Hans Beckhoff, Beckhoff Automation 대표이사 겸 소유주

 

 

 

2020년, Beckhoff는 40주년을 맞이했다. 40년 전에 설립된 Beckhoff는 1985년에 PC 기반 컨트롤러로 시작해, 1995년에 버스 터미널을 출시했다. Open Automation의 편집장인 Ronald Heinze는 대표이사이자 창립자인 Hans Beckhoff와 여러 혁신들에 대한 이야기를 나누었다.

 

 

 

Hans Beckhoff는 “우리는 현재의 경제 상황을 긍정적으로 보고 있습니다. 지속적인 성장을 기반으로 2000년 이후 연평균 15%의 성장률을 달성하였으나, 2019년에는 이러한 성장을 이룰 수 없었습니다. 2018년 중반부터 특히 기계 공학 업계로부터 주문이 크게 감소했습니다.”라고 말했다. 그럼에도 Beckhoff는 절망적이지 않다며, 그는 “매출액이 9억 3천만 유로에 달해, 전년 대비 1% 낮은 수준이며 이 정도는 현재 상황에서 받아들일 수 있는 수치입니다.”라고 밝혔다.

Beckhoff China는 전체 매출의 20%를 차지하며 태양광 패널, 풍력 터빈 및 일반 기계 제조용 머신이 주요 성공 요인이다. 2020년에는 국가별로 판매량이 다르다. 중국은 증가세인데 반해 독일, 오스트리아, 스위스를 제외한 유럽은 꾸준한 안정세이다. 하지만 독일에서는 한 자릿수의 감소세를 보이고 있다. 그 주된 원인은 자본재 부문이다. 기계 건설 산업은 자동차 분야의 발전, 코로나 바이러스 위기, 세계 무역 경직으로 인한 세계적인 감소세로 어려움을 겪고 있다. 반면, 건축 부문은 독일에서도 여전히 강세를 보이고는 있다. Hans Beckhoff는 “결국, 최근 몇 년 동안의 평균 성장세에 못 미치는 성장세를 보이고 있다.”라고 말했다.

 

2020년 코로나 바이러스 위기 속에서도 지속된 성장

 

Hans Beckhoff는 “코로나 바이러스 위기 동안, 우리의 생산과 공급 능력은 전혀 문제가 되지 않았습니다. 우리는 근무 시간을 단축한 적이 없으며 그럴 계획도 없습니다. 현재 우리는 전력을 다 하고 있습니다. 최근 몇 주 동안의 상황을 볼 때, 2%로 소폭 증가된 총 매출 약 9억 2천만 유로로 한 해를 마무리할 것으로 예상합니다.”라고 말했다. 위기로 인한 기존 고객 감소를 새로운 고객 유치로 만회했다.

대표이사는 “우리는 코로나 바이러스 위기와 상관없이 계획된 투자 프로그램을 고수하고 있습니다.”라고 강조했다. Beckhoff는 현재 설치 공간을 세 배로 늘림으로써 드라이브 기술을 위한 생산 영역을 계속 확장하고 있다. 또한 린 제조(lean manufacturing) 개념을 보다 짧은 이동 경로, 보다 효율적인 자재 처리 및 새로운 워크플로우와 통합하면 생산 효율이 크게 향상될 것으로 예상된다. Hans Beckhoff는 “전자 드라이브 구성 요소의 생산을 확대하는 것은, 향후 몇 년간 클래식한 로터리 및 리니어 드라이브 기술은 물론, XTS 멀티 무버 이송 시스템 그리고 6자유도를 가진 XPlanar의 멀티 무버 이송 시스템과 같은 대체 리니어 동력학(kinematics)이 성장의 주요 요소가 될 것이기 때문입니다.”라고 말했다.

또한 Beckhoff는 프로세스 산업의 주요 중심지인 텍사스 휴스턴에 새로운 사무소를 설립해 판매 채널을 확장하고 있다. 뿐만 아니라 독일 아헨(Aachen)에서는 RWTH(University of Applied Sciences)옆에 사무소를 개설해 연구 분야에서 회사의 협력 활동을 강화할 예정이다. Hans Beckhoff는 “해외 지사들이 Bekchoff 정체성을 명확하게 할 수 있도록, 점점 더 많은 위치에 건물 투자를 하고 있습니다. 그 예로 Beckhoff는 8월, 덴마크 사업을 위해 새로운 본사 건물을 개관할 예정입니다. 언제 어디서든 고객과 가까워지는 것이 목표이기 때문에 영업 네트워크를 지속적으로 확장하고 이를 강화하고 있습니다.”라고 덧붙였다.

 

TwinCAT/BSD와 함께 Beckhoff는 실시간 TwinCAT 3 어플리케이션을 위한 멀티 코어 지원, Unix 호환 운영 체제를 출시했다.

 

 

40년의 성공 스토리

 

Beckhoff는 40년 동안 자동화 기술 분야에서 주목할 만한 성공을 거두었다. 1980년 Hans Beckhoff는 작은 창고에서 1인 사업으로 시작하여 부모의 전기 설비 사업 고객들을 위한 제어 캐비닛을 구축했다. 핵물리학을 전공한 Hans Beckhoff는 곧 다가올 마이크로 전자공학 시대의 흐름을 빠르게 인식했다. 윈도우 및 목재 가공 기계 부문에서 고객을 위한 시스템 솔루션으로 제어 캐비닛과 결합한 마이크로프로세서 기반 포지셔닝 전자장치를 개발하기 시작했다. 그는 창고에서 종종 그의 아버지의 전기 설비 사업장에서 일하는 전기 기술자들의 도움을 받을 수 있었고, 1984년, 차고에서 첫 번째 건물로 이사했다. 첫해에 그의 사업은 사내에서 개발된 전자 제품의 시스템 통합업체로 운영되었다. Hans Beckhoff는 “1986년 PC 기반 제어 기술의 발전으로 상황이 바뀌었습니다. 우리는 이 기술이 CPU, I/O, 드라이브 기술, 소프트웨어 및 IT 기능으로 구성된 완전한 자동화 시스템의 기반을 형성할 수 있음을 인식했습니다. 이러한 복합적인 특성 덕분에 우리는 경쟁에서 한참 앞서 나갔고, 1990년 하노버 메세 무역 박람회에 처음으로 우리 제품을 전시하기로 결정했습니다.”라며 그때를 회상했다. “우리는 전통적인 자동화 시스템 제조업체와는 확연히 다른 철학을 가진 제어 기술 혁신 기업이었습니다. 진보적이고 역동적인 고객들은 흥미를 느꼈지만, 전통 지향적인 고객들은 받아들이지 않았습니다. 우리의 첫 번째 무역 박람회는 매우 흥미로웠고, 그 이후의 무역 박람회와 전시회도 마찬가지로 흥미진진할 것입니다. 또한 혁신적인 고객들은 우리와 열정을 공유하고자 한다는 점은 여전히 변하지 않고 있습니다.”라고 말했다.

첫 10년 동안 Beckhoff Automation은 특별 판매에 주력했다. 1990년대에 이 회사는 독일에서 자동화 장치를 위한 보다 종합적인 영업 조직을 만들기 시작했다. 글로벌 영업 확장은 2000년에 들어 시작되었다. Beckhoff는 "현재 우리는 독일에 22개 사무소를 두고 있으며 39개국과 75개국에 지사를 두고 있습니다.”라고 말했다.

초기엔 부품들을 자체적으로 직접 납땜해야 했지만, 오늘날엔 공장에서 수백만 개의 부품들이 생산되고 있다. Hans Beckhoff는 “우리는 첫해에 50,000마르크에서 9억 유로로 성장한 매출, 1명에서 4,300명으로 증가한 직원 수, 4MHz에서 실행되는 8비트 마이크로프로세서에서 4GHz에서 실행되는 48커널/64비트 모델로 발전한 기술을 통해 40년 동안의 회사 역사를 되돌아볼 수 있습니다. 우리 회사는 제품과 조직 측면에서 계속 변화하고 있습니다. 우리는 아직도 40년 된, 조금 큰 규모의 신생 기업처럼 느껴지지만, 여전히 새로운 기술로 혁신을 일으킬 수 있다는 자신감을 갖고 있습니다.”라고 말했다.

“혁신이란, 영업과 유통 분야에서도 지속적으로 필요한 사항이며, 우리는 고객을 직접 만날 수 있는 무역 박람회를 언제나 그리워하고 있습니다. 다행히도 Microsoft Teams와 같은 플랫폼은 고객이 어디에 있든지 더욱 집중적으로 고객을 사로잡을 수 있는 기회를 제공합니다.”라고 말했다. Beckhoff는 라이브 프레젠테이션과 온라인 자동화 업데이트를 사용해 중요한 기술 혁신을 고객에게 전달하고 고객과 소통한다. Beckhoff는 “우리는 가상 SPS Connect 무역 박람회와 자체 온라인 이벤트에서 신제품을 소개하는 동시에 PC 기반 제어 철학의 기능적 시스템 개념을 설명합니다.”라며, “Beckhoff에서 자동화 기술은 단순한 지점 간 이동에서부터 5축 CNC 제어 및 로봇 키네마틱스, 혁신적인 무버 기반의 리니어 키네마틱스까지 다양한 멀티축 모션 기능을 비롯해 합리적인 가격의 미니 컨트롤러에서 멀티 코어 고성능의 CPU, EtherCAT 기반 I/O 버스 터미널, 드라이브 및 센서, 초고속 및 워크플로우와 모션을 위한 심층적인 안전 옵션 기능까지 갖춘 매우 복잡한 PLC 기능에 이르는 일관된 플랫폼을 제공하는 것을 의미합니다. 이 모든 것은 제어 기능에 통합된 정밀한 측정 기술, 실시간 C++ 상위 언어 프로그래밍, MATLAB®/Simulink® 기능의 실시간 통합, 통합 실시간 이미지 처리, 인공지능, 엣지 및 클라우드 기반 인더스트리 4.0 기능의 뛰어난 통합으로 보완됩니다. 이러한 종합적인 자동화 플랫폼은 40년 간의 혁신과 경험 및 고객 공동 프로젝트의 결과물입니다.”라고 말했다.

 

머신 러닝 및 클라우드 활동

 

2020년 가장 두드러진 성과 중 하나는 머신 러닝 분야에서 첫 번째 제품의 완성이다. Hans Beckhoff는 “우리는 4년 전에 인공지능에 적극적으로 관심을 갖기 시작했습니다.”라며, “우리는 이 매력적인 기술의 기본을 배우고 개발해 자동화 어플리케이션에 맞게 조정했습니다. 특히 ML(머신러닝) 인터페이스 환경이 PLC 컨텍스트(context) 내에서 실시간으로 실행된다는 점에 자부심을 갖고 있습니다. 이를 통해 현재 TwinCAT의 통합 구성 요소로서 고객에게 제공되고 있는 많은 제어 기능에 대한 새로운 가능성이 열리게 되었습니다.”라고 설명했다.

Hans Beckhoff는 클라우드 기반 엔지니어링은 내부 테스트 단계에 있다며 “클라우드 기반 엔지니어링을 사용하면 랩톱에서 직접 하는 대신 클라우드의 가상 머신에서 엔지니어링 도구를 쉽게 사용할 수 있다.”고 말했다. 클라우드 기반 엔지니어링은 인터넷 브라우저를 통해 별도의 설치 없이 운영 체제가 설치된 모든 종류의 장치에서 액세스할 수 있다. Beckhoff는 2020년 말까지 제품으로 출시할 예정이라고 말했다.

이 경우 소스 코드를 클라우드에 저장할 필요가 없기 때문에 클라우드 기반 컴퓨팅을 위한 예비 공간을 구축할 필요가 없다. 관리 책임자에 따르면 대규모 클라우드 공급업체가 이러한 접근 방식을 저장소(Git) 형태로 지원하므로 편리할 뿐만 아니라 매우 안전하다. “우리는 이 분야에서 마이크로소프트 및 아마존 웹 서비스와 긴밀히 협력하고 있습니다.”라고 그는 덧붙였다.

또한 Beckhoff의 TwinCAT 소프트웨어에는 XP를 위한 새로운 라이브러리와 TwinCAT HMI를 위한 새로운 컨트롤을 포함한 다양한 혁신 기술이 적용되었다. Beckhoff 컨트롤러에는 많은 개방형 인터페이스가 있으며, 현재 지멘스 장비와 통신하기 위해 일부 새로운 인터페이스가 추가되고 있다. 그 결과, 이제 이 시스템은 지멘스 Industrial IoT as a Service 솔루션, MindSphere와도 연결될 수 있다. Beckhoff는 또한 새로운 TwinCAT-S7 통신 기능을 구현했다.

뿐만 아니라 GAIA-X 이니셔티브의 적극적인 서포터이기도 하다. Hans Beckhoff는 “목표는 기본 클라우드 솔루션에서 데이터 서비스를 위한 표준화된 인터페이스를 정의하는 것입니다.” 라며, “GAIA-X는 미국과 아시아의 하이퍼스케일러(초대형 클라우드 업체) 강세에 대응하기 위한 유럽의 솔루션이 되는 것을 목표로 하고 있습니다. 우리는 이 접근 방식이 자동화 기술 분야에서도 유용하다고 생각합니다.”라고 말했다.

 

 

모듈식 AL8000 리니어 모터는 매우 작은 공간에서 높은 피크 힘을 달성한다.

 

 

프로세스 산업의 추진력

 

Beckhoff Automation은 PC 기반 제어 기술을 통해 상당히 오랫동안 프로세스 산업에서 사업을 펼치고 있다. 예를 들어, FDT/DTM 인터페이스는 몇 년 동안 TwinCAT의 필수적인 부분이었다. Hans Beckhoff는 “이 인터페이스는 HART 제품을 구성하고 다른 시스템에 통합하는 데 사용됩니다.”라며, “TwinCAT MTP(Module Type Package)를 통해, 우리는 이제 프로세스 산업으로 한 단계 더 나아가고 있습니다.”라고 설명했다. 이 패키지는 Beckhoff 컨트롤러가 제어하는 모듈을 OPCUA 기반 프로세스 제어 시스템에 손쉽게 통합하기 위해 사용된다. 이렇게 하면 TwinCAT 자동 시스템 모듈을 TwinCAT MTP의 내보내기 기능을 통해 전체 시스템에 쉽게 통합할 수 있다.

Beckhoff는 “프로세스 기술에서 모듈식 자동화 추세는 PC 기반 제어 기술의 이점을 강조합니다.”라고 말했다. 컨트롤러의 우수한 확장성을 통해 모듈 제조업체는 각 모듈과 가장 잘 작동하는 컨트롤러를 선택할 수 있다. TwinCAT MTP는 2020년 말에 출시될 예정이며 파일럿 프로젝트는 이미 진행 중이다.

 

IPC 기술의 무수한 혁신

 

Beckhoff가 선보인 35년간의 IPC 기술과 함께 사용자들은 2020년에도 흥미로운 혁신을 기대하고 있다. CPU 제조업체들이 설계에서 산업용 어플리케이션을 점점 더 고려하고 있다는 사실은 독일 자동화 전문업체들에게는 희소식이 아닐 수 없다. 이들은 장기 가용성과 내부 버스의 타이밍 제어와 칩 상의 TSN 기반 이더넷 컨트롤러와 같은 특수 통합 기능을 위한 프로그램을 제공한다.

이를 위해 초고밀도 IPC의 성공적인 C60xx 제품군이 확장되고 있다. 2020년 말에는 팬리스 C6025 코어 i 기반 컴퓨터가 인텔의 새로운 ‘Whiskey Lake’ 프로세서와 함께 출시될 예정이다. Hans Beckhoff는 “이 컴퓨터는 뛰어난 자동화 속성을 가지고 있지만, 강력하고 콤팩트한 엣지 장치로도 사용될 수 있습니다.”라며, 차세대 혁신 기술에 대해 “IP65/67 등급의 새로운 C7015는 IPC를 기계에 직접 통합하는 새로운 방법을 열어줍니다.”라고 말했다. 새로운 모델은 Intel의 Apollo Lake' Atom 프로세서를 기반으로 하며 통합 EtherCAT P 마스터는 현장에 추가 I/O 링크를 제공한다. 광범위한 인터페이스와 강력한 Intel Atom 멀티 코어 기술을 갖춘 IPC는 자동화 및 클라우드 통신 작업에 이상적이다. Beckhoff는 “이 IPC, EtherCATP 및 IP65 I/O 박스 모듈을 사용하면 전체 데이터 수집 시스템을 쉽게 구현할 수 있으며, 스위칭 캐비닛이 필요하지 않습니다.”라고 설명했다.

강제 환기 장치가 장착된 C6030 및 C6032 컴퓨터뿐만 아니라 ATX 및 3인치 마더보드가 장착된 모든 IPC에는 Intel Core i8/9 ‘Coffee Lake/Coffee Lake Refresh’ 프로세서가 장착될 예정이다.이를 통해 단일 IPC와 최대 8개의 커널을 갖춘 고성능 자동화 시스템을 구현할 수 있다. Beckhoff는 “사용자들은 높은 수준의 성능 때문에 이러한 컴퓨터를 좋아합니다. TwinCAT 3의 코어 분리 기능을 통해 멀티 코어 기술을 활용하는 것이 단순한 어플리케이션에서도 점점 더 중요해지고 있습니다.”라고 덧붙였다.

새로운 CX20x3 임베디드 PC 제품군에는 이제 듀얼 코어 또는 쿼드 코어 AMD Ryzen CPU가 장착된다. Hans Beckhoff는 "뛰어난 실시간 특성과 32비트 및 64비트 시스템(예: TwinCAT 2 및 TwinCAT 3)을 지원하므로 모든 자동화 작업에 이상적입니다.”라며, “AMD와 함께 최근 라인업을 개편하고 있는 올드 플레이어가 다시 그라운드에 진출하고 있습니다.”라고 말했다. Beckhoff는 엣지 컴퓨팅, 포그 컴퓨팅, 클라우드 컴퓨팅, 머신 러닝, AI 및 비전과 같은 분야는 현재 기존의 PC 기반 컨트롤러 외에도 자신의 위치를 찾고 어플리케이션 영역을 확장하고 있기 때문에 올드 플레이어가 산업 환경에서 컴퓨터 시스템의 성장 촉진을 도울 것으로 기대한다.

81xx 시스템 제품군의 도입으로 이제 모든 IPC/CX/패널 제품에 무정전 전원 공급 장치(UPS)를 사용할 수 있게 되었다. 이 제품군은 24V DC 전원 및 데이터를 위한 UPS-OCT 원케이블 솔루션 또는 USB 연결을 통해 별도로 유연한 통신 링크를 제공한다.

또 다른 혁신 기술로 ARM Cortex-M7 프로세서를 기반으로 하는 CX7000 컨트롤러 플랫폼이 있다. 이 플랫폼은 200유로 미만의 정가에 통합 I/O와 LAN 포트를 갖춘 강력한 TwinCAT 3 PLC를 제공한다. EtherCAT 인터페이스를 통해 PLC를 모든 Beckhoff 버스 터미널과 함께 거의 자유롭게 확장할 수 있으며, 다양한 EtherCAT 장치에 연결할 수 있다. Hans Beckhoff에 따르면 CX7000은 가격과 성능 면에서 ‘최고의’ 제품이다. 그는 “우리는 더욱 강력한 솔루션을 고객에게 합리적인 가격으로 제공합니다.”라며, 자동화 기술 분야에서 어플리케이션의 다양성을 지속적으로 확대하고 있다고 말했다.

Beckhoff가 현재 TwinCAT/BSD를 모든 IPC 플랫폼의 대체 운영 체제로 지원한다는 사실은 더 이상 놀랄 일이 아니다. 이는 GPL 라이선스가 필요 없는 산업용 유닉스 호환 오픈 소스 운영 체제인 FreeBSD와 TwinCAT 런타임을 결합했다. Hans Beckhoff는 이를 Windows Embedded Compact 7(CE7)의 대체 또는 후속 제품으로 간주한다. 향후 '빅 윈도우' 어플리케이션(예: Windows 7 또는 10에서 실행되는 어플리케이션)을 대체할 수도 있다. ARM CPU 및 Intel Xeon 프로세서를 지원함으로써 FreeBSD(및 그에 따른 TwinCAT/BSD)는 소형 임베디드 IPC 컨트롤러에서 고성능 IPC 컨트롤러에 이르는 확장 가능한 플랫폼을 지원한다. Hans Beckhoff에 따르면, 이러한 이유로 Beckhoff는 마이크로소프트와 동일한 선상에서 Windows 외에도 Unix 제품을 점점 더 지원할 수 있게 된다고 한다.

또한 HMI의 주체들은 Beckhoff에 지속적인 관심을 보이고 있다. Hans Beckhoff는 “우리는 매일 새로운 고객 요구 사항에 대응하고 각 어플리케이션에 가장 잘 맞는 패널과 패널 PC를 구축합니다.”라고 말했다. 고객은 구성 시뮬레이터를 사용해 개별 장치의 키 확장을 특정 어플리케이션에 적용할 수도 있다. 2012/2013년부터, Beckhoff는 멀티 터치 기술을 산업용 어플리케이션에 사용할 수 있게 하여 업계의 새로운 트렌드를 촉발시킨 최초의 대규모 산업 자동화 공급업체 중 하나였다. 그 이후로 많은 크고 작은 회사들이 IPC 분야에 뛰어들었다. Hans Beckhoff는 “Seagate의 노하우, 제조 기술의 깊이, 긴밀한 고객 관계를 통해 성능과 가격이 최적화된 최신 산업용 PC 하드웨어를 개발하고 제공할 수 있습니다.”라고 말했다.

 

TwinCAT MTP는 프로세스 산업에서 사이버-물리적 모듈화를 최적으로 지원한다.

 

 

버스/EtherCAT 터미널 – 자동화를 위한 기본 빌딩 블록

 

Hans Beckhoff는 다음과 같이 회상한다. “1995년, 즉 25년 전 우리는 하노버 메세에서 버스 터미널을 선보였습니다. 그 당시까지만 해도 8개, 16개 또는 32개 I/O를 가진 필드버스 블록 I/O만 사용 가능했기 때문에, 우리의 버스 터미널은 전체 자동화 산업에 진정한 혁신을 보여주었습니다. Beckhoff의 버스 터미널은 검증된 터미널 스트립 디자인과 현대적인 I/O 및 통신 기술을 결합했습니다. 이를 통해 원하는 신호 혼합에 따라 터미널 박스에서 직접 터미널 바를 세부적으로 구성할 수 있습니다. 또한 많은 어플리케이션에서 전체 배선 레이어를 없애고 터미널 박스를 더 작게 만들고 전체 I/O 스테이션을 더 저렴하게 이용할 수 있도록 했습니다. 당시 우리는 버스 터미널을 접촉기(contactor)와 같은 자동화 기술의 새로운 기본 구성 요소라고 불렀습니다. 이는 사실상 모든 자동화 기술 제조업체들이 우리의 디자인을 채택하고 베꼈기 때문에 매우 중요했습니다. 오늘날 버스 터미널은 표준 I/O 구성 요소로 어디서나 사용할 수 있습니다. 안타깝게도 그 당시 우리는 이 아이디어를 특허를 통해 제대로 보호하지 못했습니다. 버스터미널 시스템은 중견기업의 공동 개발 작업의 좋은 예이기도 합니다. Beckhoff는 그 당시 이미 꽤 견고한 하드웨어 및 소프트웨어 회사였지만 전기 기계 하우징 설계에 대한 경험이 거의 없었습니다. 우리는 이러한 전기 기계 개발을 인수한 파트너, Wago를 찾았습니다. 두 회사 모두 구체적인 노하우를 프로젝트에 기여했으며, 모두 시장에 제품을 출시하고 성공을 거두었습니다. 그것은 협업을 통한 성공적인 사례였습니다!”

오늘날 Beckhoff는 거의 모든 유형의 신호와 모든 어플리케이션을 위해 1,000개 이상의 버스/EtherCAT 터미널을 제공한다. 이 시스템은 수년에 걸쳐 꾸준히 확장되었다. 이 회사는 표준 자동화 신호용 터미널 외에도 많은 통신 터미널, 측정 터미널, ‘노란색’의 세이프티 터미널, ‘파란색’의 Ex-i 방폭 터미널, 모터 제어 터미널 등을 제공한다. Hans Beckhoff는 “터미널 시스템의 설계를 25년 동안 안정적으로 유지하게 되어 매우 자랑스럽게 생각하고 있습니다. 1995년 초에 소개된 대부분의 터미널은 여전히 일반 Beckhoff 제품으로 구입할 수 있습니다. 우리는 장기적인 가용성이 고객에게 큰 도움을 줄 수 있다는 것을 일찍 깨달았습니다. 물론 성능 및 가격 향상을 위해 모든 종류의 신호에 대한 새로운 설계를 정기적으로 도입했지만, 우리는 호환성을 유지했고 앞으로도 그럴 계획입니다. 버스 터미널 시스템은 25년 동안 존재해 왔고, 앞으로 25년 더 앞설 것으로 생각합니다. EtherCAT은 Beckhoff가 발명한 또 다른 핵심 기술로 전 세계에서 널리 사용되고 있습니다. 이 기술은 2003년에 출시되었습니다. 그럼에도 불구하고, 우리는 표준이 도입된 이후 안정적으로 유지되고 있다는 점과 EtherCAT가 제어 분야에서 다루기 쉽고, 합리적인 고속 통신 기술에 대한 표준이 되었다는 사실에 자부심을 느끼고 있습니다. 우리는 EtherCAT와 호환되는 EtherCAT G10, 즉 1 Gbit/s 및 10 Gbit/s 모델을 출시했습니다. 이는 향후 어플리케이션에 충분한 성능 보유량이 있음을 의미합니다.”라고 말했다.

Hans Beckhoff에 따르면 EtherCAT는 I/O 레벨에서 사용하기 쉬운 고성능 통신 솔루션을 제공하는 데 필요한 모든 것을 제공한다. 그는 “우리는 많은 리소스를 통해 TSN 개발을 적극적으로 지원하고 있습니다. TSN은 특히 다양한 컨트롤러를 결합하는 데 적합합니다.”라고 말했다. 그러나 I/O 레벨의 경우 TSN의 복잡한 스위칭 기술은 불필요한 과부하가 너무 많이 요구되므로 솔루션으로는 적합하지 않다고 덧붙였다.

I/O 분야의 많은 혁신 기술 중에서 새로운 ELM72xx 서보 터미널 제품군이 가장 두드러진다. 이 제품의 메탈 하우징을 통해 이전의 부하를 최대 1,000와트 드라이브 용량으로 두 배로 늘릴 수 있다. 또한 STO/SS1과 브레이크 초퍼 제어는 기본적으로 통합되어 있다. 또한 옵션으로 Safe Limited Speed 및 Safe Position과 같은 기능을 갖춘 광범위한 Safe Motion 패키지를 이용할 수 있다. 따라서 2채널 서보 드라이브 터미널은 상당한 비용 이점을 제공할 수 있다. ELM33xx 시리즈의 4채널 및 8채널 열원소 단자는 고정밀 측정 터미널의 세그먼트에서 포트폴리오를 확장한다. 또한 5V 인크리멘탈 엔코더(RS422/TTL) 평가를 위한 새로운 EL51xx는 캐비닛 공간 요구사항을 절반으로 줄인다.

Beckhoff의 엔지니어들은 SPE (Single Pair Ethernet)에 대해서도 기대하고 있다. Hans Beckhoff는 특히 프로세스 기술 관점에서 SPE가 매우 유용한 개발이라고 말한다. 대부분의 성공은 필드 장치의 가용성에 달려 있다. 폭발 방지를 위한 고유 안전의 통합은 낮은 배선 비용, 개선된 진단, 필드 장치 설치를 위한 플러그 앤 플레이 메커니즘을 보유할 수 있는 능력으로 새로운 컨셉의 가능성을 제시한다. Hans Beckhoff는 "우리는 원 케이블 기술을 적극적으로 지지하며 4년 전에 EtherCAT P를 도입한 이유입니다. 우리는 SPE의 발전 역시 비슷할 것으로 생각합니다. 특히 데이터 전송률이 낮은 어플리케이션에서 SPE는 EtherCAT가 프로토콜 효율성으로 이점을 얻을 수 있는 분야입니다.”라고 말했다.

 

시스템 구성 요소로서의 전원 공급 장치

 

Hans Beckhoff는 모든 자동화 솔루션에는 전원 공급 장치가 필요하다며 “과거에는 포트폴리오에 포함되지 않았지만 지금은 바뀌었습니다.”라고 말했다. 자동화 제품을 위한 24V 또는 48V 전원을 안정적으로 공급하는 것이 문제 없이 오래 지속되는 작업을 위한 전제 조건이다. Beckhoff는 소형 드라이브 기술을 비롯해 XTS 시스템을 위한 전원 공급 장치와의 상호 작용과 관련한 경험이 많다. 또한 전원 공급기와 견고한 상호작용을 구축함으로써 터미널 형식(EL922x)의 IPC 및 전자 과전류 보호 장치의 작동 신뢰성을 보장할 수 있다.

Beckhoff는 “우리는 이미 PS1000, PS2000 및 PS3000 시리즈를 통해 광범위한 1상 및 3상 전원 공급 장치 포트폴리오의 형태로 이용할 수 있게 되었으며, 이를 통해 폭넓은 경험을 쌓아가고 있습니다.”라고 말했다. 전원 공급 장치는 회사의 자동화 구성 요소에 최적화되어 있으며 매우 효율적이다. 물리학을 전공한 Beckhoff는, 우리는 시스템 공급업체로서 이제 전력 공급 분야에서도 고객에게 종합적인 조언과 적절한 솔루션을 제공할 수 있을 것이라고 강조했다.

 

 

 

입력 범위가 넓고 다양한 새 PS 시리즈 전원 공급 장치는 24V 및 48V DC 어플리케이션의 전 세계 사용과 일반 사용에 적합하다.

 

 

매우 동적인 포지셔닝 작업을 위한 더 많은 드라이브

 

자회사 Fertig Motors와 함께, Beckhoff는 이미 대량 생산 가능한 강력한 차세대 리니어 모터를 개발했다. AL8000 제품군은 리니어 모터와 마그네틱 플레이트의 모듈식 시스템을 기반으로 한다. 사용자는 세 가지 폭(50 mm, 80 mm 및 130 mm)을 선택할 수 있다. Beckhoff는 “독일에서 개발 및 제조되는 당사의 제품군은 120 - 6,750 N의 광범위한 힘을 수용하며 스테이터 길이를 최적화하기 위한 최대 확장성을 제공합니다.”라며, “우리는 고객 개개인에게 가장 적합한 모터를 구성할 수 있습니다.”라고 말했다. 모터는 로터리 모터에도 사용되는 모션 디자이너 도구를 사용해 구성할 수 있다.

AX8000 서보 시스템은 두 개의 전원 공급 장치와 축 모듈 AX8540 및 AX8525를 결합해 확장되었다. 그 결과, 제품 라인에는 이제 최대 40A의 연속 전류를 가진 축 컨트롤러가 고부하(high-load) 어플리케이션에 포함된다. 추가 축 모듈에 모듈을 연결할 수 있다. 통합 전력 증폭기가 장착된 IP65 등급 AMP 모터는 실제 어플리케이션에서 사용되고 있으며 이미 큰 성공을 거두고 있다. Beckhoff는 “우리는 현재 AMP 모듈에 대한 관심이 높을 것으로 예상하기 때문에 현재 AMP 모듈의 생산을 확대하고 있습니다.”라고 말했다.

리니어 XTS 이송 시스템도 순조롭게 진행 중이다. Beckhoff는 “우리는 다양한 시장에서 여러 신규 프로젝트를 수주하고 있습니다. 여기에서도 주목할 만한 몇 가지 혁신 기술이 있습니다. 현재 무버는 최대 200 N의 힘을 생성할 수 있기 때문에 새로운 분야에 대한 가능성을 제시하고 있습니다. 또한 L 자, U 자 및 T 자형 트랙을 만들 수 있는 기능을 통해 거의 모든 트랙 디자인이 가능해졌습니다. 양수 및 음수 반경과 결합해 무버는 최대한 자유롭게 이동할 수 있습니다.”라고 말했다.

또한 비접촉식 이송을 위한 부유식(floating) 무버와 함께 Beckhoff의 XPlanar 기술에 대한 반응도 매우 긍정적이었다. Beckhoff는 “우리 기술은 많은 산업 분야에서 사용되며 심지어 우리가 상상하지도 못했던 일부 어플리케이션(예: 명품 시계 제공업체)에도 사용되고 있습니다.”라고 말했다. 이 시스템은 현재 3가지 무버 크기를 지원하며 작동 중 자동 무버 감지가 가능하다. 또한 여러 트랙을 동시에 개별적으로 사용할 수 있는 트랙 관리 기능이 있다. 무버를 기계적인 방식으로 함께 연결할 수도 있다.

그동안의 수많은 혁신 기술을 살펴볼 때 Beckhoff는 2021년을 낙관적으로 전망하며, “대량 기계 제작 업계의 고객들이 회복할 것이며, 새로운 고객들도 늘어나고 있다는 사실을 잊지 말아야 합니다.”라고 강조했다. Beckhoff는 혁신 기술을 통해 끊임없이 새로운 어플리케이션 영역을 개척하고 있으며 사용자의 머신과 시스템을 장기적으로 개선할 수 있도록 돕고 있다. Hans Beckhoff는 “기업이 더 많은 제품을 더 효율적으로 출시하기를 원하는 한 우리가 필요합니다.”라고 결론지었다.

 

 

 

 

“획기적인 기술 혁신”

 

 

Hans Beckhoff는 “우리의 생산 및 공급 능력은 코로나 바이러스 위기 동안에도 결코 줄어들지 않았습니다. 또한 시간 단축 운영을 하지 않았으며 계획도 없습니다. 우리는 현재 전력을 다하는 중입니다.”라고 말했다.

 

 

 

Hans Beckhoff는“10년마다 혁신 기술을 발표했습니다”라고 말한다.

 

1985년, 즉 35년 전 Beckhoff는 PC 기반 컨트롤러로 시작했다. 5년 후, 즉 30년 전, 기계 컨트롤러로서의 최초의 올인원 마더 드를 출시했다. 최초의 버스 터미널은 1995년에 도입되었으며, 지금의 기본적인 자동화의 구성 요소는 25주년을 맞이했다. Hans Beckhoff는 “버스 터미널에 대한 아이디어는 우리의 소프트웨어 및 첨단 기술 전문가가 스위칭 캐비닛 분야의 실무자들과 긴밀히 협력했기 때문에 가능했습니다. 이론과 실제의 결합은 그러한 혁신의 토대를 형성됩니다.”라고 말했다. 버스 터미널은 1995년 하노버 산업 박람회에서 최초로 공개되었다. “대단한 박람회였습니다. 모두가 우리 버스 터미널을 보고 싶어했습니다.”라고 Beckhoff는 회상하며 "우리는 그 당시 훌륭한 비전을 보여주었고, 지금도 그렇습니다.”라고 말했다. 또한 그는 전자기계 부품을 만든 “Wago와의 협력“에 대해 찬사를 보냈다. Beckhoff는 “버스 터미널 아이디어는 다른 기업들에 의해 빠르게 카피 되었습니다. 오늘날 시장에 많은 공급 업체가 있지만 우리만큼 다양한 신호를 수용하는 공급 업체는 없습니다.”라고 말했다.

2003년 Beckhoff는 2세대 EtherCAT 터미널을 출시했다. Hans Beckhoff는 “그 이후로 시장에 출시된 모든 버스 및 EtherCAT 터미널은 수정없이 계속 사용할 수 있습니다. 25년이 지난 지금도 여전히 판매 중입니다”라고 말했다. 그는 이를 제품 수명이 어느 정도인지를 보여주는 증거라고도 말했다. 그는 “우리는 서보 모터 제어와 스텝 모터 제어에서 CAN 오픈 서브시스템과 모든 종류의 측정 시스템에 이르는 가능한 모든 어플리케이션을 포함하는 I/O 신호 측면에서 최고의 제품군을 제공하고 있습니다. 고객과 함께 우리는 가능한 모든 어플리케이션을 위해 새로운 특수 터미널을 개발하고 있습니다. 그러한 예 중 하나는 최대 1 kW의 부하를 위한 소형 전력 증폭기인 새로운 EtherCAT 터미널입니다. 앞으로도 새로운 아이디어가 어떻게 계속해서 혁신적인 발전을 가져오는지 보게 될 것입니다.”라고 설명했다.

최초의 임베디드 PC는 2001년에 출시되었다. Beckhoff는 2003년 EtherCAT으로 기술 표준을 구축했다. 이후 2011년에 원 케이블 기술(OCT)로 이어졌다. 1년 후 XTS (eXtended Transport System)가 출시되었으며 2년 후 XPlanar 이송 시스템이 시장에 출시되었다. Hans Beckhoff는 “상상력과 열정과 추진력을 통해 다양하고 새로운 아이디어를 개발해 효율성과 지속 가능성 향상에 중요한 기여를 하는 새로운 제품을 지속적으로 출시하고 있습니다. 우리 로드맵에는 더 많은 혁신 기술이 있습니다. 50주년에는 더 많은 혁신 기술을 기대할 수 있을 것입니다.”라며 자신감을 보였다.

 

사진: Beckhoff Automation

저자

Ronald Heinze

독일 무역 잡지 ‘Open Automation’ 편집장, VDE Verlag

 

 

연락처

Beckhoff Automation GmbH & Co. KG, Korea

이메일: info-kr@beckhoff.com, www.beckhoff.com