제조 분야의 통합 네임스페이스:운영 우수성을 위한 실시간 데이터 허브

연구 및 모범 사례

7분 | 블로그 | 산업 기술

UNS(통합 네임스페이스)는 전체 제조 기업을 대표하는 구조화된 단일 실시간 데이터 모델입니다. 실제로 이는 운영 데이터에 대한 단일 정보 소스 역할을 합니다. 

정보는 자산, 프로세스, 비즈니스 컨텍스트별로 구성되므로 팀과 관리자는 필요할 때 필요한 데이터를 빠르게 찾을 수 있습니다. UNS를 사용하면 데이터 생산자와 데이터 소비자가 분리되어 편견 없는 수집, 선별 및 사용이 가능해집니다. 

제조 데이터의 양과 다양성이 급격히 증가함에 따라 완전한 가시성과 일관성을 보장하려면 통합 네임스페이스가 중요합니다.  

아직도 서로 다른 데이터 접근 방식을 사용하고 계십니까? UNS 구축, 구현, 관리에 대해 자세히 알아보려면 계속 읽어보세요. 

제조 데이터에 새로운 아키텍처가 필요한 이유

제조에는 이중 데이터 관리 문제가 있습니다. 즉, 수동으로 기계 데이터를 수집하는 데 엄청난 양의 정보가 필요하다는 것입니다. Manufacturing Leadership Council에 따르면 현재 기업의 44%가 2년 전보다 두 배의 데이터를 수집하고 있지만 70%는 여전히 수동 데이터 수집에 의존하고 있습니다. 

이 데이터는 항상 연결된 IIoT 센서 및 장비, PLC(프로그래밍 가능 논리 컨트롤러), MES(제조 실행 시스템), CMMS(컴퓨터 유지 관리 시스템), ERP(전사적 자원 관리) 도구 등 다양한 소스에서 제공됩니다. 

한편 수동 프로세스는 취약한 운영 통합과 함께 데이터 사일로의 지속적인 사용으로 인해 발생하는 경우가 많습니다. 예를 들어 유지 관리 및 생산 라인 팀은 유사한 데이터를 활용하여 모범 사례를 알리지만, 이 목표를 달성하기 위해 종종 다른 시스템을 사용합니다. 이러한 시스템의 통신을 돕기 위해 팀에서는 실질적인 데이터 처리량을 처리할 수 없는 일반 통합을 사용할 수 있습니다. 이러한 통합이 실패하면 팀은 수동으로 데이터를 수집하고 처리하는 것 외에는 선택의 여지가 없습니다. 

이러한 문제를 극복하려면 실시간의 일관적인 전사적 데이터 액세스가 필요합니다. 

기존 제조 데이터 아키텍처가 부족한 이유

기존 제조 데이터 아키텍처는 지점 간 통합에 의존합니다. 시스템은 정보 교환에 직접 연결됩니다. 이는 연결된 애플리케이션에 대한 데이터 액세스 및 통찰력을 제공하지만 자연스럽게 확장성을 제한하여 결과적으로 제조 분야의 디지털 혁신을 지연시킵니다. 이제 Industry 4.0 프레임워크는 조직의 최우선 과제입니다. 리더의 92%는 스마트 제조 이니셔티브가 경쟁력을 유지하는 데 중요하다고 말합니다. 지점 간 모델은 단순히 속도를 따라잡을 수 없습니다. 

기존 제조 데이터 아키텍처의 기타 문제는 다음과 같습니다. 

• 시스템 간 긴밀한 결합 

• 새 애플리케이션을 추가하는 데 드는 높은 비용 

• 일관되지 않은 데이터 정의 

• 지연 시간 및 안정성 문제 

• 맞춤 통합의 유지관리 부담 

통합 네임스페이스 작동 방식

제조 분야에서 UNS란 무엇입니까? 아이디어는 간단합니다. 데이터에 대한 액세스 및 정보의 단일 소스를 만드는 것입니다. 

실제로는 다음 네 가지 구성 요소가 중요합니다. 

• 이벤트 기반 아키텍처(EDA):  EDA를 사용하면 애플리케이션은 변경이나 이벤트가 발생할 때 통신합니다. 이를 통해 데이터의 시기적절성과 관련성이 보장됩니다. 

• 게시/구독 모델:  게시/구독 모델에서 데이터 생산자는 UNS의 주제 채널에 데이터를 푸시하고, 데이터 소비자는 자신이 선택한 모델을 구독합니다. 

• 계층적 주제 구조:  정보를 중첩된 형식으로 구성함으로써 UNS는 사용자가 필요에 따라 필요한 데이터에 쉽게 액세스할 수 있도록 해줍니다. 

• 실시간 데이터 스트리밍:  마지막으로 UNS 데이터는 데이터 생산자로부터 실시간으로 스트리밍되므로 소비자는 패턴 변경이나 추세를 빠르게 식별할 수 있습니다. 

그 결과 데이터 생산자와 소비자가 분리됩니다. 예를 들어, 유지 관리 팀이 매장 관리자 또는 운영 리더와 자산 데이터를 직접 공유하는 대신 모든 구독자가 업데이트를 받을 수 있는 UNS에 데이터가 게시됩니다. 이를 통해 사업부는 자신의 필요에 가장 적합한 데이터 조합을 선택하고 선택할 수 있습니다.

통합 네임스페이스의 핵심 기술

통합 네임스페이스에는 데이터 액세스 및 정확성을 제공하기 위한 특정 기술도 필요합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다. 

• MQTT 브로커:  MQTT(Message Queuing Telemetry Transport) 브로커는 게시/구독 모델의 기초를 형성합니다. 

• 에지 게이트웨이:  에지 게이트웨이를 사용하면 클라우드가 아닌 제조 네트워크 에지에서 데이터를 저장하고 처리할 수 있어 전체 지연 시간이 줄어듭니다. 

• OPC UA 통합:  개방형 플랫폼 통신 통합 아키텍처(OPC UA)는 기계 간 통신을 가능하게 하는 안전한 오픈 소스 프로토콜입니다. 

• 클라우드 및 온프레미스 하이브리드 아키텍처:  클라우드 아키텍처를 통해 대규모 데이터 저장 및 심층 분석이 가능하며, 온프레미스 솔루션은 게시된 이벤트에 신속하게 대응할 수 있는 기반을 마련합니다. 

• API 및 마이크로서비스:  API(애플리케이션 프로그래밍 인터페이스)와 마이크로서비스는 시스템이 데이터를 교환하는 방식을 표준화하여 기존 애플리케이션과 최신 애플리케이션을 연결하는 데 도움이 됩니다.   

통합 네임스페이스에는 어떤 데이터가 있나요?

제조업체는 UNS에 있는 데이터 유형을 완전히 제어할 수 있습니다. 결과적으로 이 데이터 혼합은 생산, 품질, 출력 및 고객 요구에 따라 기업마다 달라집니다. 

그러나 제조의 표준화된 특성을 고려할 때 여러 데이터 소스가 일반적입니다. 첫 번째는 기계 상태 및 센서 데이터입니다. 이 정보를 통해 운영자와 기술자는 현재 작업을 추적하고 잠재적인 문제를 발견할 수 있습니다. 유지보수 이벤트 및 경보도 목록에 포함됩니다. 이 데이터를 바탕으로 팀은 작은 문제가 큰 문제로 발전하기 전에 조치를 취할 수 있습니다. 

생산 횟수 및 품질 데이터도 일반적으로 프로세스 변수 및 KPI와 함께 UNS에 게시됩니다. 이를 통해 자산에 장애가 발생한 경우에만 시작되는 사후 유지 관리에 의존하는 대신 변화하는 자산 상태에 대한 예방적이고 사전 대응이 가능합니다. 

마지막으로 통합 네임스페이스에는 자산 계층 구조와 메타데이터가 포함되는 경우가 많습니다. 이는 팀이 생산 환경 전반에서 장비와 프로세스가 상호 작용하는 위치를 확인할 수 있도록 하여 제조 작업에 컨텍스트를 추가하는 데 도움이 됩니다.

제조 분야에서 통합 네임스페이스의 이점

통합 네임스페이스를 구축하면 조직에 다음과 같은 여러 가지 이점을 제공합니다. 

• 단일 정보 소스에 대한 액세스:  UNS 데이터를 중앙 집중화하고 표준화함으로써 제조업체는 데이터 신뢰도를 높일 수 있습니다. 

• 실시간 기업 가시성:  자산 및 장비 문제는 언제 어디서나 발생할 수 있습니다. 통합 네임스페이스는 작업에 대한 실시간 가시성을 제공합니다. 

• 더 빠른 애플리케이션 배포:  애플리케이션 배포의 핵심 구성요소 중 하나는 앱이 환경에 미치는 영향을 이해하는 것입니다. UNS 구현으로 가시성이 향상되어 앱 배포 속도가 향상됩니다. 

• 통합 복잡성 감소:  여러 제조 시스템 간의 통합은 복잡하고 시간이 많이 걸릴 수 있습니다. 특히 애플리케이션이 다른 데이터 형식을 사용하거나 레거시 프레임워크를 기반으로 하는 경우 더욱 그렇습니다. UNS의 데이터 표준화는 이러한 복잡성을 줄여줍니다. 

• 확장 가능한 디지털 아키텍처:  디지털 혁신이 제조의 최우선 과제가 되면서 확장 가능한 디지털 아키텍처가 필수적입니다. 클라우드를 기반으로 하는 UNS 환경은 확장성을 위한 기반을 마련했습니다. 

• 스마트 제조를 위한 강력한 기반:  마지막으로 UNS를 사용하면 완전하고 일관된 데이터 소스에 대한 액세스가 필요한 인공 지능(AI) 및 기계 학습(ML)과 같은 스마트 제조 기술을 위한 강력한 기반을 구축하는 데 도움이 됩니다. 

통합 네임스페이스 및 예측 유지 관리

사후 유지 관리는 수리 팀에게 불리한 상황을 초래합니다. 자산과 장비가 고장나기 전에는 작업이 시작되지 않기 때문에 기술자는 문제를 찾고, 진단하고, 해결해야 한다는 엄청난 압박을 받고 있습니다. 답을 찾는 데 1분마다 비용이 많이 들고 계획되지 않은 가동 중지 시간이 발생합니다. 

한편 UNS 시스템은 기계 가동 시간과 가용성을 향상시키는 예측 유지 관리 작업을 활성화할 수 있습니다. 이는 중앙 집중식 자산 상태 데이터로 시작됩니다. 유지 관리 데이터를 찾고 추적하기 위해 여러 다른 시스템을 사용하는 대신 산업용 데이터옵스 팀은 관련 UNS 채널을 구독하고 데이터가 자동으로 장치에 푸시되도록 할 수 있습니다. 

또한 UNS는 지속적인 모니터링과 이상 징후의 빠른 감지를 위해 센서와 분석의 통합을 촉진하여 결과적으로 CMMS, MES 및 분석 도구 간의 조정을 향상시킵니다. 마지막으로 UNS 프레임워크는 자동화 및 예측 유지 관리 분석을 지원하는 폐쇄 루프 유지 관리 워크플로를 지원합니다. 

유지 관리 팀의 경우 정확하고 관련성이 높으며 시의적절한 장비 데이터에 액세스할 수 있습니다. 

통합 네임스페이스 구축 모범 사례

 제조업체가 통합 네임스페이스 아키텍처를 구축하는 데 도움이 되는 5가지 모범 사례는 다음과 같습니다.

1. 애셋 계층구조로 시작  

자산 계층 구조를 매핑하면 효율적인 데이터 배포 및 이벤트 채널을 위한 프레임워크가 생성됩니다. 

2. 일관된 명명 표준 정의  

표준화된 명명 규칙을 사용하면 데이터 소스가 중복되거나 누락될 위험이 줄어듭니다. UNS를 출시하기 전에 통합 이름 지정 및 통합 번호 지정 시스템을 정의하세요. 

3. 점진적으로 구축  

소규모 빌드를 사용하면 UNS를 처음 배포할 때 더 쉽게 조정하고 적응할 수 있습니다. 시스템이 개선됨에 따라 기업은 빠른 속도로 확장을 시작할 수 있습니다. 

4. IT 팀과 OT 팀 조정  

UNS 아키텍처를 최대한 활용하려면 IT 팀과 OT 팀이 협력해야 합니다. 자산, 유지 관리, 센서 및 보고서 데이터를 운영하려면 두 가지 모두 필요합니다. 

5. 확장성 및 보안을 고려한 설계  

위에서 언급한 것처럼 UNS 확장성은 매우 중요합니다. 보안이 중요한 것과 마찬가지로 시스템은 잠재적인 위협을 감지하고, 주요 데이터를 암호화하고, 사용자 액세스 권한을 관리하도록 설계되어야 합니다. 

통합 네임스페이스가 전략적 자산인 이유

UNS는 즉각적인 이점과 장기적인 이점을 모두 제공합니다. 단기적으로 통합 네임스페이스는 안정성, 가동 시간 및 운영 효율성을 향상시키는 핵심 디지털 백본을 만드는 데 도움이 됩니다. 산업용 IoT 트렌드와 제조 4.0 채택이 가속화됨에 따라 UNS는 엔터프라이즈 디지털 트윈 및 미래 지향적 산업 데이터 아키텍처 개발과 함께 AI 기반 및 소등 제조를 위한 발판을 마련합니다. 

UNS 통합은 연결된 제조 데이터의 기반을 마련하지만 결과를 극대화하려면 해당 데이터가 사용되는 방식에 집중하는 것도 중요합니다. ATS는 제조업체가 UNS 시스템의 표준화된 데이터를 사용하여 유지 관리 및 안정성 관행과 기계 가동 시간 및 가용성을 향상시키는 전략을 알릴 수 있도록 도와줍니다. 

ATS가 어떻게 도움을 드릴 수 있는지 알아보세요. 얘기 좀 해보자.

리소스

ATS의 최신 산업 유지 관리 모범 사례, 동향, 뉴스를 살펴보고 업계 전문가와 주요 제조업체로부터 배우세요.

이야기하자