[Beckhoff 인터뷰] Beckhoff 시스템은 TwinCAT 상에서 Industry 4.0 개념 및 IoT 연결을 구현하는 데 필요한 기본 기술과 툴박스를 제공 - 이명복 이사
Beckhoff Korea 이명복 이사
Q. 지난 2020년 국내 PLC 시장을 어떻게 평가하나?
A. 국내 주요 거시 경제지표를 살펴보면, 코로나 영향에서도 실질GDP, 민간소비 및 건설투자는 감소했지만, 2020년 설비투자는 꾸준하게 이루어져 약 6.1% 상승했다는 보고가 있다. 이를 미루어 짐작해보면, 지난해 국내 PLC 시장은 대체적으로 양호한 실적을 기록했을 것으로 판단된다. 올해에도 상반기는 다소 부진하겠지만, 하반기는 투자가 증대되어 작년과 비교하여 다소 높은 수치로 투자가 이루어질 것으로 예상되고 있다.
국내 PLC 시장은 코로나19 사태로 인해 비대면 사회로의 빠른 전환이 이루어졌는데, PLC 시장에서 가장 두드러진 특징 중 첫 번째는 물류/유통 기업의 대규모 물류시스템 구축으로 인해 비즈니스 기회가 발생했을 것이라는 점이다.
또한, 거대한 IT 산업의 파고를 거친 다음으로 맞이할 친환경 자동차와, 이와 연관된 이차전지 산업에서 어떠한 플랫폼이 선택되는지가 매우 중요한 시기라고 예상된다.
국내 전통 첨단산업인 반도체/디스플레이 산업도 빼놓을 수 없다.
반도체 산업은 미국 바이든 정부의 반도체 전쟁 선포 및 반도체를 안보 이슈로까지 다루면서 대규모 반도체 산업의 육성 계획을 밝히고 있다. 이에 따라 대만의 TSMC와 더불어 삼성 반도체도 투자 계획을 밝힐 것으로 보이며, 이들 기업의 설비공급망에 포함된 OEM과 벤더들의 비즈니스 기회가 창출될 것으로 기대된다.
국내 디스플레이 산업은 전 세계적으로 국내시장이 가장 민감하게 반응하는 분야라고 생각된다. 스마트폰과 태블릿의 기술 및 사양이 변화함에 따라, 그에 따른 설비가 갖춰져야 하기 때문에, 국내 PLC 시장이 매우 민감하게 반응될 수밖에 없을 것으로 보인다.
Q. 지난 2020년 Beckhoff Korea의 PLC 분야 비즈니스 성과는 어떠했나?
A. 코로나19로 인해 사회적으로 매우 혼란스러운 시기였지만, Beckhoff 한국지사의 2020년은 비즈니스 성과 측면에서 매우 성공적인 한 해였다.
지난 2019년에 비해 약 56% 매출 성장을 이루었으며, 특히 매출 성장의 대부분이 새로운 고객 및 산업에서 창출되었다는 것에 큰 의미를 두고 있다.
그중에서도 특히 괄목할 만한 분야는 전기자동차에서 사용되는 이차전지 분야라고 할 수 있다. 과거부터 이차전지 산업은 국내 주요 생산 회사 중 3사가 세계 TOP10에 포진되어 있고, 각 공정별 장비 공급사가 잘 조직화 되어있기 때문에, 국내 3사 이외에도 해외 엔드유저로부터 수주를 받아 진행하는 OEM 회사들이 많아, PLC 공급 시장으로서 매력적인 분야라고 할 수 있다.
Beckhoff 시스템이 다행스럽게도 다양한 설비에 새롭게 적용되어, 2020년도 매출 성장에 기여했다.
Q. 인더스트리 4.0 등 새로운 제조트렌드와 관련해 PLC 분야의 기술이 어떻게 변화하고 있나? 또 그에 대한 Beckhoff의 대응전략은 무엇인가?
A. 인더스트리 4.0 등 새로운 제조트렌드와 맞물려, 클라우드 시스템과 더불어 엣지 시스템이 각광받고 있다. 엣지 시스템은 필드레벨에서 데이터를 수집 및 분석, 처리하는 능력을 갖추어야 하기 때문에, 여러 가지 조건들이 갖추어져야 한다.
우선 현장에 맞는 커스터마이징이 필요하다. 크기, 형태, 보호등급 등을 고려해 현장에 적합한 디자인으로 고안되어야 한다. 크기뿐만 아니라, 현장 특성에 맞게 사용자의 요구조건들이 반영되어 설계가 이루어져야 한다.
그리고 네트워크 기능을 완비하고, 상위 클라우드 시스템과 효율적인 연계가 가능해야 한다.
또 다양한 처리 성능을 위해 CPU와 메모리, 저장 공간이 고려되어야 한다.
또한 산업용 필드버스/이더넷의 통합 능력 둥 산업용 네트워크 통합 능력이 요구된다.
다음은 데이터 분석 처리다. 수집된 데이터를 통해 설비의 이상 유무를 판단해 사용자 및 시스템에서 조치할 수 있도록 해야 한다.
이러한 여러 가지 기술적 변화에 대해 Beckhoff는 시장 선도적인 역할을 하고 있다. Beckhoff는 IPC/EPC의 폼팩터에서 보여주듯, 다양한 필드 현장에 적용될 수 있도록 형태가 다양하고, 사용자의 요구조건에 맞게 인터페이스 및 폼팩터를 수정할 수 있는 라인업을 갖추고 있다. 또한, 상위 네트워크 및 필드 네트워크는 TwinCAT이라는 하나의 소프트웨어 플랫폼에서 모든 구성이 가능해, 별도의 통신 드라이브를 구성하지 않더라도 단일화된 네트워크를 구성할 수 있다. TwinCAT Analysis는 필드 네트워크를 통해 수집된 데이터를 일정한 규칙을 추가함으로써, 설비의 이상 유무를 파악할 수 있도록 도와 준다.
상위 네트워크 및 필드 네트워크는 TwinCAT이라는 하나의 소프트웨어 플랫폼에서 모든 구성이 가능하다.
TwinCAT Analysis는 필드 네트워크를 통해 수집된 데이터를 일정한 규칙을 추가함으로써,
설비의 이상 유무를 파악할 수 있도록 도와 준다.
Q. Beckhoff의 PLC 제품군에 대한 간단한 설명을 부탁한다.
A. Beckhoff 제품군은 크게 IPC, EPC로 구분되며, IPC는 Panel PC, Control Panel, Control Cabinet PC로 세분화 된다. 이러한 하드웨어 플랫폼에 TwinCAT 자동화 소프트웨어를 운영하면, 비로소 산업현장에서 사용되는 제어기, PLC로서 기능을 하게 된다.
Beckhoff 제어기의 가장 큰 특징은 다양한 폼팩터를 제공하면서, 단일 제어 소프트웨어 환경에서 OS(Windows/BSD)나 CPU(Intel/Atom/Arm 등) 타입에 관계없이 프로그래밍과 엔지니어링을 할 수 있다는 것이다.
Beckhoff의 PLC 제품군
Q. 그 가운데 주력제품은 무엇이며, 주력제품의 특장점은 무엇인가?
A. 하드웨어 플랫폼을 기준으로 C60xx, C69xx, CX51xx, CX20xx 시리즈라고 할 수 있다.
이 중에서도 가장 성장율이 두드러진 제품은 C60xx 다.
C60xx 시리즈
C60xx는 견고한 알루미늄-아연 다이캐스팅으로 하우징되어 장기적으로 사용 가능한 구조로 되어 있다. 잘 알려진 산업적 기능(수동냉각 가능, 0 ~ 55°C의 작동 온도) 외에 내진동과 내충격의 장점이 제공된다. 또한 최대 네 개의 프로세서 코어를 탑재하는 Intel Atom CPU는 뛰어난 컴퓨팅 성능과 적은 에너지 소비로 중하위 성능 영역의 모든 어플리케이션을 위한 이상적인 기반을 제공한다. 그리고 유연한 장착 콘셉트로 인클로저 내에서 수직 방향과 수평 방향으로 뒷벽에 고정할 수 있다. C6015는 대칭되는 몸체 덕분에 해당 장착 프레임에 자유롭게 배치할 수 있어, 협소한 설치 공간에서도 측면에 모여 있는 연결 레벨을 자유롭게 배치하여 설치할 수 있고 연결 레벨을 들어오는 케이블 방향으로 정확하게 배열할 수 있다. 지금까지는 이런 설치 방법이 어려웠지만 새로운 디자인으로 산업용 PC를 사용할 수 있게 됐다.
C60xx는 자동화와 시각화 작업을 위한 전형적인 제어 컴퓨터로 사용되는 것 외에도 IoT 게이트웨이 어플리케이션으로 사용할 수 있다. 지금까지 판매된 컴퓨터의 절반 정도는 IoT 솔루션의 통신 목적으로 사용되고 있다. 프로세스 데이터의 수집과 처리가 제공되고 IoT 게이트웨이의 복잡한 작업일 수도 있다. C6015의 Microsoft Azure 인증은 이 컴퓨터가 인더스트리 4.0 어플리케이션에 이상적임을 알 수 있다. C60xx는 필요에 따라 기존 장비에 IoT 게이트웨이나 데이터 수집기로서 추가적인 IoT 기능을 갖추고, 이를 미래의 통신요건에 맞게 기능할 수 있다.
C60xx 시리즈는 자동화와 시각화 작업을 위한 전형적인 제어 컴퓨터로 사용되는 것 외에도
IoT 게이트웨이 어플리케이션으로 사용할 수 있다.
Q. Beckhoff의 PLC는 IT 상위시스템과 융합되는데 있어서 어떠한 이점이 있나?
A. 앞서 언급했듯이, Beckhoff 시스템은 상위 네트워크와 연결할 수 있는 최상의 솔루션을 보유하고 있다. 단일화된 플랫폼인 TwinCAT을 통해 MQTT, OPC-UA, TCP/IP 통신은 물론, EAP(EtherCAT Automation Profile), TwinCAT ADS 등으로 융합될 수 있다. 물론 이러한 통신 네트워크는 별도의 하드웨어를 추가하지 않고, 기본적으로 제공된 이더넷 포트를 통해 이루어진다.
Beckhoff 제어기의 가장 큰 장점은 다양한 폼팩터를 기반으로 하는 단일 소프트웨어 플랫폼인 TwinCAT 상에서 Industry 4.0 개념 및 IoT 연결을 구현하는 데 필요한 기본 기술과 도구 즉, 툴 박스를 제공한다는 것이다. TwinCAT 엔지니어링 및 제어 소프트웨어 패키지는 빅 데이터, 패턴 인식 및 상태 모니터링 또는 전력 모니터링과 같은 어플리케이션 제작에 기존의 제어 작업을 추가할 수 있어, 결과적으로 생산 및 엔지니어링 효율성을 지속적으로 높일 수 있다.
Q. 올 2021년 국내 PLC 시장을 어떻게 전망하나?
A. 올해는 반도체 분야에서 삼성 반도체 투자와 인텔 투자 등으로 인한 슈퍼사이클이 진행되고 있는 데다, 디스플레이 분야에서는 소형 디스플레이의 폼팩터가 다양해지면서, 설비투자가 꾸준하게 이루어지고 있다.
또 친환경자동차(전기 자동차 및 이차 전지) 분야의 투자 역시 자동화 업체들에게는 호재로 작용할 것으로 보인다, 국내 전기 자동차에 사용되는 이차전지 설비회사가 많다. 우리는 이차전지 설비회사의 경우 국내뿐만 아니라 해외 배터리 업체와도 거래를 하고 있기 때문에, 국내 PLC 시장에서는 매우 매력적인 비즈니스 기회라고 할 수 있다.
또한 비대면 사회로의 전환과 함께 물류 회사의 대규모 물류시스템 투자가 계획되어 있다.
국내 PLC 및 제어기 시장에서 보면, 올 한 해가 매우 중요한 시기라고 생각된다. 앞서 언급한 분야에서 굵직한 투자 계획이 수립될 것으로 예상된다. 빠르면, 올해 하반기부터 시작해 향후 1~2년은 매우 치열한 경쟁이 예상된다. 그러나, 최근 제어기 생산 및 납기가 매우 어려운 회사들이 많은 것으로 알고 있다. 제어기 업체의 수급 관리 및 납기 관리도 매우 중요한 이슈라고 생각한다.
Q. 향후 PLC 기술 트렌드를 어떻게 전망하나?
A. 첫 번째 기술 트렌드로서 빅데이터 수집을 위한 네트워크 연결성 강화 및 분석 어플리케이션 진화를 꼽을 수 있다. 이로 인해 엣지 시스템이 계속 부각될 것으로 보인다.
또 정밀 제어가 가능한 최적화를 위해 머신러닝 기술이 확대 적용될 것으로 예상된다.
이와 함께 사이버 물리시스템 사용이 증가하면서, 시뮬레이션 기능 확대로 고객의 효율적인 투자 및 시스템 다운타임의 최속화를 지원할 것으로 보인다.
그리고 PLC가 머신비전, 러닝, 로봇 제어 등 보다 복잡하고 정교한 어플리케이션으로 확대 적용될 것이다.
또한 개방형 디지털 시스템으로의 전환으로 산업 사이버 보완 솔루션 적용이 가속화될 수 있을 것으로 생각된다.
Q. 올 한 해 PLC 시장확대 전략은 어떻게 전개해 나갈 계획인가?
A. 첫 번째 전략은 BAKR(Beckhoff Automation Korea)의 조직 구성을 확대할 방침이다. Beckhoff 한국지사는 지난 2019년 7월 상호명을 변경한 이후 조직 확대가 많이 이루어졌다. 마케팅팀을 시작으로, 영업팀을 강화했고, 이와 더불어 영업지원 조직도 갖추면서 국내 전통 적인 첨단산업인 반도체 및 디스플레이 분야뿐만 아니라, 자동차/이차전지를 비롯하여, 공작기계 및 식품/제약 포장 업계로 시장을 세분화하여 영업계획을 세우고 있다.
두 번째 전략은 BAKR 엔지니어링 파트너십의 강화다. 산업 분야별, 지역별 엔지니어링 파트너십을 강화하고자 한다. 대규모 프로젝트를 지원하기 위해서는 제품을 생산해 공급하는 것도 중요하지만, 프로그램을 온전히 마무리 짓기 위해서는 고객의 관련 지식의 교육과 교육 자료를 제공함과 동시에, 현장에서 지원하는 업무들이 많기 때문이다
다음은 엔지니어링 서비스 강화다. 예측 보전을 위한 필수데이터인 에너지, 온도, 진동 데이터를 수집할 수 있도록 관련 패키지 및 관련 소프트웨어 라이브러리를 제공해, 고객이 필드 데이터를 수집하고 분석해 예측보전을 구현하는 데 도움을 주고자 한다.
다음은 시장 선도적인 제품 출시다. Beckhoff는 꾸준한 시장 조사를 바탕으로 매년 새로운 제품과 기술을 발표한다. EtherCAT 뿐만 아니라, OCT(One Cable Technology), XTS는 물론, 가장 최근에는 XPlanar를 출시하여 시장으로부터의 관심이 집중됐다.
이와 더불어, Beckhoff는 윈도우 기반의 제어기를 계속 출시해오고 있는데, 최근에는 BSD를 기반으로 하는 제품을 출시했다. 최근 보안 및 업데이트 이슈로 인해 윈도우 OS를 탈피하려는 움직임이 확인되었는데, BSD 기반의 제어기는 보안이나 업데이트 이슈의 발생없이 시스템을 구축할 수 있다는 장점을 가진다.
[원본] 무인화기술 6월호
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