한국미쓰비시전기오토메이션, AI 기술 및 e-F@ctory Alliance 등 소개

한국미쓰비시전기는 ‘진화하는 실용화 이노베이션’을 테마로, 첨단 기술을 활용한 진화된 e-F@ctory 의 데모 시연이 진행되는 메인 스테이지와 실용적인 e-F@ctory 의 6개의 유스케이스, 신제품을 중심으로 한 각종 FA제품을 전시했다.

전체 부스는 컴퍼넌트 존과 e-F@ctory 존, 파트너 존, 유스케이스 존, 메인 데모 존으로 구성이 됐다.

특히 산업용 PC ‘MELIPC 시리즈’와 미쓰비시전기의 AI 기술인 Maisart(마이서트)를 탑재한 데이터 분석·진단 소프트웨어 ‘리얼타임 애널라이저’, SCADA 소프트웨어 ‘MC Works64 엣지 컴퓨팅 에디션’ 등 지난해 11월에 발표된 3가지의 엣지컴퓨팅 신제품이 소개되면서, 관련업계의 관심을 집중시켰다.

 

이와 함께, 엣지 컴퓨팅에 의한 설비 이상의 예측 진단과, AI, AR 및 클라우드와의 연계를 통한 예방 보전 지원 데모를 시연해 참관객들의 발길을 끌어 모았다. e-F@ctory 는 AI, AR 등 최신 디지털 기술과 미쓰비시전기의 다양한 FA제품들과의 원활한 연계를 통해 공장 전체의 스마트화를 실현할 수 있다는 것이 한국미쓰비시전기의 메시지다.

1. e-F@ctory의 데모 시연이 진행된 메인 스테이지
 우리가 살고 있는 사회는 사물과 사물, 사람과 기계, 시스템 등 다양한 연결에 의해 새로운 가치가 창출되는 스마트한 사회다. 그중 제조업은 AI, 클라우드, IoT 등 첨단기술을 활용한 엔지 니어링 체인, 서플라이 체인에 있어서의 생산성 향상과 부가가 치 창출을 기대하고 있다. 이 모든 열쇠를 쥐고 있는 것은 엣지 컴퓨팅으로, 이 엣지컴퓨팅을 활용해 새로운 가치를 창출할 수 있다는 것이 미쓰비시전기의 메시지다.

‘제조실용화 이노베이션으로 진화한 미쓰비시전기의 e-F@ctory’. 이 메시지를 전달하고자 한 것이 메인스테이지의 목적.

 

 

e-F@ctory는 FA와 IT 통합 솔루션이다. FA시스템과 IT 시스템을 쉽게 연결시켜주는 엣지컴퓨팅을 활용해 시스템 구축 을 쉽게 실현함으로써, 생산성과 품질향상을 실현할 수 있다.

스마트공장에서는 생산현장의 많은 정보를 클라우드 상의 IT시스템에 모아서 이 정보를 분석하고 제조업 전체에 공유해주 는 것이 이상적인데, 실제로 많은 공장들은 이 IoT가 제대로 활용되고 있지 못하다. 방대한 통신량에 의한 IT 시스템의 부하 때문에 실시간 데이터 수집도 원활하게 이루어지지 못하고 있다.

 

이런 과제를 해결하기 위해 미쓰비시전기에서는 엣지컴퓨팅 제품을 개발해 왔는데, 이 엣지컴퓨팅은 생산현장과 가까운 엣지영역에서 실시간으로 정보를 수집하고 분석하고, 진단하 고, 피드백해주기 때문에 생산성과 품질이 우수한 공장을 실현 할 수 있게 도와준다.

미쓰비시전기는 최근, 엣지영역을 담당하고 있는 e-F@ctory에 새로운 핵심 산업용 컴퓨터인 MELIPC 및 대응 어플리케이션을 발표했다. 이러한 제품군들을 활용해 엄청 나게 방대한 통신량을 줄이고, IT시스템의 부하를 덜 수 있다.

미쓰비시전기의 다양한 FA 제품군과의 연계를 통해 생산현장 으로부터 필요한 데이터를 수집하고 피드백하는 것이 가능해진다. 멀티밴더로 구성된 생산현장에는 다양한 기기나 네트워크의 규격차이라는 과제가 있는데, 이것을 MELIPC의 오픈 소프 트웨어 플랫폼인 ‘엣지크로스’로 대응해 나간다는 것이 미쓰비시 전기의 전략이다.

 

이러한 제품군들을 활용해서 기기나 규격차이 를 해결하고, 다른 어플리케이션에 대응하면서 고객의 과제를 해결하는 것으로 공장 전체의 최적화를 실현할 수 있다.

이 메인 스테이지에서 미쓰비시전기는 엣지컴퓨팅을 활용한 e-F@ctory로 가능해지는 제조에 대해 소개했다.

첫 번째는 MELIPC 및 첨단기술을 활용한 설비예방보전 사례다. 엣지컴퓨팅에 의한 로봇의 이상징후 검출이 여기에 해당한다. MELIPC 및 대응 어플리케이션은 리얼타임 애널라 이저가 가동 중인 설비를 실시간 진단감시해주고 있기 때문에, 설비가 고장나기 전 이상 징후를 먼저 검출해 낸다. 이로써 보다 신속하게 대응할 수 있게 되어 로봇이 멈추지 않는다. 이 리얼 타임 애널라이저는 미쓰비시전기의 AI기술 마이사트(Mysart) 를 탑재하고 있으며, 설비의 전류파형 데이터를 감시해주고 있다.

 

미리 수집해놓은 정보 가운데 정상 파형 데이터를 AI가 자동으로 학습하고, 이후 가동 중인 설비와 유사도를 측정해 주는 방식이다. 예를 들어 가동 중인 로봇에 이상징후가 검출 되었을 경우, AI기술 마이사트가 미리 학습해놓은 정상데이터 를 기반으로, 평상시와 다른 문제점을 신속하게 검출해 낸다. 그 결과를 SCADA 소프트웨어 MCWorks 64 엣지컴퓨팅 에디션과 연계해, 신속하게 생산현장으로 피드백이 된다. 이처럼 MELIPC가 이상징후를 신속하게 생산현장으로 피드백해주기 때문에, 설비의 예방보전과 품질향상에 공헌하게 된다.

 

이어 클라우드 AI에 의한 보전방법의 제안 및 부품 발주에 대해 소개했다. MELIPC가 검출한 로봇의 이상징후는 e-F@ctory 얼라이언스 파트너에 의해서 클라우드 상의 AI에 보고가 된다. 이후 웹 화면에 경고알람으로 통지를 해주기 때문에, 보전직원이 문제가 있다는 것을 알고 대응할 수 있다.

 

AI는 이 많은 빅데이터 안에서 유사사례를 먼저 검증하고, 정확한 보수방법을 목록화해서 추천한다. 그리고 보전직원은 최적 보전방법을 선택할 수 있고, 유지보수에 필요한 부품재고 파악이나 발주 역시 AI가 대응하기 때문에, 멈추지 않는 공장, 스케줄에 무리가 없는 공장이 실현이 된다.

이어서 AR을 활용한 로봇의 보전작업이 소개가 됐다. AI가 발주한 부품이 도착하면 보전직원은 헤드 마운드 디스플레이 홀로렌즈를 장착하고 보전작업을 수행한다. 한 쪽에 홀로렌즈와 같은 화면이 있고, 보수버튼을 손가락으로 클릭하면 CG작업 가이드가 호출되고, 실제설비에 CG화면이 겹쳐진다. 그러면 이상징후가 검출된 로봇을 가지고 보전작업을 한다. 홀로렌즈에 표시된 정보만 따라하면 되기 때문에, 여기에는 여러 가지 기능 이나 기술이 필요하지 않다. 이러한 모든 기능은 모두 MCWorks 64에 의한 기능이며, AI화면 역시 여기에 포함되어 있다.

이와 같이 e-F@ctory는 AI, AR 등 최신 디지털 기술과 미쓰비시전기의 다양한 FA제품들과의 원활한 연계를 통해 공장 전체의 스마트화를 실현할 수 있다. 이 모든 기능들을 뒷받침해 주는 것은 e-F@ctory 협력사들이다.

 

e-F@ctory 얼라이언스 파트너들과의 강력한 연계 덕분에 모든 기능을 이용할 수 있는데, 전 세계 450개에 달하는 파트너들과의 강력한 연계 덕분에 엔지니어링 체인, 서플라이 체인에 있어서의 고객의 다양한 요구에 부응함과 동시에, 최적의 솔루션 지원이 가능해 진다.

 

생산성향상과 부가가치 창출을 실현시킬 FAㆍIT 통합 솔루션 e-F@ctory는 생산현장과 IT 시스템을 쉽게 연결시켜 주는 엣지컴퓨팅을 활용해 AI나 IoT의 실용화를 촉진하며, 나아가 공장전체의 스마트화를 가속화한다. e-F@ctory에 의해 클라우드, IT 시스템, 네트워크, 사람과 기기가 서로의 영역을 초월하여 연결됨으로써, 새로운 가치가 창출되고 미래의 제조를 실현할 수 있게 된다.

전시기간 동안, AI를 통한 보전작업에 관해 참관객이 직접 홀로렌즈를 장착하고 시험해 볼 수 있도록 체험존이 마련됐다.

2. 컴퍼넌트 존

MELSEC iQ-R/iQ-F
컴퍼넌트 존에서는 우선, MELSEC을 활용한 원료 제조 공정, 검사 공정, 출하 공정을 재현한 음료 생산 라인의 데모가 소개됐다.

원료 제조 공정에서는 미쓰비시의 이중화 PLC가 원료 탱크 의 수위 레벨을 PID 제어하는 것을 보여줬다. PLC가 A계 (마스터), B계(대기)로 이중화 되어있기 때문에, 만일의 경우 A계 PLC(마스터)가 정지하는 경우에도 A계에서 처리하던 데이터를 B계가 즉시 처리하기 때문에 멈추지 않고 운전을 계속할 수 있다는 것을 보여준 데모.

 

 

MELSEC을 활용한 원료 제조 공정, 검사 공정, 출하 공정을 재현한 음료 생산 라인의 데모가 소개됐다.

검사 공정에서는 페트병 내 음료가 기준값만큼 들어 있는지 를 화상 처리로 검사한다. 컨베이어 기어 박스에 진동 센서를 장착하고 있으며, 미쓰비시의 C언어 컨트롤러가 진동 센서로부 터 측정한 데이터를 FFT(주파수 해석)로 해석하고, 해석결과, 이상 진동이 발생할 경우 이를 감지하여 작업자가 알 수 있도록 하며, 플렉서블 I/O가 적용되어 있어 CPU를 거치지 않고 신속 하게 검사 공정을 수행할 수 있다. C언어 컨트롤러의 이상 진동 감지 기능과 플렉서블 I/O가 검사 공정의 신속하고 정확한 예방 보전을 가능하게 한다.

출하 공정에서는 소형 PLC인 iQ-F가 사용되어 온도 제어에 의해 제품 뚜껑에 라벨을 부착하는 데모를 보여줬다. 고온의 히터를 사용해 제품 뚜껑에 라벨을 부착하며, 라벨 부착 직후 고온의 페트병 뚜껑의 온도를 적외선 카메라로 측정한다. 측정한 온도가 높으면 적용되어 있는 안전 PLC가 안전 도어를 잠궈 작업자가 열 수 없으며, 뚜껑의 온도가 일정 온도 이하로 내려가면 안전 도어 잠금이 해제되기 때문에 작업자의 안전을 확보할 수 있다.

서보 Parallel Link 데모
 서보 시스템 전시 코너에서는 델타형 Parallel link 구조의 Pick & Place가 소개됐다. 복잡한 Parallel link 기구를 iQ Monozukuri HANDLING 어플리케이션 패키지로 실현하고 있다. 이를 통해, 시운전 시간의 단축, 개발의 용이화를 도모할 수 있다.

서보 면진제어 데모
 면진용 액추에이터에 의한 구조물의 진동 억제가 소개됐다. 면진 제어 기능에 의해, 정정 시간의 단축을 도모함으로써, 공의 Pick & Place 동작의 택트 타임을 단축 할 수 있다는 것을 보여주고 있다.

로봇 SI(윈텍오토메이션)
산업용 다관절 로봇을 이용하여 도포를 하면서 동시에 끊김, 솔림, 두께에 대해 비전 검사를 하는 데모다. 정상 제품 혹은 불량 제품이 구별 가능하며, 택트 타임을 줄일 수 있다.

 

로봇 SI(그린텍시스템)
산업용 다관절 로봇을 이용하여 AVN(차량용 ALL in one 디지털기기)의 Button 및 Knob의 Feeling & Torque를 측정하고, Signal의 정확한 출력여부를 Electronics & Vision으로 판정하는 시스템이다.

로봇 토크센서 데모(서보스타)
로봇에 토크 센서를 이용하여 지금까지 자동화하지 못했던 난이도 높은 작업을 자동화할 수 있다는 것을 보여주고 있다. 기어를 조립 및 검사하는 데모기로, 기어를 조립할 때 기어의 위치가 틀어져 있어도 토크 센서를 통해 로봇에 가해지는 힘의 방향을 인지하여 방향을 보정할 수 있다.

 

3. e-F@ctory 존
e-F@ctory와 엣지 컴퓨팅의 역사를 소개했다. 미쓰비시 전기는 2003년 e-F@ctory 콘셉트를 발표했다. 엣지 컴퓨팅 제품을 중심으로, FA와 IT 통합을 실현하는 제품을 속속 출시 하고 있으며, 엣지 컴퓨팅 제품을 사내에서 실증하여, 모델 공장화해왔다. 이와 같은 시스템 도입 실적은 7,300건에 이르 며, 다양한 사례를 동영상을 통해서 소개했다.

엣지컴퓨팅 신제품군
 지난해 11월 발표된 엣지컴퓨팅의 신제품 3종류가 전시됐다.

산업용 PC MELIPC 시리즈는 생산 현장의 데이터를 활용한 엣지 컴퓨팅을 실현하는 산업용 PC로서, CC-Link IE와 실시간 처리에 의한 고정밀 데이터 수집뿐만 아니라, Edgecross에 대응하며, 데이터 가공/모델 관리가 가능하게 된다.

데이터 분석·진단 소프트웨어 리얼타임 애널라이저는, 생산 현장의 데이터를 오프라인 분석/실시간 진단하는 어플리케이션 소프트웨어로서, 미쓰비시전기의 AI 기술인 Maisart(마이서트) 를 탑재하고 있다. 데이터를 정량적으로 분석· 진단함으로써, 사람마다의 편차가 없는 품질 향상과 예방보전을 제공한다.

 

 

 

델타형 Parallel link 구조의 Pick & Place가 소개됐다(왼쪽). 서보시스템의 제진제어 기능을 보여주는 데모(오른쪽)

SCADA 소프트웨어 MC Works64 엣지 컴퓨팅 에디션은 생산 현장의 데이터를 감시하는 어플리케이션 소프트웨어로서, 3D 표시 등 고도의 그래픽 표시가 가능하다. 또한 스마트폰 등 모바일 기기에서의 감시도 가능하다. 데모에서는 서보 전류의 데이터를 수집·가공·분석·진단하고 있다. 과거의 ‘정상적인’ 전류 파형 의 데이터를 사전에 AI 학습시켜, 이 정상 데이터와 실시간 전류 데이터를 비교하여, <평소와는 다른> 이상 징후를 발견할 수 있다.

EdgeCross(엣지 크로스)
EdgeCross는 FA와 IT가 조화를 목적으로 하는 엣지 컴퓨 팅 영역의 오픈 소프트웨어 플랫폼이다. 지난해 11월 설립되었 으며, 미쓰비시전기도 간사 회사 중 하나로 참가하고 있다.

얼라이언스 파트너
2011년 일본에서의 발족을 시작으로 한 e-F@ctory Alliance 파트너는 현재, 전 세계에 걸쳐 450개 사 이상이 있다. 한국에 서도 올해 3월 8일, 약 40개 사의 파트너 사와 킥오프행사를 가졌으며, 향후 파트너와 유기적으로 비즈니스 범위를 넓혀나갈 예정이다.

e-F@ctory 유스케이스
e-F@ctory 도입사례가 소개됐다. 산업분야별 식품포장, 수처리, 물류, 자동차별 도입사례가 소개됐다.

 

4. e-F@ctory alliance zone
e-F@ctory alliance zone에서는 서보스타를 비롯해서 Schffler, Kais, SCA, 델캠, 오라클 등의 데모가 소개됐다.