[Beckhoff 인터뷰] “4차 산업혁명으로 인해 물류시스템의 패러다임이 변화하고 있어” -이명복 이사님

“4차 산업혁명으로 인해 물류시스템의 패러다임이 변화하고 있어”

XPlanar는 제품의 이송과 공정/가공을 하나의 공간에서 처리할 수 있도록 최대의 유연성을 제공

Beckhoff Korea 이명복 이사

Q. 4차산업혁명과 함께 지능형 이송시스템이 주목을 받는 이유는 무엇인가?

A. 시대 변화에 따라 소비자의 욕구들이 변화한다. 소비자의 욕구가 변함에 따라 자연스럽게 기술이 발전하게 되는데, 4차 산업혁명은 최근 다양한 소비자의 요구 사항들을 해결할 수 있는 자연스러운 접근이라고 할 수 있다. 획일적이고 단순한 대량 생산에서 다품종 소량 생산으로 생산설비가 변화하면서, 물류시스템의 한계를 뛰어넘을 수 있도록 많은 시도가 이루어지고 있다. 그 중에서도 생산성 증대 및 유지보수의 편리성, 시스템 구성의 유연성을 제공해 주기 때문에, 4차 산업혁명과 함께 생산제품에 대해 단계별 공정설비에 이송만 담당하던 물류시스템이 공정/가공 설비와 물류 이송시스템을 하나의 플랫폼에서 가공할 수 있도록 변화하고 있는데, 이를 가능하게 해주는 제품들이 지능형 이송 시스템이라 할 수 있다. 따라서 지능형 이송시스템이 매우 주목을 받고 있다.

그 외에도 물류시스템의 한계 및 작업자의 노하우를 기반으로 하는 생산 시스템, 기구적인 변경이 필요함으로써 다운타임 증가, 예측 가능한 생산 물류 시스템 구축 필요라는 이유로 인해 인더스트리 4.0과 함께 지능형 이송시스템이 부상을 하고 있다.

Q. Beckhoff는 Xplanar 및 XTS라는 두가지의 지능형 이송시스템이 있다. 두 가지의 솔루션으로 가져가는 이유는 무엇인가?

A. 불과 몇 년 전만 해도 기존 물류(컨베이어 시스템)를 대체하는데 있어 XTS만으로도 매우혁신적이었다. 기구적인 조립에서 벗어나 소프트웨어적인 엔지니어링으로 생산 제품의 종류를 자유롭게 변경시킬 수 있기 때문이다. 그러나 이 또한 제안된 경로(Path)에 의존하게 되어 다중 경로에 대응하지 못하는 아쉬움이 있다. 이러한 아쉬움을 떨쳐버릴 수 있는 제품이 XPlanar다. XPlanar 타일(tiles) 내에서는 경로의 제한이 없다. 공간이 부족하다면, 타일을 늘리면 그만이다. XPlanar는 제품의 이송과 공정/가공을 하나의 공간에서 처리할 수 있도록 최대의 유연성을 제공한다.

XTS는 기구적인 컨베이어 시스템의 한계를 벗어날 수 있는 시스템으로, 물류의 경로를 정해야 한다. 반면에 Xplanar는 생산품을 이송하면서 극대의 유연성 및 자유도를 제공하면서, 고정된 경로가 아닌 공간이 주어짐으로써, 최대의 유연성을 제공하기 때문에 가장 혁신적인 이송시스템이라고 할 수 있다.

Q. Xplanar 및 XTS 각각의 기술적 특징 및 장점을 설명해 달라.

A. BECKHOFF의 XTS나 경쟁사의 새로운 리니어 이송시스템은 로터리 방식과 리니어 방식의 두 가지 드라이브의 원리의 이점을 결합한 것이 특징이다. 로터리 모터를적용하기 어려운 어플리케이션에 리니어 시스템의 이점을 활용할 수 있다. XTS는 이동자(Mover)의 개별제어로 여러 공간에서 동시에 사용할 수 있는 새로운 방식의 기능을 가능하게 하며, 이동자는 전체 경로를 자유롭게 움직일 수 있고, 이동자는 모두 독립적인 개별제어가 가능하다. 또, XTS는 직선과 곡선으로 된 원형으로 구성되어 소재를 이송하기 때문에, 효율적으로 공간을 활용할 수 있다.

X P l a n a r 는 비 접 촉 이 동 / 이 송 을 위 한 free-floating 무버를 사용한다. 자동화및 모션 전문가로서 Beckhoff는 확장된평면(planar) 모터 시스템으로 드라이브기술의 새로운 벤치마크를 수립하고 있다.Free-floating 평면 무버는 원하는 레이아웃으로 배치할 수 있는 평면 타일 위로최대 4m/s의 속도로 저크와 접촉 없이 이동한다. 무버는 전자기력에 의해 일정 거리를 유지한다. 평면 타일에서 생성된 자기장을 이동함으로써, 무버의 정밀하면서 매우동적인 위치 지정을 가능하게 한다. 결과적으로 레이아웃 및 아키텍처의 유연성을 최대화하고, 위치 결정의 유연성을 극대화하며 기계 및 설비를 최적으로 단순화한다.또 운송물품으로부터의 오염물질은 설비전체에 퍼지지 않는다. 즉, 액체는 넘치지 않게 운반될 수 있고, 마찰로 인한 마모 및 탄소 배출은 제거된다. XPlanar 시스템은 일반적인 기계 제조, 식품 및 의약품 산업, 진공 및 청정실 등 모든 곳에서 고유한 가치제안을 가진 새로운 드라이브 개념을 나타낸다. 적절한 표면 마감으로 평면 모터 시스템을 위생 설계 버전으로도 사용할 수 있다.

Q. Xplanar 및 XTS의 대표적인 적용사례에 대한 설명을 부탁한다.

A. XTS는 불규칙적으로 이동하는 제품을 다음 공정 장비로 보내기 전 일정한 간격을 두거나, 공정 시간을 조절할 수 있게 해 준다.또한, 무버의 협력으로 제품을 잡아 이동할수 있거나 정교하게 조작할 수도 있다. 즉,XTS는 포장 및 조립 공정에서의 소재를 고속으로 이송하거나 분류하는 어플이케이션에 적합하다. 대표적인 어플리케이션으로 시리얼 인입장비를 들 수 있다. 시리얼 인입장비는 특성상 불규칙하게 들어오는 것이 있는데, 과거에는 제품이 틀려지면 기구부를 다바꿔야 했지만, 이 구간을 PC로 파라미터화해서 XTS가 자유자재로 변경할 수 있다.XPlanar는 특별한 경로가 주어지지 않기 때문에, 특정 영역에 한정시키고 싶지 않다. 국내 어플리케이션은 반도체 및 소형 디스플레이분야에서 적용 범위를 넓힐 수 있을 것으로 보인다. XTS 는 진공 환경에 적합하지 않았지만, XPlanar 는 진공환경에서도 적용이 가능하다. 또한, 물체의 이송시스템에서도 강점을보이지만, XPlanar 무버 그 자체로 소형 스테이지 역할을 할 수 있다. 기존에는 소형 디스플레이를 검사하기 위해 비전 시스템과 복잡한Hexapod 제어시스템을 함께 조합하기도 했지만, Hexapod 제어시스템 대신 XPlanar로도 구현이 가능할 것으로 보인다.

Q. 최근 물류자동화(이송시스템) 분야의 기술이 어떻게 변화하고 있나?

A. 최근 고객의 요구가 작업자의 노하우를 의존하는 방식에서, 데이터를 기반으로 하는 예측 가능한 물류시스템을 구축하는 방향으로변화하고 있다. 생산 제품을 이송하기 위해컨베이어 시스템을 없앨 수는 없겠지만, 이마저도 다양한 센서와 결합하여 설비 모니터링시스템을 구축하고 있다. 이는 작업자의 노하우에 의존하여 설비를 유지 보수하는 것이 아니라 데이터 즉, 온도, 진동, 에너지 소모율등에 대한 다양한 데이터를 수집하여 설비 운영 시 일정한 패턴을 파악할 수 있도록 한다.이러한 정보는 설비의 보수 및 개조에 필요한적적한 시기 및 방식들을 결정할 수 있도록 사용자에게 제공함으로써, 보다 효율적으로 설비를 운영할 수 있도록 한다. 즉, 4차 산업혁명으로 인한, 물류시스템의 패러다임이 변화하고 있다는 것이다.

Q . 최 근 이 송 시스템의 기 술 트렌드에 Beckhoff는 어떻게 대응하고 있나?

A. Beckhoff는 두 가지 측면으로 대응을 해나가고 있다. 첫 번째는 기구적인 요소와제어 자동화 영역의 통합/융합이다. XTS 및 XPlanar는 생산품 및 생산 공정의 변경으로 인한 기구적인 변경요소를 최소화하고, 자동화된 소프트웨어로 생산품 및 생산 공정의변화에 대응할 수 있도록 도와준다. 두 번째는 전체 물류시스템의 통합 관리를 위한 데이터 연결성의 극대화다. XTS 및 XPlanar는그 자체적으로 다양한 데이터를 제공하고 있다. 사용되는 전류를 비롯해 온도 및 통신 상태 등을 제공해 줄 수 있으며, 이러한 데이터를 전체 물류시스템으로 안전하고 신뢰성 있도록 제공할 수 있는 통신 시스템을 제공하고있다. OPC UA 및 MQTT 등 다양한 연결성을 제공하고 있어, 전체 물류시스템의 통합관리를 할 수 있도록 도와준다.

Q. 지능형 이송시스템의 시장 전망을 어떻게 하나?

A. 생산 설비의 새로운 요구조건(다품종 소량 생산)으로 인한 지능형 이송시스템은 더욱 발전할 여지가 많다. 4차 산업혁명이라는 개념이 소개되고 다양한 기술적 발전이이루어지고 있다. AI, 빅데이터, 로봇 등이 있는데, 이는 결국 물류시스템과 결합된다. 물류시스템이 발전하지 않고서는 4차산업혁명이 완성될 수 없다는 것이다. XTS 및XPlanar와 같은 이송시스템이 로봇 및 공작 기계 등과 결합되어 효율적이며 유연한생산설비로 탈바꿈되며, 생산 도중 발생하는다양한 데이터를 수집하여 빅데이터를 형성해 일정한 패턴을 분석하고, 패턴을 이용하여 AI 에 활용하는 거대한 순환구조에서 지능형 이송시스템은 가장 기초적이면서 기본적인 요소라고 생각한다. 이러한 면을 보았을 때, 지능형 이송시스템은 앞으로 더욱 발전하고 성장할 것으로 보인다.

Q. Xplanar 및 XTS의 시장 확대전략에 대한 설명을 부탁한다.

A. XTS는 출시 된 지 몇 년이 지났다. 초기에는 다양한 제품 검토가 이루어졌지만, 컨베이어 시스템과 비교하여 비용적으로 벽이 높아국내 적용이 쉽지 않았다. 그러나 지난해부터XTS의 강점들을 활용한 다양한 접근이 이루어져 제품 가격 상승을 상쇄할 수 있는 어플리케이션을 찾게 되었다. 이로 인해 올해는 거시적인 결과를 도출할 수 있을 것으로 보인다.XPlanar는 XTS 보다 반응이 더 폭발적이다. 2018년 SPS 독일 전시회에서 소개된시점부터 고객사로부터 문의가 이루어졌다.단순 검토가 아닌 실제 적용에 필요한 검토 및제안이 이루어지고 있는 것이다. 따라서 고객들이 쉽게 접근하고 검토할 수 있도록 올해 안으로 XPlanar 로드쇼를 기획하고 있다. 지난해 XTS 이벤트를 통해 다양한 고객들을 만나 XTS 적용을 적극적으로 검토하는 계기를만들었듯이, XPlanar 또한 이러한 이벤트를통해 고객과 만남으로써 좀 더 빠르게 시장에접근해 적용할 수 있도록 노력하고자 한다.