트라이텍

Beckhoff에서 제공하는 PC 및 EtherCAT 기반 제어 기술이 패키징 생산에 필요한 모든 기능들을 제공한다는 점 집중 홍보

트라이텍 부스 전경

전 세계 PC 기반 자동화 기술을 주도하고 있는 독일 Beckhoff 사의 국내 대리점인 트라이텍은 Beckhoff에서 제공하는 PC 및 EtherCAT 기반 제어 기술이 Forming, Filling, Sealing, Labelling으로 이루어지는 패키징 생산에 필요한 모든 기능들을 제공한다는 ‘One PC for all Processing'을 핵심 메시지로 하는 전시회를 진행했다.
특히 지난 2012년 출시된 새로운 리니어 시스템인 XTS(eXtended Transport System)를 출품하고, 포장산업을 비롯한 모션 컨트롤 시장에의 본격적인 시장 확대에 나선 것이 특색으로, 이 XTS는 지난 3월에 개최된 『Automation World 2014』에서도 인기몰이를 했던 장비다.
XTS는 하나의 서클 안에서 움직일 수 있는 드라이브 시스템으로, 품질 및 성능이 입증된 로터리 및 리니어 드라이브 시스템의 이점들을 결합했으며, 전형적인 리니어 모터 원리를 확장한 시스템이다.
트라이텍은 이번 전시기간 동안, 이 XTS가 드라이브 기술에 근본적인 변혁을 일으키고 있으며, 이 신제품의 출시로 완벽하게 새롭고 공간 절약적인 장비 설계가 가능하게 됐다는 점을 알리는데 주력한 행사를 진행한 것이 특색.

인터뷰

"XTS는 향후 소량, 다품종화 되는
패키징 분야에서 최고의 솔루션으로 부상할 것"

트라이텍 이명복 부장

XTS는 기계 어플리케이션 주위에 적절한 개수의 무버로 쉽게 구축 될 수 있으며, 시스템 길이에 따라 1개나 2개의 케이블로 연결될 수 있다.

-이번 전시회의 핵심  메시지는 무엇인가.
▲ ‘One PC for all Processing'이 이번 전시회의 핵심 메시지다.
즉 Forming부터 Filling, Sealing, Labelling으로 이루어지는 패키징 생산에 필요한 모든 기능들을 제공하는 Beckhoff의 통합 기술을 알리는 것이 이번 전시의 목적이다.
Forming에는 주로 온도제어가 많이 적용이 되면서, 이와 함께 다축 제어의 모션 컨트롤 기술이 적용이 된다. 또 Filling에는 일정한 양만을 충진할 때 Beckhoff의 XFC 기술을 사용해 정밀하게 일정한 양을 충진할 수 있다. Sealing에는 필름성형과 함께 모션 동기제어가 중요한데, 소프트웨어 CAM을 통해 위치에 따라 정밀하게 속도를 제어할 수 있다. 또 Labelling은 보상(Compensation)기능이 중요한데, Beckhoff의 모션기술을 사용해 이를 충족시킬 수 있다.
즉 Beckhoff의 기술을 사용하면 모션과 온도제어, 보상, CAM 기능 등 모든 것이 TwinCAT이라는 하나의 플랫폼에서 실현될 수 있다는 것을 이번 전시회를 통해 적극 홍보하고 있다. 

-패키징 솔루션과 관련된 Beckhoff의 제품 포트폴리오 및 비즈니스 영역에 대한 설명을 부탁한다.
▲ Beckhoff는 고성능의 IPC를 비롯하여, 제어 어플리케이션에 따라 최적화 시킬 수 있는 EPC로 다양한 어플리케이션의 제어기를 구성할 수 있다. 또한 고속, 정밀 입출력 모듈과 서보 드라이브는 EtherCAT의 실시간 네트워크와 연결되어 100us 이내로 모든 제어 명령을 처리할 수 있다. 이 모든 것은 TwinCAT으로 통합 구성되어, 사용자들이 원하는 제어 기능을 수행하게 된다. 이와 더불어, FDA에 적합한 스테인리스 제품의 Control Panel과 Servo Motor 또한 갖추어져 있다.
 
-생산성 및 사용상의 편의, Cost 등과 관련해 Beckhoff가 고객에게 제공할 수 있는 이점으로는 어떤 것이 있나.
▲ 앞서 얘기했듯이, Beckhoff에서 제공하는 PC 및 EtherCAT 기반 제어 기술은 Forming, Filling, Sealing, Labelling으로 이루어지는 패키징 생산에 필요한 모든 기능들을 제공한다. 그 예로, 패키징 시스템의 공정을 표준화한 OMAC의 PackML을 제공하고 있으며, 델타 로봇을 활용할 수 있는 TwinCAT Kinematic Transformation과 ‘Flying Saw’, ‘Camming’ 등 특수 모션기능을 제공한다.
PC 및 EtherCAT 기반 제어 기술은 전체 포장 라인뿐만 아니라, 충전 및 성형에서부터 밀봉, 라벨링, 재포장 및 팔레타이징까지 개별 포장 기계의 전 과정을 자동화하는데 이상적으로 적합하다. TwinCAT 자동화 소프트웨어뿐만 아니라, 산업용 PC, I/O 터미널 및 드라이브 기술의 보편적이고 모듈식으로 구성된 제품 포트폴리오를 통해, Beckhoff는 컴퓨팅 파워, 복잡성 및 비용의 측면에서 모든 포장 기계를 위해 정밀하게 확장 가능한 제어 솔루션을 만들 수 있다.
특히, Beckhoff의 개방적이고 보편적인 제어 기술은 높은 구현 비용 없이도 기계 제조사들이 새로운 기능을 통합하고, 다양하고 매일 변화하는 기계 수요에 맞출 수 있도록 도와준다. 예를 들면, PLCopen 및 OMAC-PackSoft 컴포넌트, Visual Studio, Matlab/Simulink 또는 C/C++의 사용뿐만 아니라, 상황 모니터링 및 로봇공학의 통합을 포함한다.
또한, 최근 들어 안전시스템에 대한 요구가 점차 늘어남에 따라 TwinSAFE 기능을 활용하여, 패키징 시스템에 대해 SIL 3 레벨의 안전성을 보장한다. 패키징 장비를 위한 이 모든 기능들은 TwinCAT 단일 플랫폼에 통합되어 타 시스템간의 추가적인 인터페이스 없이 효율적으로 운영할 수 있기 때문에, 사용자에게 최대의 생산성과 편의성을 제공한다.

-Beckhoff의의 제어 기술은 포장업계의 변화하는 수요를 어떻게 만족시키고 있나.
▲ Beckhoff의 제어 기술은 높은 확장성 덕분에 모든 사이즈의 기계 및 플랜트에 이상적으로 적합하다. 특히 ‘친환경(green)’ 제조에 증가하는 요구의 관점에서 중요하다. 우리의 eXtreme Fast Control Technology(XFC)는 매우 정밀한 공정 제어를 가능하게 하며, 따라서 포장 어플리케이션에서 원료의 사용을 최소화한다. 높은 유연성에 대한 요구를 고려하면, 소프트웨어 기반 제어 기술로서 PC 제어는 하드웨어 집약적 솔루션과 비교했을 때 요구되는 제품이나 포장 변경을 아주 단순화시킨다. 게다가, 최근 출시된 Beckhoff의 eXtended Transport System(XTS)는 이 영역에서 더 특별한 이익을 제공한다. 이 기술은 복잡하고 비싼 기계를 쉽게 사용자 정의 할 수 있는 소프트웨어로 대체함으로써, 더 큰 유연성에 대한 요구를 충족시킨다. 현대의 병 만드는 공장은 병을 기다리는 동안 아무 것도 하지 않는 수많은 그리퍼(gripper)를 필요로 한다. 여기서 XTS는 적은 물리적 장비로 더 많은 일을 함과 동시에, 증가된 유연성으로 상당한 절약 잠재성을 제공한다.

-지금 얘기한, 이번 전시회의 메인 솔루션인 XTS(eXtended Transport System)를  통해 트라이텍이나 Beckhoff에서 기대하는 것은 무엇인가.
▲ Beckhoff에서는 이 XTS(eXtended Transport System) 시스템을 출시하고, 패키징 분야에 새롭게 도전을 하고 있다.
XTS를 이용하면 생산 제품의 종류, 크기 및 이송 간격에 매우 자유롭기 때문에, 생산 제품의 변경 작업과 안전화 시간을 최소로 줄일 수 있다. 따라서 XTS는 향후 소량, 다품종화 되는 패키징 분야에서 최고의 솔루션으로 부상할 것으로 예상된다.

-XTS로 얻을 수 있는 이점에 대해 구체적인 설명을 부탁한다.
▲ 병 만드는 공장을 계속 예로 들어보자. 기존의 공장에서 필러(filler)가 결함이 있을 때, 기계는 완전히 셧다운해야 한다. 예를 들어, 한밤중에 유지보수 기술자가 없거나 예비 부품이 없다면, 전체 생산 변화는 손실이 될 수 있다. XTS를 사용하면 소프트웨어 조정을 통해 이러한 문제를 쉽게 해결할 수 있다. XTS는 간단히 병을 결함 있는 필러로 운송하는 것을 중지한다. 이것은 전체 생산성을 감소시키지만, 밤에 발생한 생산 변화는 80 퍼센트를 여전히 유지할 수 있다.
또 다른 큰 이익은 기계 설치에 필요한 공간이 상당히 감소한다는 것이다. 예를 들어 초콜릿 캔디 바를 포장하는데 요구되는 가속 및 감속 컨베이어 벨트를 보면, 그 가능성이 아주 명백하다. 캔디 바가 꾸러미를 밀봉하기 위한 동기화된 기계에 이송되기 전에 캔디 바 사이의 일정한 거리를 유지하기 위해서, 기계적으로 복잡하고, 공간을 많이 차지하며, 따라서 값비싼 벨트가 요구된다. 동기화된 무버와 XTS 덕분에, 컨베이어 벨트는 필요 없으며, 따라서 비용 및 설치 공간이 상당히 감소한다. 최대 50 퍼센트까지 더 작은 기계로, 고객은 더 많은 기계를 배치하기 위해 새로운 생산 영역을 만들 필요가 없거나 절약된 공간을 사용할 수 있다.
XTS는 기계 어플리케이션 주위에 적절한 개수의 무버로 쉽게 구축 될 수 있으며, 시스템 길이에 따라 1개나 2개의 케이블로 연결될 수 있다. 줄어든 기계 엔지니어링 노력 외에도, 점점 더 요구되는 더 높은 기계 유연성의 면에서 큰 이점이 있다. 소프트웨어 기능을 통해 기계 기능을 대신하기 때문에, XTS는 예를 들어 포장되어야 하는 유닛 사이의 간격을 다양하게 할 수 있다. 이것은 ‘one item for free’를 특징으로 하는 포장 제품의 홍보 업무를 비약적으로 단순화시킨다. 예를 들어 5 번째 bag이 혼합허브(blended herb)의 4-bag 포장에 추가될 때, 기존 포장 기계로는 엄청난 노력이 필요하다. XTS에서 요구되는 모든 것은 5개의 bag을 포장 스테이션에 보내기 위해서 4개의 무버 대신에 5개를 선택하기 위한 마우스 클릭뿐이다.

-EtherCAT 기술은 기계 제조사 및 최종 사용자에게 어떤 특별한 이점을 제공하나.
▲ EtherCAT 및 특히 XFC는 포장 산업에서 요구되는 속도 및 정밀성의 관점에서 큰 이점을 제공한다. XFC는 현대의 산업용 PC, EtherCAT 프로토콜, 초고속 EtherCAT 터미널 및 TwinCAT 자동화 소프트웨어로 구성된 최적화된 제어 및 통신 구조에 기반한다. 완벽히 통합되고 포괄적인 이 시스템은 100us 이하의 I/O 응답시간을 가능하게 해주며, 따라서 아주 새로운 공정 최적화의 가능성을 열어 준다. EtherCAT 및 정밀 고속 제어 기술은 기존 기술보다 포장이 더 정확하고 더 적은 원료로 생산되도록 해준다. 게다가, 포장되는 제품의 최소 필링(filling) 수준은 더 정확하고 반복적으로 충족될 수 있다. 최종 고객들에게는 큰 이점을 그리고 기계 제조사에게는 훌륭한 매출을 제공하면서, 특히 고 용량 포장제품에서 엄청난 비용을 절약한다.

-Beckhoff의 드라이브 기술 포트폴리오는 포장 산업에 어떤 특별한 기능들을 제공하나.
▲ 물론, 포장 산업은 드라이브 기술에 아주 많이 영향을 받는다. Beckhoff는 고성능 서보모터를 포함하는 광범위한 솔루션 포트폴리오로 이 시장 부문에서 유리한 위치에 있다. 두 가지 중요한 부분은 Beckhoff가 모션 제어를 얼마나 잘 이해하고 있는가를 보여준다.
EL7201 서보모터 터미널 및 One Cable Technology (OCT)가 바로 그것으로, 매우 다이내믹한 위치결정 작업을 위한 아주 소형의 솔루션을 제공하면서, EL7201는 표준 12 mm 너비의 터미널 하우징으로 200 와트까지 모터의 전체 서보 드라이브를 통합한다. 이 솔루션은 설치공간 및 비용을 줄여줄 뿐만 아니라 배선 및 시운전을 매우 단순화시킨다. 배선에 관해서 말하면, EL7201-0010 서보모터 터미널 버전은 표준 모터 케이블에 전원 및 피드백 시스템을 결합한 혁신적인 OCT를 지원한다. 모터와 컨트롤러 측의 케이블 및 커넥터가 제거될 수 있기 때문에, 재료 및 시운전 비용이 상당히 줄어든다. AM8000 시리즈의 매우 다이내믹한 서보모터에서도 해당 OCT 옵션을 제공하며, 네임플레이트(인코더에 모터의 모든 정보를 저장) 덕분에 더 쉬운 시운전이 가능하다.
그 외에 서보모터 터미널의 작동을 위한 보완적인 AM8100, 고관성의 어플리케이션에 적합한 AM8500 및 스테인리스 스틸 ‘위생 디자인’으로 된 AM8800이 있다.

<취재 최교식 기자 cks@engnews.co.kr>