[Beckhoff 어플리케이션] TwinCAT IoT에 의한 스마트 차량 수리의 최적화

클라우드 지원 데이터 수집을 통해 페인트 스프레이 부스내 배출 가스 및 에너지 소비 모니터링

Beckhoff는 TwinCAT IoT를 통해 자사의 검증된 TwinCAT 3 엔지니어링 및 제어 소프트웨어에 완벽한 추가 기능을 개발했다. TwinCAT IoT는 인더스트리 4.0 및 IoT(Internet of Things)의 맥락에서 어플리케이션을 빠르고 효율적으로 구현하기 위한 기본 기술로서 사용자가 다양한 산업 분야에서 다양한 솔루션을 구현할 수 있도록 지원한다. 최근 사례로 덴마크 회사인 Carheal은 페인트 작업을 위해 차량 스프레이 부스에서 TwinCAT IoT를 사용하여 도장 작업을 했다.

Carheal은 Smart Repair 스프레이 부스와 함께 차량 수리 작업장이 차량 도장의 경미한 손상을 신속하게 수리할 수 있는 턴키 솔루션을 제공했다. 이는 차체 전체 패널을 기존 방식으로 다시 도색하지 않고 직접적인 손상 부위만 도색한다. 고객들에게 유리한 점은 작업장에 차량을 맡긴 당일에 차량을 회수할 수 있다는 점이다. Carheal의 창립자이자 전무이사인 Henrik Bro Christensen은 스프레이 부스와 함께 수리 품질 및 기간에 대한 새로운 표준을 제시할 뿐만 아니라 높은 환경보호 요구사항을 충족시키고자 했다. Christensen은 스프레이 부스를 클라우드 시스템에 연결하여 Industrie 4.0 개념을 지속적으로 추구해왔다. 최첨단 자동화 외에도 Christensen은 지능형 B2B 서비스를 제공하기 위해 부스 개념은 물론 전 세계에서 사용할 수 있는 확장 가능한 솔루션을 개발하는데 중점을 두고 있다. 이를 위해 Christensen은 Beckhoff의 IoT 기술을 사용한다. Smart Repair 스프레이 부스의 특별한 특징은 환경에 아무런 영향을 주지 않는 혁신적인 필터 시스템이다. 부스 내부의 공기는 외부로 이동하지 않으며 대신에 통합 필터 시스템에 의해 용매 잔류물이 완전히 제거되어 정화된다. 이를 통해 신선한 공기의 공급이 크게 개선되고 입자성 공기의 배출이 방지된다. 이 고급 배기 시스템을 제어하는데 TwinCAT 3 자동화 소프트웨어가 탑재된 ARM 기반 CP6606 패널 PC가 사용된다.

클라우드와의 간단한 통신을 위한 TwinCAT IoT

Smart Repair 스프레이 부스는 표준화된 통신 프로토콜을 통해 프로세스 데이터를 교환하고 클라우드 서비스 제공업체의 특수 데이터 및 통신 서비스에 액세스하는 다양한 기능을 갖춘 TwinCAT IoT를 통해 클라우드에 연결된다. 해당 서비스는 Microsoft Azure 또는 Amazon Web Services와 같은 공용 클라우드 시스템에서 호스팅될 수 있다. 또는 로컬 네트워크에서도 호스팅될 수 있다.

IoT 컨트롤러인 CP6606과 함께 TwinCAT 3 PLC 및 TwinCAT IoT는 Carheal이 구현한 솔루션에서 Internet of Things와 Services of Internet 간의 원활한 연결을 구축한다. Carhea의 Smart Repair 부스에서는 실시간으로 기록된 아날로그 및 디지털 센서 신호가 관련성 및 속성에 따라 TwinCAT IoT를 통해 5초, 5 분 또는 10 분 간격으로 Microsoft Azure IoT Hub에 전송된다. 무엇보다도 이 데이터는 부스의 위치 및 일반적인 상태, 필터 작동 시간, 공기 품질, 개별 작업 단계의 기간, 에너지 및 페인트 소비에 대한 정보를 제공한다. 휘발성 유기 화합물 (VOC) 한계치가 충족되거나 초과하면 시스템에서 경보를 발생시킨다.

Beckhoff 제어 플랫폼을 사용하는 주된 이유는 TwinCAT IoT가 PLC 로직에서 심지어 CP6606과 같은 소형 ARM 기반 CPU에서도 직접 Microsoft Azure IoT Hub와 통신할 수 있는 옵션을 제공하기 때문이다.

클라우드의 데이터 수집 및 평가는 현재 Carheal의 새로운 영역이지만 Henrik Bro Christensen은 비즈니스 모델을 업스케일링할 때 많은 이점을 제공할 것으로 기대한다. 특히 국제적으로 점점 더 증가하고 있는 Carheal 부스 및 서비스 제공업체 수를 고려할 때 클라우드 연결은 의미가 있다. 그것은 전 세계의 다양한 서버에 안전한 데이터 저장을 보장한다. 이 데이터는 성능 및 활용도에 대한 정보를 제공하고 Carheal 부스의 서비스를 개선하는데 도움이 되는 핵심 성과 지표 (KPI)를 측정하는데 이미 사용되고 있다. 작업장에서 여러 부스를 운영하는 경우 데이터를 비교할 수 있으며 최적화를 위한 잠재적인 영역을 결정할 수 있다. 또 다른 이점은 예측 유지 보수 기능을 추가하는 것이다. 부스에서 측정된 값을 추적함으로써 작업자는 예를 들어 필터 교체, 센서 교환 또는 페인트 재충전이 필요한 시점을 조기에 알 수 있다. 따라서 유지 보수 비용을 크게 절감할 수 있다.

Carheal

Carheal은 Henrik Bro Christensen에 의해 특수 스마트 수리 시스템을 사용하여 경미한 손상을 수리하는 자동차 수리 작업장을 위한 온라인 플랫폼 및 네트워크로 설립되었다. 그 아이디어는 차체, 도장, 자동차 내부, 앞 유리 또는 헤드라이트의 사소한 손상을 신속하고 저렴하게 수리할 수 있는 기존 작업장에 대한 현대적 대안을 마련하는 것이었다. 실내 및 실외 사용을 위한 자체 완비된 턴키 시스템인 Smart Repair 부스 개발로 환경 영향과 에너지 및 원자재 소비에 관한 최신 솔루션을 제공한다. 2016년 9월부터 2017년 8월까지 호주, 영국, 노르웨이, 네덜란드, 독일, 덴마크 및 미국에 7 개의 턴키 시스템을 설치했다.