제조업 환경이 디지털 기반의 생산 시스템으로 변화해 가는 흐름 속에 DMG MORI와 셰플러 두 리딩 컴퍼니가 공동으로 ‘머신 툴 4.0’ 프로젝트를 시작했다. 이미 지난 EMO 전시회에서 소개되어 호평을 받은 ‘머신 툴 4.0’은 미래지향적인 생산, 공정, 유지보수에 최적화된 솔루션으로, 제조의 성패를 가늠하는 중요 요소인 생산 가용성의 극대화를 가져올 것으로 기대되고 있다.
인더스트리 4.0이 제조업계에 화두로 부상한 것은 어제 오늘 이야기가 아니다. 제조업의 4번째 혁신이라고 불리는 인더스트리 4.0을 실제 현장에 접목시키기 위해서는 디지털화, 분산화, 셀프 컨트롤, 온·오프라인 통합 생산 시스템을 바탕으로 하는 고객 기반의 세분화된 제조업 생태계 구축이 먼저 실현되어야 한다.
그러나 아직까지는 우리 제조 환경의 실상과는 거리감이 느껴지는 것이 사실이다. 이는 아마 전세계적으로 합의가 가능한 아주 기본적인 규칙이나 기준조차 자리잡히지 않아 어디서부터 어떻게, 무엇을 먼저 구축해야 할지 계획을 세우기가 쉽지 않기 때문일 것이다.
하지만 DMG MORI와 Schaeffler(셰플러)는 이를 기다리지 않고, 리딩 컴퍼니답게 여러 가지 시도를 보여주고 있다. 이 두 회사의 합작 프로젝트 ‘머신 툴 4.0’이 그 예로, 지난 EMO 전시회 때 선보여 호평을 받은 바 있다.
기계, 전자, 정보 기술의 성공적인 상호작용
머신 툴 4.0 하에서는 종합적으로 연결된 지능형 센서, 설비 운영 현황 및 프로세스에 대한 데이터가 실시간으로 수집되고, CELOS®에 있는 기계들과 클라우드에 모두 저장된다. 수집된 데이터는 알고리즘을 통해 클라우드에서 분석되고, 잠재적으로 발생 가능한 결점이나 문제를 사전에 예측하여 감지하기도 한다. 이러한 정보는 해당 설비로 즉각 피드백된다.
DMG MORI가 개발한 ‘컨디션 애널라이저’라는 이름의 CELOS 앱은 ERGOline 컨트롤 상에 집중되는 데이터의 중심 역할을 맡고 있어, 모든 유관 정보를 시각화하여 오퍼레이터가 즉각 필요한 조치를 취할 수 있도록 한다.
하이 엔드 장비로 미리 보는 미래 공장
DMG MORI 그룹 내 머신 툴 4.0 프로젝트를 담당하고 있는 독일 프론튼 데켈마호의 매니징 디렉터 알프레드 가이슬러는 “DMC 80 FD duoBLOCK®는 최고 수준의 하이 엔드 머신”이라며, “이 머신의 팔레트 체인저를 이용해서 다양한 종류의 툴로 복잡한 5축 밀링 동시 가공이 가능하며, 정교한 터닝 기술과의 결합은 완벽한 통합 지능 센서가 얼마나 가치 있는지를 증명한다”고 말했다.
셰플러 기술센터에서 프로덕션 매니저로 근무하고 있는 마틴 슈레이버는 “우리는 글로벌 머신 툴 제조업에 있어 시스템 파트너인 동시에, 머신 툴 유저이기도 하다. DMC 80 FD duoBLOCK 설비에 투자함으로써 우리는 현재 꼭 필요한 기계를 구매하는 동시에 미래 시장을 선도할 신기술 개발에도 도움을 받는 효과를 보고 있다. 우리는 작업 현장에서 최첨단 지능형 머신에 대한 경험을 쌓을 수 있으며, 시스템 공급업자로서 고객과 파트너들에게 이러한 경험을 공유하여 더 나은 서비스를 제공할 수 있게 되었다”며 전반적인 파트너십에 대한 당위성을 설명했다.
머신 툴 4.0으로 고객 이익 극대화 실현
“고객 이익 극대화는 우리의 혁신 프로젝트에 집중함으로써 충분히 실현 가능하다”며, “머신 툴 4.0을 통해 우리는 오늘날의 기술로 어떠한 형태의 제조업 현장까지 구현할 수 있는지 보여주고 있고, 보다 구체적이고 현실적인 의미의 인더스트리 4.0에 다가가고 있다. 이를 통해 디지털 기반의 생산 시스템에 고객들이 친숙해지도록 하여 궁극적으로 고객 이익에 기여하고 있다”고 알프레드 가이슬러는 강조한다.
▲ 외관 상으로는 드러나 있지 않지만, ‘머신 툴 4.0’ 프로젝트에 사용되는 2대의 DMC 80 FD duoBLOCK® 머신에는
최상급 서비스 및 유지보수 시스템에 기반한 60개 이상의 지능형 센서가 설치되어 있다
지능형 머신의 표준 DMC 80 FDduoBLOCK
머신 툴 4.0 프로젝트에 DMC 80 FD duoBLOCK는 DMG MORI 포트폴리오 상의 하이테크 머신 중 하나로 자리잡고 있다. 알프레드 가이슬러씨는 “전반적인 컨트롤과 오퍼레이션은 기존 표준 턴/밀 센터의 그것과 다르지 않고, CELOS® 유저 인터페이스 상의 커뮤니케이션 센터 역할에 적용된다” 며, 새로운 요소들은 추가되는 모든 센서, 액츄에이터뿐이라고 한다.
총 60개 이상의 추가 센서는 바이브레이션, 포스, 온도 및 지능형 센서가 장착된 DMC 80 FD duoBLOCK 설비에 가해지는 압력 등을 지속적으로 측정하여 평가 유닛에 그 결과를 보고하며, 이 정보는 CELOS에 보내지는 동시에 클라우드에서 이용 가능한 정보로 변환된다. 이러한 결과들은 클라우드에서 분석 및 평가되어 더욱 높은 수준의 예측을 가능하게 한다.
▲ 지능형 센서, 작동 현황 및 프로세스 데이터가 DMC 80 FD duoBLOCK 설비 운영을 위해 실시간으로 수집되며,
CELOS 상의 머신과 클라우드에서 모두 분석되고 저장된다
지식 기반 정보 통해 가용성 극대화 가능
“매일같이 행해지는 프리셋 표준 파라미터 이탈 감지 시스템은 데이터 분석의 유용성을 증가시킬 것”이라며 알프레드 가이슬러씨 확신한다. 모든 알고리즘이 이러한 지속적 데이터 평가 방식을 기반으로 계속해서 업데이트된다면, 유례 없는 다양한 종류 및 높은 수준의 상태 정보가 만들어질 수 있다. 마틴 슈레이버는 “기계, 센서 및 평가의 지능화를 통해서 지금까지의 수준으로는 도달 불가했던 가용성 최대치에 매우 가까운 수준까지 접근이 가능할 것으로 본다”고 언급하며 가용성 극대화에 대한 강한 자신감을 나타냈다.
또한 알프레드 가이슬러는 “프로세스와 생산 최적화 과정에서 발생하는 다양한 가능성을 기반으로, 머신의 전체적인 부가가치가 더 높아질 수 있다. 위에서 강조한 지식 기반 정보들로 인해 생산 가용성 및 가공물 품질에 관련된 더욱 신뢰할 수 있는 예측이 가능하다”라고 언급하며 지식 기반 정보의 중요성에 대해 강조했다.
고객을 포함한 모든 협력 파트너십 강조
혁신 프로젝트 머신 툴 4.0에 대한 고객들의 반응은 매우 흥미로웠다고 한다. 지난 EMO 전시회 프리젠테이션에서 “혼자만의 힘으로는 이렇게 복잡한 프로젝트를 이렇게 짧은 시간 내에 적용 가능할 정도의 수준으로 완성시키기 힘들었을 것”이라고 알프레드 가이슬러는 언급했다.
마틴 슈레이버는 “생산자와 공급업자의 긴밀한 커넥션은 모든 단계의 시작에 불과하다. 관련된 모든 당사자가 부가가치에 대한 이익을 얻고, 하나의 부가가치 사슬로 연결될 때에 진정한 인더스트리 4.0 실현이 가능하다”며, 인더스트리 4.0은 고객을 포함한 모든 당사자가 이익을 볼 수 있을 때 완성된다는 아주 의미 있는 언급을 하기도 했다.
▲ 턴&밀 머시닝센터 DMC 80 FD duoBLOCK로, DMG MORI와 셰플러는 혁신적인 공동 프로젝트 ‘머신 툴 4.0’에 착수했다
데이터 보호 및 보안 시스템이 성패 열쇠
DMG MORI 와 셰플러는 모두 데이터 보호 및 보안 시스템이 인더스트리 4.0의 실현 가능성을 쥐고 있는 열쇠가 되리라는 것을 충분히 인지하고 있다.
알프레드 가이슬러씨와 마틴 슈레이버는 민감한 정보를 다룰 때의 문제점과 주요 사항들에 대해 충분히 알고 있으며, 이러한 이유로 유저 및 기타 잠재적 파트너와 함께 작업할 수 있는 보안 커뮤니케이션 환경 구축에 힘을 기울이고 있다는 것에 동의했다.
DMG MORI는 오는 4월 13일부터 17일까지 킨텍스에서 개최되는 관련 전시회에 참가, 동사 부스에서 유저들로 하여금 인더스트리 4.0과 관련된 설비들을 직접 체험할 수 있게 하는 동시에 CELOS 관련 세미나도 진행하여 유저들의 궁금증을 해소하는 시간을 가질 예정이다.
김정아 기자 (prmoed@hellot.net)
