코노 마사히코 한국오므론 제어기기 대표이사가 인사말을 하고 있다.

 

최근 한국오므론 제어기기의 성장세가 국내 자동화 업계의 화제가 되고 있는 가운데, 한국오므론제어기기(대표이사: 코노 마사히코)가 한국 제조업 고객과 함께 자동화기술로 생산현장의 과제를 해결하기 위한 ‘오토메이션센터(이하 ATC)’를 세계 8 번째로 본사내에 신설하고, 지난 1월 19일 개소식을 가졌다.

ATC는 오므론이 보유한 다양한 제어기기의 전시와 실제 도입효과를 검증하기 위한 테스트 설비 및 고객의 인재육성을 위한 교육실을 구비하여, 다양한 고객의 제조현장 과제에 대한 해결방안을 오므론의 제어 어플리케이션으로 제공하기 위한 장소다. 오므론은 ATC를 산업의 고도화가 진행되는 중요한 지역이나 국가에 배치해 공장자동화에 대한 최신기술과 노하우 국제규격동향 등의 정보를 전 세계적으로 공유함으로써, 각 지역별 고객에게 새로운 제어 노하우와 솔루션을 제공하고 있다.

이번에 개설된 한국오므론의 ATC에는 PLC를 비롯해서 모션 컨트롤러, 로봇 등 하위 센서 단부터 상위 컨트롤러 단까지 전체를 커버하는 오므론의 강력한 제품 포트폴리오를 한 눈에 보여주고 있다.

ATC에 전시 구동되고 있는 데모들은 NJ시리즈가 시퀀스뿐만 아니라, 로봇을 비롯한 모션제어 영역으로까지 빠르게 영역을 확대하고 있는 행보를 단적으로 보여주고 있으며, 활용되지 않고 버려지는 생산현장의 데이터를 활용해 예측보전으로 연결함으로써, 생산성과 품질향상에 기여하는 빅데이터의 가치를 한 눈에 보여주고 있는 것이 특징. IIoT(Industrial Internet of Things 산업 사물 인터넷) 시대를 주도하는 한국오므론의 행보에 자동화 업계의 관심이 집중되고 있다.

 

취재 최교식 기자 cks@engnews.co.kr

 

이날 개소식은 한국오므론 제어기기 코노 마사히코 대표이사의 인사말과 함께, ATC에 대한 소개, 테이프 커팅 및 고사, ATC 투어로 진행이 됐다.

한국오므론의 코노 마사히코 대표이사는 인사말을 통해, “대리점주의 노력으로 올해 실적은 목표를 크게 상회할 것으로 예상된다”고 대리점에 대한 감사의 말을 전했다.

이어 “현재 한국에서는 인건비 상승에 따라, 생산거점의 해외진출이 가속화되고 있으며, 생산성 향상과 이익확보를 위해 산업용 로봇의 도입 등, 공장자동화 기술의 도입 수요가 높아지고 있으며, 대기업을 중심으로 기술혁신을 위한 R&D 투자가 진행되고 있고, 정부차원에서의 스마트 팩토리의 추진이 본격화되고 있다”고 말했다.

코노 대표이사는 “이러한 시장의 요구에 대응해, 오므론은 ATC 코리아를 핵심거점으로 빠르게 변화하는 기술혁신 및 생산현장의 새로운 과제에 대한 구체적인 해결책과 스마트 팩토리 도입을 위한 구체적인 방법론을 제공하여 한국기업과 함께 세계 최첨단의 제조업을 실현해 나가겠다”고 피력했다.

이어 “오므론은 한다면 하는 회사”라고 역설하고, “오므론은 2020년을 향한 중기비전이 있으며, 그것을 달성할 준비가 되었고, 그 가운데 하나의 전략이 ATC”라고 강조했다.

신설된 ATC 코리아는 생산현장에 대한 최첨단 공장자동화 기술의 도입 구축 지원을 비롯해서, 실제기기를 통한 현장과제 해결을 위한 테스트 진행, 현장과제를 해결하기 위한 제어 어플리케이션 프로그램의 개발, 산업용 로봇의 테스트 설비를 활용한 어플리케이션 개발과 고객대상 교육실시 등의 서비스를 제공하게 된다.

 

ATC의 발전을 기원하는 고사 장면

 

 ATC 내 데모장비

모든 데모는 분해 및 재조립이 가능해, 고객이 워크를 가지고 와서 오므론과 함께 문제점을 파악하고, 테스트하고, 해결책을 찾아낼 수 있도록 하는데 초점

오므론의 ATC는 타사의 전시장과는 달리, 단순히 제품을 전시하는데 그치는 것이 아니라, 모든 데모는 분해 및 재조립이 가능해, 고객이 워크를 가지고 와서 오므론과 함께 문제점을 파악하고, 테스트하고, 해결책을 찾아낼 수 있도록 하는데 초점이 맞춰져 있다.

ATC는 모니터링을 비롯해서, 예방보전, 진동, 온도, PMAC, 추적, 시뮬레이션, 센싱, NC 머신, 장력, 로봇, 스마트 팩토리, 센싱 컴포넌트 등에 대한 데모와 테스트 룸 및 미팅 룸으로 꾸며져 있다.

 

① Monitoring

전압이나 전류, 전력량뿐만 아니라 고객의 장비의 상태를 받아서 가동 중인지, 비 가동 중인지, 대기전력인지, 실제 사용한 전력인지 알 수 있도록 에너지를 시각화해서 보여줌으로써, 에너지를 절감할 수 있는 포인트를 제공한다. 지금까지 수집할 수 없었던 정보 및 모니터링 용도로만 사용했던 정보들을 최신기술을 활용해 생산현장에서 필요한 모든 정보를 가시화하고, 프로세스 및 불량원인의 상관분석을 할 수 있는 시스템을 구축할 수 있다. 전용 툴을 사용하지 않고, 엑셀을 사용한다는 것이 이점.

특히, 데이터를 수집하는 IPC는 한 대의 PC가 윈도OS와 PLC 엔진을 동시에 갖추고 있어서, PC가 다운돼도 PLC가 다운이 되지 않는다.

CAD파일이나 로봇, Sysmac Studio의 시뮬레이션 기능을 이용해서 제품을 만들기 전에 검증을 할 수 있고, 로직과 모션을 통합한 3D 시뮬레이션과 디버깅을 실현할 수 있다.

 

② 예방 보전

배선 케이블의 단선 및 오류를 감지하고, 복구시간 단축에 의한 설비 가동률을 향상시킨다. 센서 상태의 변화를 사전에 파악하여 돌발 정지를 예방하며, 센서 ID를 일괄 확인하여 셋업시간을 대폭 단축시킨다.

 

③ PMAC

오므론이 인수한 델타타우(Delta Tau) 사의 PMAC은 세계 최고의 연산을 수행하며, NC 및 CNC 기능을 지니고 있어서 PLC로는 불가능한 기능을 수행한다. PMAC의 노하우가 모두 오픈이 되어있어서 고객이 커스터마이징이 가능하며, G코드와 N코드가 가능하고, 로보틱스 기능도 넣을 수 있다.

PMAC이 C언어를 사용하기 때문에, 서포트하는 어플리케이션을 다운받으면 코딩이 돼서 변수만 누르면 사용할 수 있게 되어 있어, 개발공수를 단축한다.

 

④ 온도

웨이퍼 열처리를 할 때 고가의 온도 컨트롤러를 많이 사용하는데, 균일하게 온도를 제어할 수 있는 알고리즘이 탑재되어 있는 NJ3 컨트롤러를 사용하게 되면, 이 알고리즘을 다운로드 받아서 고가의 온도 컨트롤러 없이도 장비의 아날로그 온도 제어까지 할 수 있다.

목표 값에 도달하기 위해 플레이트를 오랜 시간 가열하는 대기시간이 발생하고, 가열된 플레이트에 제품을 안착시킬 경우, 부분적으로 발생되는 플레이트의 온도차이로 인해 제품의 화학반에 불균형을 초래하여 제품의 생산효율을 저하시킨다.

오므론 Sysmac Library(펑션블록)을 사용하면, 오버슈트와 외란을 최소화하여 목표값에 더 빠르고 정확하게 도달할 뿐 아니라, 온도 차이에 대한 각 히터의 조작량을 조정함으로써, 각 플레이트 구간의 온도 차이를 최소화시켜 제품의 생산효율성을 향상시킨다.

 

⑤ 제진제어(Vibration)

동작 중이나 정지 중에 발생하는 장비의 진동은 제품의 파손 및 제품의 생산효율을 저하시키기 때문에, 어떻게 하면 진동을 없앨 것인가 하는 점이 모션 컨트롤 업계의 이슈가운데 하나다.

NJ 컨트롤러에 흔들리지 않는 제진기능을 탑재시켜, 오므론의 Sysmac Library(펑션블록)를 사용하면, 목표거리와 목표시간, 주파수 등을 입력받아 자동으로 산출된 가속, 감속, 저크값을 지령함으로써, 장비의 진동을 억제하고 보다 빠르고 정밀한 고속제어를 할 수 있다.

칩 마운트의 위치결정(인포지션) 시간 단축 및 진동 억제나 스토커 크레인(Stoker Crane)의 카세트 반송(Load 및 Unload) 진동 억제 등의 어플리케이션에서 요구되는 기능이다.

 

⑥ 센싱(Sensing)

이 데모는 센싱 중에서 3 가지 고기능 센싱 파트로 구성이 됐다.

우선 측정(Measurement) 파트는 오므론의 변위센서와 NJ 및 NX PLC를 적용해 고속으로 이동하는 물체의 변위량을 보다 정밀하고 정확하게 측정할 수 있다. NJ나 NX를 EtherCAT으로 동기화시킴으로써, 높이에 따라 동시에 동기화가 가능한 기술을 보여주고 있다.

두 번째 얼라인먼트(Alignment) 파트는 제품자체가 틀어져서 들어올 때 1미크론 단위로 얼라인해야 하는 휴대폰 등의 공정에서, 계속해서 얼라인먼트(컨티뉴어스 얼라인먼트)를 하는 것을 보여주고 있다. 캘리브레이션 실행을 위한 플로우 작성과 여러 대의 카메라를 이용한 물체검출을 내부적으로 병렬로 실행하여 고속 및 고정밀도를 요구하는 어플리케이션에 대응한다.

세 번째 고속 비전 검사파트는 오므론의 비전센서가 강화된 형상서치를 사용해 비전 시야 내에 여러 개의 워크가 들어와도 검출 정밀도를 저하시키지 않고, 서치를 실현할 수 있다는 것을 보여준다. 워크의 높이가 다를 때 포커싱해서 검사할 수 있도록 색깔과 숫자, 문자, 1D/2D 코드 등을 읽을 수 있다. 이것은 비전센서에 쿼드코어 즉 CPU 4개가 들어있어서 가능하다.

한편, 오므론의 변위센서는 백색, 공초점 방식의 장점을 살린 초소형·초경량의 헤드를 탑재해 공간제약이 있는 이동부에 설치가 가능하고, 고속 및 고정밀도를 요구하는 어플리케이션에 적합하다.

또 화상센서는 고감도, 고해상의 화상촬영을 실현하는 카메라와 검사 계측에 필요한 소프트웨어를 하나의 시스템으로 패키지 했다. 고도의 프로그래밍이 필요 없이 사람의 눈을 대신하는 고속, 고정밀도의 검사계측을 실현한다.

 

테이프 커팅

 

⑦ 로봇

오므론은 최근 어댑트테크놀로지(Adept Technology) 사를 인수해 자사의 사업포트폴리오에 로봇을 추가했다.

델타로봇인 콰트로(Quattro)와 호넷(Honet)을 비롯해서 스카라 로봇 코브라(Cobra) 및 바이퍼(Viper)의 데모가 구동이 되고 있다.

콰트로는 분당 300개의 사이클 타임을 실현하는 세계에서 가장 빠른 델타로봇으로, 로봇 본체 위에 탑재되어 있는 콤팩트한 컨트롤러 EX 한 대로 최대 4대의 콰트로 로봇을 제어할 수 있다. 특허를 취득한 4개의 암(Arm) 구조로 안정적인 제어와 고속 동작을 실현한다.

코넷은 저가형 델타로봇으로, 컨트롤러 없이 서보 앰프만으로 구동이 가능하다. 로봇 컨트롤러와 서보 모터 드라이브가 로봇 본체에 내장되어 공간을 절약할 수 있으며, 카메라가 장착되어 있어서 지나가는 위치를 판별하고, 엔코더가 지나가는 속도를 측정한다. 식품 및 화장품, 전자부품 업계에 다수 도입되어 있다.

수평다관절 로봇인 코브라는 앰프 하나로 최대 4대의 스카라 로봇을 제어할 수 있으며, 마운팅 공정을 비롯해서 높은 정밀도를 요구하는 공정에 최적이다. 암 길이가 300, 600, 800mm의 3 가지 모델이 있다.

6축 수직 다관절 로봇인 바이퍼는 소형의 앰프로 구동이 되며, 암 길이는 650 및 850mm의 두 가지모델이 있다.

특히 로봇 미경험자도 바로 도입할 수 있는 Simple & Easy Program ACE(Automation Control Environment)를 통해, 복잡한 로봇 언어를 사용하지 않고 간편한 마법사를 통해 마우스 드래그만으로 픽&플레이스 조작이 가능하다.

또한 이 4 가지 모델은 모두 전용 컨트롤러 외에 PLC로 구동이 가능하기 때문에, PLC를 알면 로봇을 제어할 수 있다는 것이 이점. PLC와 로봇을 제어하는 각각의 전용 프로그래밍 없이 오므론의 NJ/NX 시리즈의 프로그램으로 로봇 및 컨베이어 제어가 가능하다.

 

⑧ NC Machine

오므론이 델타타우를 인수해서 새롭게 출시한 프로그래머블 다축 모션컨트롤러 CK3E는 ODT 사가 자부하는 세계 최고 수준의 모션 제어 기술을 탑재하고 있다.

치아 가공기 장비에 CK3E를 적용한 데모로, 오므론이라는 글자를 G코드로 받아서 곡면 및 곡선가공을 하는 것을 보여주고 있다.

마이크로 파워 PMAC으로 불리는 CK3E는 고객고유의 제어 알고리즘을 적용하여 최대 32축을 제어할 수 있고, C 언어로도 제어 프로그램을 기술할 수 있다.

 

⑨ 장력(Tension)

현재 이차전지의 와인딩(Winding)을 위해 전용 컨트롤러를 사용하고 있는데, 오므론의 범용 PLC인 NJ시리즈로 롤투롤(Roll to Roll) 공정기반의 정밀제어를 할 수 있다. UMAC과 같은 전용 컨트롤러가 없어도 되기 때문에, 비용을 절감할 수 있다.

Tension Feed Forward 기능을 활용해 롤러의 급가속 시에 발생하는 텐션 상승을 억제하며, 재료 속도 일정 제어, 전체 속도 적응, 연산 캠 제어를 NJ 시리즈로 할 수 있다.

 

⑩ 추적(Tracking)

데이터베이스 접속기능이 탑재되어 있는 NJ 컨트롤러가 데이터베이스에 직접 접속하여 전용 유닛, 소프트웨어, 미들웨어가 필요 없으며, 컨트롤러 전용 명령으로 쉽게 DB 액세스가 가능하다.

DB 접속 컨트롤러로 제조현장의 각 공정 데이터와 제조 ID, 센서 정보를 리얼타임으로 수집함으로써, 생산성 향상과 예방보전, 품질 추적을 실현할 수 있다.

 

⑪ 제어 검증(Simulation)

CAD 모델에 의한 가상머신 디버깅과 실제기기의 움직임을 가시화·수치화하여 장치개발·설계부터 생산까지의 기계의 개발 리드타임을 대폭 단축한다.

실제기기 없이 작성한 래더 프로그램을 이용해 CAD 모델을 작동시킬 수 있으며, Trace Data를 이용해 실제 동작을 확인하고, 실제 동작 데이터에서 CAD 모델을 애니메이션 동작시킬 수 있다. 기계 행동을 관찰하고 분석할 수 있다.

원격기계의 Trace Data를 입수하여 그 기계의 CAD 모델에서 애니메이션을 재생함으로써, 문제의 내용과 원인을 추적할 수 있어, 원격 유지보수를 실현한다.

 

현장 인터뷰 ①

ㆍ한국오므론 하영은 팀장

“ATC코리아는 본사의 기대치를 반영하는 것으로, 현재 고객에게 어떤 과제가 있는지 면밀한 조사를 통해 이를 해결할 수 있는 방안으로 구축”

 

-이번 한국오므론의 ATC 개설은 오므론이 세계에서 8 번째로 구축하는 것으로 알고 있다. 이는 한국 시장에 대한 일본본사의 기대치를 반영한 것으로 보이는데, 오므론 본사의 한국시장에 대한 기대치는 어떠한가?

▲오므론은 ATC를 산업의 고도화가 진행되는 중요한 지역이나 국가에 배치해, 공장자동화에 대한 최신기술과 노하우, 국제규격 동향 등의 정보를 전 세계적으로 공유함으로써, 각 지역별 고객에게 새로운 제어 노하우와 솔루션을 제공하고 있다.

따라서 이번 한국의 ATC 개설은 본사의 기대치를 반영하는 것으로, 현재 고객에게 어떤 과제가 있는지 면밀한 조사를 통해 이를 해결할 수 있는 방안으로 꾸며졌다. 고객 과제 중 현장에서 해결할 수 없는 것을 한국오므론의 ATC에서 해결할 수 있도록 하는데 초점이 맞춰져 구축이 됐으며, 특히 시뮬레이션을 통해 사전에 검증해서 해결할 수 있는 장을 만들었다는 점에도 의미가 있다.

한국오므론의 ATC는 델타타우나 어댑트테크놀로지 등 최근 인수합병된 기업들의 제품 및 기술 포트폴리오까지 합해져, 강력한 토탈 솔루션 제공 능력을 확보하게 된 오므론의 무한한 가능성을 보여주고 있다.

 

-전 세계에 구축되어 있는 ATC들의 데모장비와 시설들은 모두 동일한가?

▲그렇지 않다. 국가나 지역별로 필요로 하는 기술이나 제품, 서비스가 다르기 때문에 각각 거기에 맞게 데모장비와 서비스 내용이 정해진다. ATC 코리아 역시, 한국의 산업현장에 맞춰 데모와 서비스가 구성이 됐다.

 

-지난 2016년부터 한국오므론의 성장세가 자동화 업계의 이슈가 되고 있다. 한국오므론의 성장에는 NJ시리즈가 큰 몫을 하고 있는 것으로 알려져 있는데, NJ시리즈가 왜 시장에서 인기를 얻고 있나?

▲NJ 시리즈는 로직 제어와 첨단 모션 제어를 통합한 머신 자동화 컨트롤러다.

가장 중요한 것이 제어속도로, EtherCAT을 사용해 32축/0.5ms의 고속제어를 실현하며, 최대 192 노드 내 64축 모션 제어를 실현한다. 타사 제품과 달리 Sysmac 하나로 모션과 비전, 인버터, 네트워크를 모두 연동시킬 수 있으며, CPU와 머신 축이 일체형으로 되어 있기 때문에, 그만큼 시간을 단축시킨다. 이러한 NJ시리즈의 강력한 장점이 국내 머신 자동화 시장에 알려지면서, 현재 NJ 시리즈가 가파른 성장을 하고 있다.

 

-모션 시장 확대가 한국오므론의 사업전략 가운데 하나인데, 올 한해 어떤 전략으로 모션제어 시장을 확대해 나갈 방침인가?

▲모션 제어 부분에서 새로운 라인업이 구축이 됐다.

1S 시리즈라는 AC 서보 시스템이 새롭게 출시가 됐는데, 이 제품은 앱솔루트 타입이면서도 배터리가 없어서 유지보수가 편리하며, 위 부분은 파워, 아랫부분은 통신 이렇게 양쪽으로 되어있어서 배선이 편하고 탈착이 가능하다.

EtherCAT으로 고속제어를 실현하며, 제어주기가 기존 G5는 250μs이었는데, 125μs으로 향상이 됐다. 이 1S 시리즈는 반도체 및 FPD 분야의 시장 확대에 기여할 수 있는 제품이다.

NJ 매출이 확대가 되면서 G5와 NS 매출도 동시에 확대가 됐다.

또, NX 시리즈의 라인업도 강화도 진행 중으로, 시퀀스 제어 및 모션 제어가 하나의 컨트롤러에 통합된 NX1P2가 지난해 10월 출시가 된 데 이어, 내년 NX1 빌딩블록 타입이 나올 예정이다.

이처럼 새로운 라인업과 강화된 성능, 토탈 솔루션 공급 능력을 활용해 올 한해도 모션제어 시장을 적극적으로 공략해 나갈 계정이다.

 

-오므론이 목표로 하는 인간과 기계의 미래는 어떤 모습인가?

▲사람이나 사물의 정보를 감지하고 필요한 것을 선별하여 사람들에게 가치 있는 정보로 변환하여 기계를 제어하는 센싱 & 컨트롤에 +Think라는 개념을 추가한 것이 오므론이 목표로 하는 인간과 기계의 미래의 모습이다.

+Think란 현재 IoT와 AI의 응용이 전 세계에서 시작되고 있는 가운데, 사람의 지혜를 의미하며, 오므론은 이 +Think라는 개념을 추가해 새로운 자동화 창조에 주력하고 있다. 사람의 지혜란 경험을 바탕으로 수집한 지식 데이터를 분석하여 최적의 힘을 도출해 내는 힘이다.

 

 

현장 인터뷰 ②

ㆍ한국오므론 김창범 과장

“국내의 모 이차전지 업체에 NJ 시리즈가 적용된 롤투롤 장비 도입될 예정”

 

-CK3E의 NC기능을 데모로 보여주고 있는데, CK3E는 기존의 전용 NC를 사용할 때에 비해 고객에게 어떤 이점을 제공할 수 있나?

▲CK3E는 오픈 네트워크인 EtherCAT의 250us의 정밀도를 이용해 최대 32축까지의 고속 다축제어를 실현한다. 사용자 고유의 모션 알고리즘과 궤도 계산, 위치 보정 등의 모션 제어 기능을 C 언어나 컨트롤러 전용 언어에 따라 자유롭게 프로그래밍할 수 있는 개발 환경을 제공하며, 크기가 콤팩트해서 소형 기계에 내장하거나 제어반을 소형화하는데 기여함과 동시에, EtherCAT을 통해 서보 드라이버와 I/O를 비롯한 필드 네트워크 장비와 하나로 연결되기 때문에 배선절감에도 기여한다.

특히 PMAC과 같은 전용 컨트롤러보다 저렴한 가격에 장비를 꾸밀 수 있어서, 고성능과 저가격이라는 요구를 동시에 충족시킨다.

 

-롤투롤(Roll to Roll) 데모가 구동되고 있다. 오므론에서 롤투롤 기술을 보여주고 있는 점이 놀라운데, 이 역시 EtherCAT 통신을 지원하는 오므론의 컨트롤러가 적용이 되나?

▲각형 원형 전지의 핵심은 와인딩(Winding) 기능이다. 이 와인딩에는 일반적으로 전용 컨트롤러가 사용이 되고 있는데, 범용 컨트롤러인 오므론의 NJ시리즈를 사용하게 되면 비용을 크게 낮출 수 있다. NJ 시리즈는 EtherCAT을 지원한다.

국내의 모 이차전지 업체에 NJ 시리즈가 적용된 장비가 도입이 될 예정이다.

 

 

현장 인터뷰 ③

ㆍ한국오므론 이창석 대리

 

“ATC 코리아 내에, 고객이 실제기기를 가지고 직접 테스트해볼 수 있도록 테스트 룸 운영”

 

-지금 구동되고 있는 제진 제어 데모는 어떤 것을 보여주고 있나?

▲장비의 진동은 제품의 품질과 생산율을 저하시키기 때문에 진동을 없애는 것이 장비업계의 과제 가운데 하나다.

오므론에서는 목표거리와 목표시간, 주파수 등을 제진 제어 펑션블록으로 제공함으로써, 장비의 진동을 억제하고, 보다 빠르고 정밀한 고속 제어를 가능하게 한다.

 

-ATC에서는 고객교육도 진행이 되나?

▲고객교육도 진행이 되고, 고객이 실제기기를 가지고 직접 테스트해볼 수 있도록 테스트 룸이 운영이 되고 있다.