농업을 위한 완전 서비스 자동화 기술: Transplanter 4.0/시그마테크
최교식 2025-01-14 10:19:09

 

 

이탈리아 Budrio(BO)에 위치한 Checchi & Magli, Vegetable Growing Technology는 본사 내 세 공장에서 개발 및 제조된 채소, 담배, 나무 묘목을 위한 식재 기계는 전 세계로 공급된다. 이 회사의 수출 비율은 80% 이상으로 안정적이다. (Austomatisierung 20245월호 발췌, 사진 : Checchi & Magli, 시그마테크 제공)

 

이탈리아의 Checchi & MagliSigma Motion/SIGMATEK와 긴밀히 협력하여 전 세계적으로 사용되는 혁신적인 식재 기계를 개발하고 있다. 이 기계들은 이식 단계에서 품질과 생산성 면에서 매우 다양한 요구를 충족할 수 있도록 설계되었다.

식재 작업의 중요성: 식재는 전체 재배 과정에서 가장 까다로운 단계다. 시간의 압박, 기후적 위험, 묘목의 민감성 등 여러 요소에 의해 결정되며, 작업은 중단 없이 적시에 수행되어야 한다.

Checchi & Magli의 목표: 1976년 설립 이후, 이탈리아의 식재 및 재배 기술 전문 기업인 Checchi & Magli는 최고 성능을 보장하면서도 작업자의 편안함을 극대화하고, 안전 기준을 준수하는 기술을 제공하는 것을 목표로 해왔고, 이러한 철학은 Checchi & Magli의 국제적 성공을 보장해 주었다.

 

완전 자동화 서비스

 

Checchi & Magli는 수십 년간 사용할 수 있는 다양한 모델을 제공한다. 이러한 기계들은 시장의 성장하는 요구를 충족시키는 품질과 신뢰성을 기반으로 제작되었기에, 30년 이상 지난 후에도 여전히 성능을 유지하고 있다. 새로운 Qubik 이식기(Qubik transplanter)를 개발하는 데 있어, Checchi & MagliSigma Motion SIGMATEK의 자동화 전문 기술을 선택했다.

SIGMATEK 제품군은 다양한 요구를 충족시키며 항상 최첨단을 유지해왔다. 오스트리아에서 35년 동안 개발 및 생산된 이 제품군에는 CPU, I/O, 산업용 PC, HMI, 모션 제어, 안전 기술, 객체 지향 프로그래밍이 가능한 LASAL이라는 올인원 엔지니어링 도구와 Varan 실시간 이더넷이 포함된다.

Sigma Motion은 이탈리아 Montecchio Maggiore(VI)에 기반을 두고 있으며, SIGMATEK10년 넘게 파트너십을 이어오고 있다. 이 회사는 메카트로닉 설계 컨설팅, 이상적인 솔루션 선택, 기계 및 시스템 설치 지원 등 포괄적인 서비스를 제공한다.

 

영하의 온도에서도 높은 생산성

 

Checchi & Magli는 새로운 혁신적인 식재 기계를 개발하기 위해 메카트로닉스 및 자동화 분야에서 깊은 전문성을 보유한 Sigma Motion/SIGMATEK에 의존하고 있다. Transplanter 4.0 ( 트랜스플렌터사점영 )프로젝트는 이 분야의 고객들이 현재 요구하는 사항뿐만 아니라 미래의 필요까지도 고려하고 있다.

 

SIGMATEK 기술을 사용한 압착 큐브로 심기 공정에서 생산성을 높이고, Qubik은 시간당 최대 7,200개의 식물을 처리할 수 있다.

 

이 시너지 효과로 두 기관협력은 묘목이 들어 있는 압축 큐브를 위한 새로운 Qubik 이식기의 개발로 시작되었다. 이 기계는 전문 사용자를 위해 설계되었으며, 특히 도매업체와 함께 일하는 상추 재배 농가를 대상으로 한다. 이 부문은 제품 품질과 납기 요구 사항 면에서 점점 더 높은 기준을 요구하고 있다.

개발 과정에서는 메카트로닉스 원리를 활용하여 생산성을 향상시키고, 묘목 심기의 섬세한 단계와 관련된 다양한 프로세스를 자동화하는 데 초점을 맞추었다. 여기에는 검사 및 유지보수 작업도 포함된다.

Qubik 이식기는 3.2cm에서 5cm 크기의 압축 큐브를 처리할 수 있으며, 식재 간격 및 줄 간격을 조정할 수 있습니다. 큐브는 전기-공압 시스템을 통해 분리되어 심어집니다. Qubik은 농업 4.0(Agriculture 4.0)의 원칙을 충족하며, 최저 -10°C에서도 정확하게 작동하고, 시간당/줄당 최대 7,200개의 묘목을 심을 수 있다.

 

식재 기계에 대한 높은 요구 사항

 

식재 기계가 최상의 작업 성과를 내기 위해서는 특정 요건을 충족해야 한다. 먼저, 생산 효율성을 높이기 위해 빠르고 반복적인 동작 시퀀스가 필요하다. 또한, 다양한 고객 요구에 맞게 식재 작업을 조정할 수 있도록 관련 매개변수를 전자적으로 조정할 수 있어야 한다.

기계 손상을 방지하고 사용자 보호를 위해 알람 관리도 무시할 수 없다. 여기에 더해, 신뢰성을 보장하고 발생 가능한 문제를 정확히 진단하기 위해 **예지적 유지보수(predictive maintenance)**와 기능 모니터링도 필요하다.

마지막으로, 기계 시스템의 설계는 컴팩트해야 하며, 이는 제어 캐비닛의 공간을 줄이고 배선 작업을 최소화하는 데 기여한다.

 

확장 가능하고 모듈화된 기계

 

SIGMATEK 기술과 Sigma Motion의 지원 덕분에, Checchi & Magli는 고객의 다양한 요구를 충족할 수 있는 확장 가능하고 모듈화된 기계를 개발할 수 있다. 이러한 설계를 통해 설치 및 시운전 중에 소프트웨어를 수정할 필요 없이, ‘인간-기계 인터페이스(HMI)’에서 장치나 라인의 수와 특수 장비를 직접 구성할 수 있다.

 

모터 제어를 위한 콤팩트한 SIGMATEK DIN레일 모듈: 서보 모터용 DC 시리즈, DC 브러시 모터용 SR 시리즈, 스테퍼 모터용 ST 시리즈.

 

이 모듈화는 SIGMATEKDIN 레일 모듈의 컴팩트한 설계 덕분에 가능했다. 여기에는 CPU, 입출력(I/O), 안전 CPU I/O, 그리고 DC 062 서보 드라이브와 같은 강력한 48V 브러시리스 모터 제어 장치가 포함된다.

모든 개별 채널 옆에 있는 LED 신호는 단락 보호, 과전압 및 저전압 모니터링, 온도 제어와 같은 장치 상태에 대한 유용한 진단 정보를 제공한다. 이러한 기능은 높은 수준의 작업 안전성을 보장한다.

또한, 이 자동화 구성 요소의 콤팩트한 크기(12.5 x 104 x 72mm, 너비 x 높이 x 깊이)는 각 식재 유닛을 제어하기 위한 전자 장치를 포함한 소형 제어 캐비닛의 제작을 가능하게 한다. 이러한 캐비닛은 기계에 원하는 대로 설치할 수 있습니다. 운영에는 IP65 보호를 갖춘 4.3인치 HMI가 사용된다.

 

원격 액세스 플랫폼용 SIGMATEK Connect 앱을 사용하면 사용자는 전 세계 어디에서나 데이터에 액세스할 수 있다.

 

 

원격 생산 모니터링: 클라우드 기반

 

Checchi & Magli가 사용하는 SIGMATEK 솔루션의 가장 큰 장점은 기계의 성능을 온라인으로 실시간 모니터링할 수 있다는 점이다. 이를 통해 4G SIM 카드 또는 Wi-Fi 연결을 통해 원격으로 접근이 가능합니다. 생산 데이터는 기록되어 더 높은 효율성을 달성할 수 있다.

또한, 기계가 작동 중일 때도 PC나 스마트폰을 사용해 현장에서든 원격으로든 매개변수를 변경할 수 있다. 이는 SIGMATEK‘Remote Access Platform(RAP)’ 통해 가능하며, 이 플랫폼은 Industry 4.0 표준을 충족하는 연결성을 제공한다.

 

RAP의 주요 기능

VPN을 통한 기계 제어 시스템 접속 (SSL 암호화 포함)

최대한의 IT 보안

처리된 데이터에 대한 상세 정보 제공

직관적인 조작

태블릿 및 스마트폰 앱을 통한 접근

안전한 데이터 기록 및 클라우드 저장(선택 사항)

 

RAP는 통합 방화벽이 있는 라우터(RAR) 또는 SIGMATEK CPU 운영 체제 확장 기능(RAE)을 사용해 연결할 수 있다. RAR 라우터가 기계에 설치되면 기계는 항상 네트워크에 연결되어 있어 고객이 기계 상태를 완벽히 제어할 수 있으며, Checchi & Magli로부터의 기술 지원도 간소화된다.

 

저자 : 인그리드 트라잉팅거(Ingrid Traintinger), 시그마텍(Sigmatek) 마케팅 커뮤니케이션 부서 책임자

기사제공: 서보스타

 

 

 
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