끄는 것은 기존 독점 기술이 개별적으로는 잘 작동하지만, 코드가 이식 불가능하게 잠겨 있고 폐쇄되어 있다는 단점을 극복해야 한다는 것입니다. 제조업체는 더 진보된 버전이 나오자마자 핵심 자산을 즉시 교체하는 것이 현실적이지 않습니다. 이로 인해 레거시 하드웨어가 독점 소프트웨어, 통신, 하드웨어와 함께 남아 사용자를 단일 벤더에 종속시킵니다. 여러 벤더의 이질적 시스템을 가진 일반적 제조업체는 디지털 전환이 진행될수록 이 문제가 증폭됩니다.
많은 최종 사용자는 레거시 하드웨어에서 실행되도록 작성된 코드가 신세대 하드웨어와 이식·호환되지 않아 대규모 IA 시스템 재엔지니어링이 필요합니다. 이는 막대한 비용과 시간 투자로 영국 제조업의 디지털 전환을 가로막고 효율성 향상 능력을 저해합니다.
해답은 IT 세계에서 흔히 볼 수 있는 개방형 자동화로의 전환입니다. 제조업체는 소프트웨어 중심이고 하드웨어에 구애받지 않는 시스템을 요구하며, 애플리케이션 코드가 어떤 벤더의 다양한 하드웨어에서도 실행 가능하도록 이식 가능해야 합니다. 이는 서로 다른 기계, 장치, 센서 간 통신을 열어 운영자가 더 효율적으로 일하고 더 적은 자원으로 더 많은 것을 달성하게 합니다.
이는 '플러그 앤 프로듀스(plug and produce)' 소프트웨어 컴포넌트를 사용해 실행 하드웨어와 독립적으로 분산 애플리케이션을 설계하는 방법을 정의하는 IEC 61499 범용 자동화 표준 채택으로 달성할 수 있습니다. 이 표준은 자동화 사용자, 기술 벤더, 학계 커뮤니티가 비영리 조직인 Universal Automation.Org를 통해 자동화의 판도를 바꾸고자 주도하고 있습니다.
플랜트 엔지니어, 시스템 통합업체, OEM, 제조 공급망 관련자 등 레거시 시스템을 설계·연결·지원하는 이들은 개별 자산 서비스에 드는 막대한 비용을 줄이면서 지속적 개선의 경로를 설정할 수 있습니다.
식음료 제조 같은 성숙한 산업 분야에서는 신규·레거시 자산이 혼재하는 것이 일반적입니다. 식품 가공업체의 과제는 소비자가 여러 요소를 기준으로 구매 결정을 내리고, 빠르게 변화하는 부문에서 항상 다음 제품이나 맛을 찾는다는 점입니다. 제조업체는 시장 니즈에 대응하기 위해 유연하고 확장 가능해야 하지만, 독점 시스템과 싸우면 불가능해 보입니다. 개방형 자동화는 비가치 업무에 들이는 시간을 줄이고 혁신에 더 많은 시간을 쓸 수 있게 해줍니다.
"자동화 아키텍처의 진화는 제조업체를 유연성, 효율성, 지속가능성을 구현하는 개방형 소프트웨어 중심 시스템으로 이끌고 있습니다."
이 예는 제품을 불문하고 모든 규모의 제조업체에 적용 가능하며, 최근 연구 논문 '디지털화된 산업 자동화의 정량적 비교'에서 입증되었습니다. 이 논문은 표준 생산 전략에서 개방형 자동화를 통해 소프트웨어 엔지니어링이 3배 더 빠르게 제공될 수 있음을 현장 테스트 결과로 보여주며, 적극적으로 유연성을 높입니다.
산업 전반에서 IIoT(산업용 사물인터넷) 기술이 널리 채택되어 제조업체에 즉각적 개선을 제공하지만, 궁극적으로 자동화에 완전히 전념할 수 없어 진정한 잠재력 실현이 가로막히는 경우가 많습니다. 예를 들어, 레거시 자산에 센서를 추가해 실시간 데이터를 수집하면 예방 유지보수를 지원해 다운타임을 줄이지만, 상호운용성 없이는 한계가 있습니다.
동일한 센서 데이터를 개방형 자동화 플랫폼으로 공유하면 신규·레거시 모든 소스의 데이터에 접근해 예방 유지보수 역량이 확장됩니다. 제조업체는 단일 디지털 스레드를 사용해 가동시간, 유지보수, 에너지 소비를 개선하는 정보에 기반한 비즈니스 결정을 내릴 수 있으며, 핵심 신규 자산에 대한 막대한 투자 없이도 가능합니다.
제조 설비 전체에 데이터 흐름을 개방하면 네트워크 에지에 더 많은 장치 배포가 촉진됩니다. 이는 자산 근처에서 처리 능력을 제공해 분산 아키텍처를 생성, 복원력·가용성·유지보수성을 높입니다. 반면 기존의 대형 중앙집중식 제어 아키텍처는 현대 제조 공정의 복잡성을 다루기 어렵습니다. 특히 비즈니스가 확장되고 유연성을 유지하려 할 때 더욱 그렇습니다.
이로 인해 데이터 주도 미래에 대비한 물리적 I/O에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 미래 대비 I/O 솔루션은 개방형 이더넷 프로토콜을 사용해 다양한 장치와 아키텍처에 연결성을 제공함으로써 범용 자동화를 지원, 더 나은 성능과 가용성을 제공합니다. 이는 단기적 이점뿐 아니라 오늘날 생성된 아키텍처가 미래 기술과 함께 진화할 수 있는 모든 자동화를 위한 통합 프레임워크를 만들어 범용 자동화의 약속을 이행합니다.
데이터 연결에 의존하는 모든 산업 활동에는 사이버보안 우려가 따르며, 이는 중요 인프라에만 국한되지 않습니다. 모든 규모의 기업이 점점 더 표적이 되고 있으며, 제조업체가 더 복잡한 공급망의 일부가 됨에 따라 공격 표면이 확대됩니다. 범용 자동화가 포괄적이듯 사이버보안도 사람, 기술, 운영을 통합하는 전략이어야 합니다. 데이터 흐름이 개방되었다고 해서 데이터 보호 공백이 생길 필요는 없습니다. 레거시 자산의 악용 가능한 제어 시스템이 있더라도 마찬가지입니다.
이는 IEC 62443 사이버보안 표준 인증 솔루션의 필요성을 부추겼습니다. 이 표준은 산업 시스템의 잠재적 취약점을 보호하고 모든 수준의 책임을 명확히 제시합니다. 범용 자동화와 디지털 전환의 잠재력을 실현하려면 사이버보안을 프로세스와 절차를 넘어 네트워크에 추가되는 모든 자산이나 제품까지 포함해야 합니다. 분산화와 첨단 기능 채택으로 제조업체는 사이버 공격이 더 복잡해져도 위험을 줄이고 전반적 회복탄력성을 높이는 안전한 데이터 교환을 실현할 수 있습니다. 이는 범용 자동화의 이점을 최소한의 위험으로 누리고자 하는 제조업체에게 필수적이며, 미래의 니즈를 고려하면서 즉각적 혜택을 개방합니다.
"개방형 자동화 아키텍처는 상호운용성을 개방해 제조업체가 레거시와 신기술을 원활하게 통합해 더 큰 효율성과 혁신을 이루게 합니다."
예기치 않은 다운타임은 모든 규모의 제조업체에 막대한 비용을 초래합니다. 'Performance in Focus 2024' 보고서에 따르면 평균 시간당 다운타임 비용은 £5,471.95로, 예지보수와 이를 가능하게 하는 개방형 자동화의 필요성을 부각합니다. 이 과제를 해결하고 다운타임을 용인할 수 없는 고가용성 아키텍처를 구현하기 위해 제조업체는 핫 스탠바이 프로세서, 이중화 스위치, 이중화 I/O, 이중화 전원 공급장치, 모듈 핫스왑, CCOFT(Change-Config-On-The-Fly), FDR(Fast Device Replacement), 내장 진단, 링 네트워크 토폴로지 등 기술 조합을 사용할 수 있습니다.
개방형 및 범용 자동화는 산업 아키텍처의 미래를 대표하며, 2025년 더 적은 자원으로 더 많은 것을 달성하려는 제조업체를 지원합니다. 미래 대비 접근법은 모든 규모와 전문 분야의 설비가 단일 기술 배포를 넘어 지속적으로 혁신하고 최적화하며 디지털 전환의 완전한 잠재력을 실현하도록 합니다. 범용 자동화는 영국 제조업이 글로벌 경쟁력을 위해 운영을 디지털화함에 따라 점점 더 중요한 역할을 하고 있습니다.
자동화 제어 시스템
고성능 인프라 솔루션 부문 GeoTree Solutions(미국 텍사스 Houston, ClockSpring|NRI 산하)는 5월, FRP 콘크리트 보강·강화 기업 Owens Corning Infrastructure Solutions LLC(미국 네브래스카 Seward)와 미국, 캐나다, 멕시코에서 Aslan 200 탄소섬유강화폴리머(CFRP) 철근 유통 계약을 체결했다고 보고했다. Owens Corning에 따르면 이 철근은 강철보다 높은 인장강도, 강철 철근 1/5 무게, 염화이온과 화학적 공격에 불침투성이다. GeoTree
이 글에서는 전기차 배터리 시스템이 충족해야 할 핵심 안전 테스트와 표준을 개요합니다. 전기차(EV) 보급이 급증하면서 제조사들은 더 저렴한 모델을 내놓기 위해 경쟁합니다. 모든 EV 배터리와 배터리 관리 시스템(BMS) 설계의 핵심은 안전입니다. 업계 안전은 엄격한 규제, 인증, 그리고 무엇보다 포괄적인 테스트를 통해 달성됩니다. 다음 섹션에서는 배터리 표준이 다루는 주요 테스트 영역과 실제 배치에서의 중요성을 살펴봅니다. EV 배터리는 상용 사용에 안전한지 증명하기 위해 철저한 테스트를 거쳐야 합니다. 이미지 제공: UL(Un
