산업용 IoT

PLC 시스템은 IIoT 애플리케이션을 처리할 수 있는 장비가 아닙니다.

분석 및 기계 학습을 위한 데이터 처리 프로그램은 일반적으로 C# 또는 .NET과 같은 고급 언어를 기반으로 합니다. 이들 프로그램을 기존의 PLC 시스템에서 실행하도록 조정하는 것은 단순히 물리적 프로그램 크기 때문에라도 불가능합니다. 산업용 엣지 컴퓨팅은 표준 PLC가 제한되는 주변장치에 CPU 성능과 RAM을 추가합니다. 하지만 IT 기술은 제조 현장에 더 가깝게 이동해야 합니다. 여기에는 소프트웨어를 컨테이너화하는 방법도 포함됩니다. 이로써, 특히 중앙 및 원격 위치의 분산 엣지 장치에서, 애플리케이션은 라이프사이클 동안 휴대성을 가지고 매우 손쉽게 관리할 수 있습니다. 이는 특히 최신 보안 패치를 통해 장치 소프트웨어를 최신 상태로 유지해야 할 때 관련있으며 이 경우 업데이트는 원격으로 또는 인터넷을 통해 실행될 수있습니다

netFIELD로 산업용 엣지 관리 가능

Hilscher는 netFIELD 브랜드로 컨테이너화된 애플리케이션이 실행될 수있는 에지 장치와 중앙 관리를 위한 동반 플랫폼을 모두 제공합니다.전체 시스템을 통해 Industrial Edge를 쉽게 관리할 수 있습니다. 애플리케이션에 관계없이 항상 사용할 수 있으며, 데이터 경로의 선택도 자유롭게 결정할 수 있습니다. Hilscher 플랫폼은 로컬 및 원격 데이터 처리를 결합하기 위해, 전 세계 또는 다른 클라우드로 데이터를 전송하는 데 사용할 수도 있습니다.

다양한 하드웨어 및 소프트웨어 수명 주기

일단 제작 및 납품되면 거의 수정되지 않는 기계 하드웨어와 달리, IIoT 소프트웨어 솔루션은 완전히 다른 수명 주기를 가지고 있습니다. 기존 하드웨어의 소프트웨어를 사용하여 새로운 요구 사항을 신속하고 유연하게 충족할 수 있습니다. 그러나, 일반적으로 소프트웨어는 보안 패치, 새로운 기능 또는 타사 시스템과의 새로운 연결을 포함한 빈번한 업데이트가 필요합니다. 소프트웨어 솔루션에서는 구성을 변경해야 하는 경우도 많습니다. 따라서 기계 제조업체가 자사의 기계와 함께 산업용 IoT 솔루션을 제공하려는 경우, 여러 가지 새로운 과제에 직면하곤 합니다.

기계 제조업체가 이러한 과제를 해결하는 방법

근본적인 문제는 어떻게 하면 IIoT 소프트웨어 솔루션을 최신 상태로 유지하고 어떻게 모니터링하여 제대로 작동하는지 확인하는 것입니다. 해답은 중앙 집중식 장치 및 애플리케이션 관리입니다.

• 첫째, 현장에서 IIoT 애플리케이션을 실행하는 엣지 디바이스를 원격으로 관리할 수 있는 시스템이 필요합니다. 엣지 장치가 제대로 작동하고 리소스가 효율적으로 사용되고 있는지 원격으로 모니터링이 가능해야 하며, 운영 시스템 업데이트도 고려해야 합니다.
• 둘째, 시스템은 소프트웨어를 데이터로 안정적으로 손쉽게 가져올 수 있어야 합니다.기계 제조업체는 각 엣지 장치에서 어떤 소프트웨어 컴포넌트가 어떤 버전의 어떤 구성에서 실행되는지 제어할 수 있어야 합니다. 이상적으로는 소프트웨어 컨테이너 등을 통해 일종의 가상화 콘셉트(virtualization concept)를 준수하는 것도 방법입니다.
• 셋째, 기계 제조업체는 어떤 IIoT 데이터가 기계를 벗어나지 않는지, 기계 제조업체가 중앙에서 수집을 필요로 하거나 허용할 데이터가 무엇인지, 어떤 데이터를 사용하여 다운스트림 고객 애플리케이션으로 전송할 수 있는지 구성할 수 있어야 합니다.

netFIELD로 분산방식 기계 관리

Hilscher는 netFIELD를 통해 기계 제조업체가 산업용 IoT 솔루션을 효율적이고 안전하게 관리할 수 있도록 지원하는 제품군을 제공합니다. netFIELD Cloud는 장치 및 컨테이너 관리 솔루션으로, 엣지 장치의 원격 관리, 소프트웨어 컨테이너 설치 및 업데이트, IIoT 데이터 스트림의 정밀 제어를 지원합니다. netFIELD Edge Gateway 시리즈를 통해, 분산 기계 관리에 최적인 적합한 검증된 IIoT 엣지 장치도 제공됩니다.

데이터 분석을 위한 기반 조성

귀중한 통찰력은 기계 및 프로세스 데이터를 통해서도 얻을 수 있습니다. 사용 가능 애플리케이션은 다양합니다: 프로세스 및 품질 표준을 개선하고, 기계의 실제 유지보수 상태와 요구 사항을 파악하고, 용량 활용을 제어하여 효율성을 높입니다. 기계 및 시스템과 관련된 혁신적인 데이터 기반 서비스를 통해 기업은 경쟁에서 두각을 나타내고 새로운 수익원을 창출할 수 있는 새로운 방법을 가질 수 있습니다.

이러한 목적으로 산업용 IoT 데이터를 평가하려는 기업은 먼저 데이터 분석의 기반을 마련해야 합니다. 여기에 포함되는 것은 다음과 같습니다:

• 산업용 필드버스 시스템 수준에서 데이터에 대한 액세스

• 기계 및 시스템에 최대한 근접하게 데이터를 분석하는 능력(엣지 컴퓨팅)

• IIoT 데이터를 적절한 소프트웨어 애플리케이션에 정확하게 배포하는 기능

• 엣지 하드웨어 및 엣지 소프트웨어 컴포넌트로 구성된 분산 시스템 관리

특히 생산 중인 기계에 근접해서 IIoT 데이터를 마이닝하는 것이 중요합니다. 이를 통해 데이터 스트림의 양이 줄어들고 귀중한 기계 데이터가 발전소를 떠나지 않도록 보장합니다. 원시 데이터가 아닌 분석에서 얻은 통찰력만 필요에 따라 다른 애플리케이션 및 저장 매체와 공유됩니다.

netFIELD를 통한 데이터 마이닝

Hilscher는 netFIELD 제품군을 통해 기업이 효과적이고 효율적인 산업용 IoT 데이터 마이닝 전략을 구현할 수 있도록 지원합니다.Hilscher의 netFIELD 엣지 게이트웨이는 이러한 산업용 IoT 애플리케이션을 위해 특별히 설계되었습니다. netFIELD 앱을 사용하면 기계의 PLC를 방해하지 않고 필드 버스 데이터를 수동적으로 읽을 수 있으며, 장치 및 컨테이너 관리 솔루션인 netFIELD Cloud를 사용하면 모든 엣지 장치의 원격 관리, 소프트웨어 컨테이너 및 업데이트 설치 및 IIoT 데이터 스트림의 정밀한 제어가 가능합니다.

수명 종료 시점을 미래로 전환

오늘날 기존의 모든 플랜트는 이미 설치된 자동화 기술에 대한 개입 없이도 디지털 미래에 적합하게 개조될 수 있습니다. 센서와 현대적인 IoT 도구는 로컬 또는 원격으로, 어느 지점에서나 생산을 개선하고 프로세스의 효율성을 높이는 데 도움이 됩니다. 리트로핏 컴포넌트 사용이 줄어들고 서비스를 사용하도록 IoT를 개선함으로써 경쟁력을 유지해야 하는 압박이 줄어듭니다.  그리고 예상되는 수명 종료 시점이 지난 후 10년 동안 시스템을 더 사용할 수 있다면 좋지 않을까요?

netFIELD를 통해 기존 인터페이스를 계속 사용

시스템을 중단하지 않고 기존 시스템에서 IoT 기술을 사용하기 위한 핵심은 주로 기존 인터페이스를 사용하여 데이터를 수집하는 것입니다. 예를 들어, Hilscher 엣지 게이트웨이는 PLC의 프로그래밍 인터페이스를 사용하여 PLC 프로그램을 적극적으로 수정하지 않고도 데이터를 집계할 수 있으며, 이 프로그램은 최대 20년이 지난 것일 수 있습니다. 또는 자동화 네트워크를 수동적으로 활용하여 PLC와 병렬로 프로세스 데이터를 기록할 수도 있습니다. 두 번째 옵션은 Hilscher의 자율 엣지 장치를 사용하여 IO-Link 센서 기술을 직접 연결할 수 있는 시스템을 갖추는 것입니다. 이러한 장치들을 사용하면, 이전에 사용되지 않았던 정보를 추가 센서를 통해 중앙에서 수집하고 처리할 수 있습니다.

생산의 새로운 비즈니스 모델

예를 들어, 기계에 대한 혁신적인 임대 개념이 증가하고 있습니다. 비용이 청구되는 것은 설치가 아니라 생산된 물품 또는 사용된 시간에 따른 값입니다. Office 365의 일반적인 소프트웨어 구독 모델 또는 Tesla에서 실행한 소프트웨어 활성화와 같은 시나리오도 생각할 수 있습니다. 즉, 컴퓨터는 항상 모든 장비가 완비되어 제공되지만 소프트웨어 구성은 나중에 원격으로도 변경 가능합니다. 이러한 기계를 스마트하게 만들기 위해서는 센서를 추가하기만 하면 손쉽게 가능합니다. 그러나 생산성을 높이고, 유지 관리를 줄이고, 생산 다운타임을 방지하고, 마지막으로 구독 모델 시나리오를 만드는 데 필요한 AI를 어떻게 구현할 수 있을까요? 일반 PLC는 단순한 제어 작업만 수행합니다. 여기에는 자원 집약적인 소프트웨어를 추가로 설치할 공간이 없으며, 인터넷에 연결되어 있지 않습니다.

netFIELD 적용 스마트 머신을 위한 데이터 인프라

이 부분에서 Hilscher가 제공하는 엣지 기술이 필요합니다. 기계 근처에 설치된 게이트웨이는 AI를 위한 공간을 제공하고 원격 관리가 가능합니다. 뿐만 아니라, 자유롭게 구성 가능한 방식으로 데이터를 집계 및 처리하고, 디지털 트윈으로서 가상 객체에 매핑함으로써, IT, ERP 시스템 또는 상위 생산 물류 프로세스로의 전환을 용이하게 합니다. 게이트웨이의 소프트웨어 수명 주기는 중앙에서 관리됩니다. Hilscher는 이를 위한 관리 플랫폼을 제공하며, 기계가 납품된 후에도 기계 제조업체가 고객의 요구 사항에 유연하게 대응할 수 있는, 장치와 연동되는 통신 구조를 제공합니다.