IoT와 산업 자동화가 제조 혁신을 주도하는 방식

기술이 급속도로 발전함에 따라 많은 산업이 이를 활용하여 가치를 창출하고 유지하는 새롭고 창의적인 방법을 찾고 있습니다. 드론, 3D 프린팅 및 기타 시선을 사로잡는 기술 혁신에 대한 정기적인 뉴스 기사 속에서, 많은 이들이 새로운 기술 배포의 가장 큰 성장 분야 중 하나인 전통적인 제조업을 간과합니다.

많은 이들에게 '제조업'이라는 단어는 고정 관념적인 이미지를 연상시킵니다. 칙칙하고 시끄럽고 더러운 공장에서 운영자가 수작업으로 수행하는 지루한 노동까지, 제조업 고정 관념은 지난 몇 십 년간 일관되게 유지되어 왔습니다. 하지만 최근 몇 년간 제조업은 크게 변모했고, 소비자 관심을 끄는 멋진 기술 제품과 같은 기술 덕분에 새로운 이미지를 얻었습니다. 이 기술의 물결은 현대 공장을 스마트하고 연결되며 디지털화된 개체로 재창조하고 있습니다.

산업 자동화

산업 자동화(산업 자동화에 대한 전체 기사 보기)는 인간 운영자보다 더 빠르고 정밀한 속도로 머신 기능을 수행하기 위해 컴퓨터와 로봇을 사용하는 것입니다. 산업 자동화 도구를 활용함으로써 공장은 여러 이점을 실현할 수 있습니다:

• 생산성 증가 – 로봇 및 기타 정교한 장비를 사용한 생산은 생산성을 향상시킵니다. 한 예로 독일 포드 자동차 공장은 연간 16%의 생산성 증가를 실현했습니다. 피로, 질병, 인적 오류, 이직은 공장의 일상 운영에 영향을 미칠 수 있습니다. 그러나 자동화된 생산 머신은 이러한 문제 중 어느 것도 겪지 않습니다.
• 품질 개선 – 산업 자동화는 라인 오류를 인간 운영자에 비해 무한소량으로 줄일 수 있습니다. 폐기물과 생산 손실 시간 감소는 비용을 절감하고 소비자들 사이에서 브랜드 평판을 높입니다.
• 더 나은 제어 – 고도로 자동화된 공장에서 자동화는 미시적 및 거시적 수준 모두에서 장비에 대한 더 큰 제어를 가져올 수 있습니다. 로봇은 인간이 필요로 하는 수반되는 학습 곡선 없이 재작업될 수 있습니다. 그리고 머신 자체가 포착한 고품질 데이터를 사용함으로써 관리자의 의사결정을 개선할 수 있습니다.

산업 자동화는 공장 전체에서 다양한 수준으로 통합될 수 있습니다. 이 영역에는 조건을 감지하고 행동을 유발하는 센서와 액추에이터가 있는 필드 레벨, 이러한 센서로부터 신호를 수신하고 머신이 최적의 순간에 다음 단계를 수행하도록 지시하는 PLC 및 기타 로직 프로그래밍 가능 장치가 있는 제어 레벨, 생산 목표를 모니터링하고 교체 시 최소 가동 중단 시간을 계산하는 생산 제어 레벨이 포함됩니다.

산업 자동화는 통합된 생산 시스템을 구축하여 이러한 자산이 통합된 자동화 시스템에서 협연함으로써 품질 매개변수를 좁히고 더 높은 생산성을 달성할 수 있습니다.

혁신적 제조

애자일 제조(변화에 적응하고 빠르고 효과적으로 관리하는 능력)에 대해 많은 것이 쓰여졌지만, 기술과의 본질적인 관계 때문에 최근 몇 년간 혁신적 제조가 최전선에 떠올랐습니다. 예상대로 혁신적 제조업체는 새로운 기술을 활용하여 더 높은 가치를 창출하고, 프로세스를 만들고, 제품을 개발하며, 심지어 전체 시장을 파괴함으로써 변화를 주도합니다.

혁신적 제조는 새롭고 독특한 제품을 도입하여 소비자와 시장 점유율을 확보함으로써 제품 주도적일 수 있습니다. 그러나 혁신은 다른 영역에서도 일어날 수 있습니다:

• 소싱 혁신 – 공급망 내 새로운 자재와 벤더에 대한 지속적인 평가 및 탐색.
• 프로세스 혁신 – 기술을 사용하여 생산 시간을 획기적으로 단축하고 비용을 낮춤.
• 경영 혁신 – 현대적 심층 분석으로 이용 가능한 데이터와 기술을 사용하여 새로운 시장이나 비즈니스 모델 창출.

하지만 기술 발전은 더 포괄적인 혁신 접근 방식을 허용할 정도로 진보했습니다. 데이터, 분석, 자동화 및 기타 수많은 도구로 전체 공장을 구체적으로 혁신적 제조를 촉진하도록 구축할 수 있습니다.

예를 들어, 제조업체가 새롭고 독특한 제품을 만들 수 있는 장비를 선택할 수 있습니다. 그리고 많은 경우 전체 공장 레이아웃, 직원 일정, 생산 시스템이 해당 제품 생성에 최고 수준의 혁신을 허용하도록 구축됩니다. 또한 제품 개발, 제품 엔지니어링, 디자이너 같은 부서도 최신 기술, 모델링 소프트웨어, 기타 데이터 도구를 사용하여 해당 제품의 시장 출시 시간을 크게 단축하도록 방정식에 포함됩니다.

자동화된 공장을 활용하고 자동화 기술을 혁신 전략과 결합함으로써 모든 규모의 공장이 생산성을 개선하고 브랜드 이미지를 높이며 비용을 절감하고 경쟁력을 유지할 수 있습니다.

산업용 사물인터넷(IIoT)

산업 자동화와 혁신적 제조가 오늘날의 초경쟁적 제조 환경에서 강력한 플레이어인 반면, 현재와 미래의 가능성을 가진 산업용 사물인터넷(IIoT)이 이 모든 것을 하나로 묶을 능력을 가지고 있습니다. 센서 및 기타 임베디드 하드웨어를 통해 실시간으로 포착된 데이터를 사용하여 IIoT는 심층 분석, AI, 머신러닝을 활용하여 트렌드와 개선 영역을 식별함으로써 기업이 시간과 비용을 절약할 수 있게 합니다.

오늘날의 IIoT 시스템은 선제적 개입도 가능합니다. 이는 머신 작동 자체의 미세 조정뿐만 아니라 생산 일정 변경으로 교체 시간 최소화 등 계획 및 스케줄링 작업에 대한 미세 조정을 허용합니다.

IIoT 디바이스는 또한 공장이 예지 보전 전략을 채택하여 부품 고장을 사전에 식별하고, 최적의 시기에 수리를 예약하고, 예비 부품 재고를 알리고 해소하며, 기술자에게 예정된 수리를 알릴 수 있게 합니다. 이 모든 것이 인간의 의사결정 없이 이루어지며, 예지 보전을 배포한 이들의 결과는 인상적입니다. 많은 운영이 예비 부품 재고 최대 25% 감소와 생산성 최대 25% 증가를 달성했습니다.

IIoT 기술을 사용하면 기업은 생산 공정에 대해 거의 완전한 가시성을 가질 수 있습니다. 그리고 영향은 관련 기능 영역 전반에서 느껴집니다. IIoT는 원자재 및 부품 소싱(따라서 추적성), 생산 공정, 완제품 출하까지 완전한 뷰를 허용합니다.

IIoT 기술은 산업 자동화와 혁신적 제조의 이점에 대한 힘 승수(force multiplier) 역할을 할 수 있습니다. 로봇과 완전히 활성화된 PLC로 생산 시스템을 설계한 후, IIoT는 이들 자동화 장치의 데이터를 분석하여 가치 있는 생산, 유지보수, 공급망, 품질, 관리 데이터를 제공할 수 있습니다.

트렌드 식별, 머신러닝을 통한 대응 공식화 및 연마, 스케줄링, 인력 배치 및 기타 수많은 운영을 위한 전략의 자율적 개발 및 배포 능력은 혁신적 제조 개념을 증폭시킵니다. 설계 반복 변경과 단기 리드 타임의 신제품 개발에 중점을 둔 혁신적 제조 플랜트는 IIoT 기술과 결합될 때 더 효과적입니다.

IIoT와 산업 자동화의 성장

IIoT 기술은 기하급수적으로 성장할 태세입니다. 2025년까지 연결된 기기가 750억 개를 초과할 것으로 예상되며, 판돈과 혜택은 높습니다. 하지만 이미 제조업에서 파괴적인 플레이어인 IIoT는 고도로 산업 자동화된 공장이나 혁신적 제조 프레임워크를 중심으로 구축된 공장과 결합될 때 더욱 강력해집니다. 그리고 이 모든 것이 결합되면 강력한 트리오와 미래의 모델을 형성합니다.