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Industry 4.0의 관점에서, 모션 컨트롤은 커넥티비티와 데이터 보안성, 데이터의 정확도 등이 중요해질 것” 웹서버 기능 강화해서 스마트 공장 수요 확대하는데 주력
김윤수 2016-07-19 14:36:25

ㆍ한국지멘스 이희우 차장


-지멘스가 미들엔드 시장을 강화하고 있는 이유는 무엇인가.

▲지멘스는 알다시피 전 세계 제조시장, 특히 하이엔드 시장을 주도하고 있는 기업이다. 그러나 미들엔드나 로우엔드 분야 역시, 타 경쟁사에 비길 수 없을 만큼 완벽한 제품 포트폴리오를 갖추고 있다. 다만 국내에서 미들엔드나 로우엔드 시장에 대한 홍보가 부족했던 것이, 이들 분야에서 지멘스의 인지도가 높지 않은 이유 가운데 하나다.

하이엔드 중심의 사업을 전개해온 지멘스는 한국 시장에서도 5~6년 전부터 미들엔드 시장에 대한 드라이브를 강력하게 전개하고 있는데, 이것은 전체 제조 자동화 수요에 걸친 인지도 및 매출확대가 목적이며, 실제로 이러한 전략에 맞춰 제품이 꾸준히 출시가 되면서, 미드레인지 시장에서 괄목할 만한 성과가 이어지고 있다.

미드레인지, 특히 기계 제작업체들은 더 빠르고 더 작은 PLC 및 I/O 시스템, 엔지니어링 시간을 혁신적으로 줄일 수 있는 PLC와 HMI, Motion이 통합된 엔지니어링 소프트웨어, 그리고 안전기술이 통합된 드라이브와 PLC를 원하고 있다. 이것이 바로 미들엔드 제품을 강화하는 지멘스의 전략이다. 지멘스에서는 이러한 전략의 첫 단계로서 새로운 통합 엔지니어링 소프트웨어인 TIA Portal을 출시했다.


Sinamics S120 드라이브

 

-지멘스의 통합 엔지니어링 프레임워크인 TIA Portal은 미들엔드 고객에게 어떤 이점을 제공하나.

▲현재 모든 것이 스마트하고, 유저 프렌드리하게 변화해 나가고 있으며, 지멘스의 경쟁력 가운데 하나인 TIA Potal을 통해서 보다 쉽고 사용자 편의적인 환경을 제공하고 있다.

TIA Portal은 무엇보다 사용 편의성에 초점을 맞추고 있다. 지멘스 제품은 복잡하다는 과거의 이미지는 이젠 잘못된 인식이다. 고객들은 향상된 제어시스템의 다양한 기능들을 훨씬 조작하기 쉬운 엔지니어링 소프트웨어를 바탕으로 어떤 작업이든 할 수 있다. 더욱이 지멘스를 처음 접하는 새로운 고객들도 지멘스의 도움 없이 스스로 그들의 프로그램을 만들 수 있다.

TIA Portal은 PLC와 HMI, 모션 등과 같은 모든 TIA 제품의 프레임워크다. 단계적으로 지멘스의 모든 산업제품들은 TIA Portal로 통합이 되고 있으며, 모든 제품들은 자동적으로 연결이 된다.

특히, 미들엔드 시장에서는 각각의 고객들이 그들만의 기능을 원하기 때문에, 엔지니어링 시간이 비용 증가의 큰 요소가 되는데, 지멘스의 고객들은 TIA Portal을 통해서 엔지니어링 시간을 40%까지 줄일 수 있다. 사용의 편의성 덕분에 초보 엔지니어들도 소프트웨어 작업을 바로 시작할 수 있고, 교육을 받는 데에 있어서도 짧은 시간에 끝낼 수 있다. 이것 또한 고객들의 비용을 절감할 수 있는 큰 요소이다.

이처럼 미들엔드 시장의 고객 역시 TIA Portal을 통해 많은 이점을 얻을 수 있기 때문에, TIA Portal은 우리 지멘스의 미들엔드 시장을 확대하는데 강력한 동력이 되고 있다. 국내 고객들이 보다 쉽게 사용할 수 있도록 내년 경에 완전한 한글화를 계획하고 있다.

 

-미드레인지 시장에서의 지멘스의 경쟁력은 어떻게 설명될 수 있나.

▲지멘스의 드라이브 제품군은 Sinamics S시리즈와 G시리즈, V 시리즈로 구성이 된다. S시리즈는 하이퍼포먼스, G시리즈는 제너럴 퍼포먼스, V시리즈는 로우엔드 시장을 각각 타깃으로 한다. 지멘스는 그동안 G시리즈와 S시리즈 위주의 비즈니스를 전개해오면서, 하이엔드 시장에서는 S시리즈로 시장을 주도하는 입장에 있다.

미드레인지 제품군에 해당하는 Sinamics G시리즈 가운데 G120 시리즈는 모듈러 방식으로 컨트롤 모듈과 파워 모듈을 나눠서 기능적으로 선별해서 사용할 수 있는 것이 특징이다. 컨트롤 유닛을 그대로 유지하면서, 파워 모듈의 출력밀도를 높이면서 EMC나 하모닉 등을 강화해 올해 세대교체가 완료가 됐다. 파워 모듈이 전 영역에 걸쳐 출시가 완료가 됐으며, 현재 적극적으로 홍보와 영업을 전개하고 있다. 기능 통합적인 측면에서 모든 산업분야에 적합해야 하는데, 이를 위해서는 제품 자체가 유연해야 한다. 유연성을 확보하기 위해 G120 시리즈는 통신이나 컨트롤 유닛이 세분화되어 있고, 이미 세이프티(Safety) 기능을 강화해 통합안전(Safety Integrated) 기능을 제공하고 있다.

또한 에너지 효율을 위해 파워 모듈에 회생모듈이 이미 출시가 되고 있다. 가장 넓은 용량의 회생할 수 있는 파워 모듈이 공급이 되고 있고, 인버터별로 에너지를 얼마만큼 사용했는지 알 수 있는 미터링 기능이 포함되어 있다.

이처럼, G120 시리즈에는 에너지 효율 기능과 세이프티 기능이 기본적으로 통합이 되어 있다.

특히, 과거 지멘스는 S120 시리즈로 공작기계나 철강, 코팅 머신과 같은 하이엔드 서보시장을 확대해왔는데, 최근 미들엔드 시장 확대를 위해 단축 서보인 V90을 출시했다.

이 V90의 프로피넷을 지원하는 모델이 곧 출시가 될 예정이며, 이어서 내년 하반기나 2018년에 미들엔드 시장을 공략하기 위한 또 다른 새로운 단축서보가 출시가 될 방침이다.

 

-지금 얘기한 새로운 단축 서보는 어떤 수요를 커버하게 되나.

▲S120시리즈가 하이엔드 수요, V90시리즈가 로우엔드와 미들엔드를 커버했는데, 이 두 가지 서보시리즈의 간극을 메우기 위한 제품으로 출시가 될 예정이다. 동기운전 기능과, IRT, 등시선 동기 기능 등이 강화되어 15kW 용량의 단축서보로 소개가 될 계획이다. 기본적으로 컨버팅 머신을 비롯한 미드레인지 수요가 타깃 시장이다. 현재 코터머신이나 패키징 머신 수요에 집중한 사업을 전개하고 있으며, G120시리즈는 오래 전부터 테스트장비 시장을 중심으로 한 영업이 전개되고 있다.

 

-국내 미드레인지 시장에서 지난해 사업성과는 어떠했나.

▲지난해 시장 전체적으로는 좋은 상황은 아니었는데, 우리 한국지멘스는 내수시장에서 자동차 물류 도장 차체라인의 수요를 중심으로 좋은 성과를 거뒀고, 올해도 이러한 상황이 이어지고 있다.

오히려 중국에 수출하는 OEM 수요가 침체돼서 수출시장이 약 25% 정도 줄어든 것으로 나타났는데, 우리 역시 수출시장에서 확보하는 매출이 크기 때문에 이 부분에서 영향이 있었다.

지멘스는 현재, 미드레인지 서보 시장에 대한 진입을 가속화하고 있다.

현재 일산이 미드레인지 서보 시장을 주도하고 있는데, 그 이유는 적극적인 기술지원과 사용 친화성에 있다. 지멘스를 비롯한 유럽기업들은 아무래도 이러한 부분에서 일산에 비해 취약할 수밖에 없는데, 이를 극복하기 위해 최근 지멘스에서 출시되는 제품들은 소프트웨어 툴 등이 대단히 사용자 친화적으로 바뀌고 있다. 과거, 지멘스 제품은 무겁고 많은 기능이 들어가 있다고 인식이 됐었지만, 지금은 웹페이지를 깔아서 가볍고 매크로 기능 등을 단순화하고, 몇 번의 조작만으로 사용할 수 있도록 유저 프렌드리하게 되어 있다. 이러한 기능을 사용해 본 유저들이 상당히 호의적인 반응을 보이고 있고, 충성도가 확산되고 있다.


모듈방식의 Sinamics G120 시리즈

 

-올해 미드레인지 수요는 어떻게 전망하나.

▲국내투자가 FPD나 OLED 등의 일부 수요에 국한되어 전개가 되고 있어서, 우리 지멘스에게 좋은 상황은 아니다. 지멘스에서는 이러한 수요를 위해 V90 프로피넷 모델 출시를 앞당기고 라인업 추가에 주력하고 있다.

기존의 하이엔드 위주의 시장에서, 현재 V90시리즈로 OLED 소자 제조장비 등의 수요를 확보하기 위한 노력을 기울이고 있고, 가시적인 성과가 기대되고 있다. 올 하반기 경이면 경쟁사의 영역에서 지멘스가 두각을 나타낼 수 있을 것으로 본다.    


통합 엔지니어링 프레임워크 TIA Portal


-미드레인지 시장 확대를 위한 주력제품으로는 어떤 것들이 있나.

▲V90및 V20과 같은 V시리즈와 G시리즈가 주력제품이다. 모듈방식의 Sinamics G120 시리즈에는 펌프나 팬, 컴프레서용 모듈식 인버터인 G120P와 콤팩트 타입의 G120C와 같은 모델이 있다.

G120C는 프레임 사이즈가 작아졌으며, 파워 레인지가 내년 하반기에 지금의 18.5kW에서 75kW로 확대가 될 예정이다.

내년에는 미들엔드 M2 시장을 강화하기 위해 기존 G120시리즈의 파워 모듈을 교체해 용량을 강화할 계획이다.

V20도 프로피넷을 지원하는 모델이 출시돼서, 디지털화를 구현하고 있고, TIA Portal 14버전이 올 하반기에 출시될 예정이다. 이미 G120은 TIA Portal에 통합이 되어 있고, S120과 V20까지 곧 통합이 될 계획이다.

또 지멘스에서는 웹서버 기능을 강화해서 스마트 공장 수요를 확대하는데 주력하고 있는데, S시리즈는 이미 웹서버 기능이 탑재가 되어 있고, V90은 개발 중에 있다. V20의 경우에도 솔라 램프로 사용되는 수요가 있어서 웹서버 기능이 요구되고 있기 때문에, 이 부분 역시 검토 중에 있다.

 

-중소기업의 스마트 공장에 대한 수요를 어떻게 보나.

▲S120시리즈와 같은 하이엔드급 제품에는 이미 웹서버 기능이 탑재되어 있어서 원격에서 모니터링과 커미셔닝이 가능하다.

OEM 고객들은 시운전과 진단 기능에 대한 요구가 큰데, 웹서버 기능을 통해 이러한 요구에 대응할 수 있다. 지멘스는 제품 포트폴리오 가운데, PLC가 있기 때문에 중앙 집중방식의 컨트롤도 가능하고, 드라이브에서 컨트롤을 구현해주길 원하는 저가장비의 요구에도 대응이 가능하다. 따라서 통신보안이나 VPN 등이 커버가 되면, 고객이 스마트 공장을 구현하겠다는 의지만 있을 경우 얼마든지 지원이 가능하다.

우리 지멘스는 설계부터 가상 시뮬레이션 및 최적화, 실제 제조공정과 운영 및 유지보수에 이르는 제조의 전 과정을 연결하고, 가상세계와 현실공간을 통합하는 Industry 4.0 구현을 위한 완벽한 포트폴리오를 갖추고 있는 것이 타 글로벌 업체들과의 차이점이다.

지멘스에서는 기계기구 설계시 작성된 CAD 데이터를 기반으로 한 가상의 3D 설비를 실제 컨트롤러와 연결해 현실세계에서 가상으로 시운전해보는 보는 툴인 메카트로닉스 콘셉트 디자이너(Mechatronics Concept Designer)를 통해 제품을 선정하고, 그 다음 소프트웨어를 프로그래밍하고 버추얼 시뮬레이션을 거쳐 커미셔닝을 하게 된다.

여기에는 지멘스PLM의 메카트로닉스 콘셉트 디자이너(MCD)와 NX 등을 사용하게 되며, 이후 일렉트리컬 디자인 단계부터 지멘스 인더스트리의 영역에 해당하는데, 지멘스에는 이를 위한 사이징 툴이 있다. TIA Portal을 통해 HMI부터, PLC, 드라이브, 인버터까지 데이터가 모두 공유가 되며, 버추얼로 시운전을 하게 된다.

 

-모션 컨트롤의 기술 트렌드를 어떻게 전망하나.

▲모터에 대한 동적성능 등 이미 업체별로 하드웨어적인 사양에는 큰 차이가 없다. 단지 스마트화, 디지털화라는 트렌드에 맞춰 어떻게 여러 가지 기능을 통합하고 개방할 것인가, 얼마만큼 쉽게 연결할 것인가, 또 얼마만큼 쉽게 사용할 수 있나 하는 것들이 앞으로 모션 컨트롤 업계를 비롯한 제조자동화의 업계의 기술적인 이슈가 될 것으로 생각된다.

이에 따라 고객이 쉽게 사용할 수 있도록 하기 위한 기능들이 앞으로 메이커별로 강화가 될 것으로 보이는데, 서보의 경우 분석하기 위한 툴이 얼마나 잘되어 있느냐 하는 것도 앞으로 고객들이 보다 관심을 갖게 될 것 내용 가운데 하나로, 지멘스에서는 주파수 분석기능이나 원버튼 튜닝, 실시간 튜닝 기능 등을 이미 제공하고 있다.

또, Industry 4.0 등의 새로운 제조 트렌드로 인해 앞으로 통합이 가속화될 것으로 보이는데, 통합에는 네트워크는 말할 것도 없고, 모션 컨트롤과 관련해서는 에너지효율을 위한 기능 통합과 세이프티 통합 등이 진행이 될 것이다. 특히 현재 대기업들을 중심으로 세이프티 기능에 대한 요구가 많은데, 보통 드라이브에는 세이프티 기능 가운데 STO만 탑재가 되는 것과 달리, 앞서 얘기했듯이 지멘스의 드라이브에는 STO를 기본으로 SS1, SBC, SLS, SDI, SSM, PROFIsafe 등 다양한 세이프티 기능이 지원이 된다.

앞으로 이런 것들이 트렌드로 자리 잡게 될 것이다.

 

-지멘스에는 서보의 분석 툴이 별도로 있나.

▲시운전하는 툴에 스코프 기능이 탑재되어 있다.

 

-컨트롤러인 S7-1500 역시 미드레인지 수요를 커버하는 제품으로 출시가 됐다. 국내 미드레인지 시장에서의 성과가 어떠한가.

▲S7-1500에서 단순하게 드라이브 어플리케이션이 구현이 되는데, S7-1500은 최대 128축까지 제어가 가능하며, 기어링 등의 모션기능도 모두 지원이 된다. 이것은 GMC(General Motion Control) 시장에서는 PLC로 대부분의 모션 기능을 구현할 수 있게 된다는 의미로, 이렇게 되면 PLC 엔지니어가 모션에 대한 거부감이 없어지게 된다.

S7-1500은 지난해 H 사와 같은 전자업계에 대량 공급된 데 이어, 현재 TIA Portal을 베이스로 V90과 S7-1500이 패키지로 구성이 돼서, 코터기와 같은 컨버팅 및 패키징 테스트 장비 등에 공급이 되고 있다.

S7-1500 외에, S7-1200 역시 기본적으로 4축까지 동기제어가 가능하다. 특히 S7-1200은 최대 8점까지 인터널 포지셔닝 제어가 가능하다. 이것은 타사에서는 제공되지 않는 기능이다.

 

-Industry 4.0에서 모션 컨트롤의 역할을 어떻게 보나.

▲Industry 4.0은 기본적으로 IT와 OT가 융합이 되는 개념이기 때문에, 네트워크가 얼마나 잘 지원이 되느냐, 여기에 더해 보안이 얼마나 안전한가라는 점 등이 모션 컨트롤 분야에서도 이슈가 될 것이다.

Sinamics S120 드라이브에서는 프로피넷 통신을 사용해 원격 서비스가 가능한 웹서버 기능을 지원하고 있다.

이 웹서버 기능으로, 툴을 별도로 PC에 깔지 않고도 IP주소를 입력하면 웹서버 화면이 떠서 유저가 드라이브의 상태를 모니터링하고, 펌웨어를 원격으로 수정까지 할 수 있다. 드라이브의 상태값을 볼 수 있는 것은 물론, 다운로드, 컨피규레이션이 모두 가능해, 현장에 가지 않고도 언제 어디서나 접근이 가능하고, 메인터넌스가 가능하기 때문에, 유저는 시간과 장소에 구애받지 않고, 시운전과 기술지원, 서비스를 받을 수 있다.

드라이브뿐만 아니라, SIMOTION에도 웹서버 기능과 OPC XML-DA, TVS, 유저 설정 웹페이지 등의 IT 기능이 탑재되어 있다.

Industry 4.0의 관점에서 모션 컨트롤은 커넥티비티와 데이터 보안성, 데이터의 정확도 등이 중요해질 것이며, 이러한 트렌드에 맞춰 빠르게 대응하는 기업이 시장을 주도해나갈 것이다.


단축 서보 V90


<월간 무인화기술 2016년 7월호>

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