“CompactRIO에서 저렴한 비용으로 머신비전의 기능을 구현한다”

대표적인 PC 베이스 글로벌 자동화 기업인 내쇼날인스트루먼트는 지난해 말, 자사의 PAC 제품인 CompactRIO에 머신 비전 기능을 추가하면서, 시스템의 통합화 트렌드를 리드해 나가고 있는 것이 특색.

한국내쇼날인스트루먼트는 단일 플랫폼으로 컨트롤과 머신비전이 통합된 솔루션을 구축할 수 있다는 장점을 활용해 자사의 모션 비즈니스를 강화해 나가는 한편, 향후 모션 전문　업체와의 협력 작업을 강화해 산업계에서의 CompactRIO의 인지도와 적용 어플리케이션을 강도 높게 확대해 나간다는 전략이다.

변화를 성장으로 기분 좋게 연결하는 기업, 한국내쇼날인스트루먼트의 정원혁 대리를 만나 자세한 얘기를 들어봤다.

NI에서 CompactRIO에 비전기능을 추가한 이유는 무엇인가.

PAC 즉, 프로그래밍이 가능한 자동화 컨트롤러인 CompactRIO는 고급 임베디드 컨트롤 및 데이터 수집 시스템으로서 고성능과 안정성이 필요한 어플리케이션을 위해 개발됐다.

CompactRIO의 개방형 및 임베디드 아키텍처, 작은 크기, 뛰어난 견고함과 유연성을 이용해 고객은 임베디드 시스템을 신속하게 직접 개발할 수 있다.

최근 임베디드 제어계측 시스템의 발전 트렌드는 시스템의 통합화, 융합화를 위해 통신 인터페이스의 강화 및 유연한 임베디드 소프트웨어가 중심이 되고 있다. 하드웨어 성능의 한계와 소프트웨어 기능의 제한 때문에 기존의 PAC이나 PLC 제품에서는 머신 비전 기능을 지원하기가 힘들었다. 이에 비해 NI의 PAC 솔루션은 고성능 지능형 임베디드 플랫폼인 CompactRIO와 영상수집 및 처리함수를 지원하는 NI LabVIEW를 통해 비전기능을 추가함으로써, 타사 임베디드 플랫폼과 차별화된 통합 시스템을 구현할 수 있도록 도와준다.

우리 NI는 ComapctRIO 및 Single-Board RIO에 머신 비전 기능을 추가함으로써, 산업용 및 임베디드 시스템을 위한 일체형 측정 및 컨트롤 플랫폼을 엔지니어들에게 제공할 수 있게 되면서, CompactRIO는 업계에서 보기 드물게 비전 기능을 수행하는 PAC으로 위치하게 됐다.

PAC에 비전기능이 추가되면, 유저는 어떠한 이점을 얻을 수 있나.

CompactRIO는 Real-Time 및 FPGA 기반의 결정성 있고 고속의 연산능력과 다양한 고성능 아날로그 입출력 모듈 및 디지털 모듈을 가지고 있다. 또한 지난해 출시된 C 시리즈 모션제어 전용 모듈과 연동해 저렴한 비용으로 머신비전의 기능을 구현할 수 있게 되어 단일 플랫폼으로 통합화 솔루션을 구축할 수 있다는 장점이 있다.

이미지 처리 부분을 포함한 구체적인 설명을 부탁한다.

머신 비전 시스템은 이미지 수집과 이미지 처리 두 부분으로 구성되는데, CompactRIO에서 이미지 수집을 수행하는 방법에는 두 가지가 있다. 하나는 NI Vision Acquisition 소프트웨어를 이용한 IP 카메라를 이용하는 것이고, 두 번째는 NI 얼라이언스 파트너인 moviMED 맞춤 이미징 솔루션이 제작한 NI C 시리즈 제품용 AF-1501 아날로그 프레임 그래버를 이용해 흑백 이미지를 수집하는 방법이다.

이미지를 처리하기 위해서는 LabVIEW 2009와, 수백 개의 이미지 처리 및 머신 비전 함수로 구성된 NI Vision Development Module 2009 소프트웨어로 프로그래밍하여 CompactRIO와 NI Single-Board RIO 배포 타깃에 이미지 처리 라이브러리를 배포할 수 있다.

따라서 카메라로 영상을 취득하고, FPGA 안에서 이것을 분석하고, 모션적으로 바로 리얼타임 액션을 취할 수 있기 때문에 효율적이고 정밀한 구성요소 배치를 위해 필요한 고속 결정성을 제공한 다는 것이 이 일체형 플랫폼의 장점이다. 또 PAC에 비전이 일체화됨으로써 공간을 적게 차지하고, 시스템이 복합적이지 않은 효율적인 올인원 디자인이 가능하다는 것 역시 이점이라고 할 수 있다.

이 제품으로 공략하고자 하는 시장은.

기존의 CompactRIO가 적용되고 있는 시장 가운데 비전 기능을 요구하거나, 적용될 때 이점이 있는 시장이 우리가 타깃으로 하는 수요처다. 자동 로봇을 비롯한 의료기기, 산업용 모니터링 어플리케이션 및 임베디드 어플리케이션이 주 공략 시장이다.

구체적으로 나열을 하면 자동 로봇의 경우에는 비전을 포함한 올인원 시스템과 센서 인티그레이션 및 컨트롤 알고리즘이 우리가 타깃으로 하는 어플리케이션이며, 임베디드 의료기기 분야는 Automated Microcopy과 Slide Scanning and Instrument Control, 산업용 모니터링의 경우에는 저속의 생산공정 검사, 머신 상태 모니터링, 예측진단, 적외선 영상을 통한 배관상태 모니터링 등이 우리가 초점을 맞추고 있는 수요처다.

이 제품은 검사공정보다는 모니터링이 주 어플리케이션이 되나.

CompactRIO 플랫폼은 결정성 있는 산업용 검사 어플리케이션에는 적합하지 않은 부분이 있다. 오히려 디지털 영상이 표준이 되고 있는 FireWire, GigE Vision, Camera Link 타입이나 전용 임베디드 영상 시스템인 Smart Camera나 EVS(Embedded Vision System), CVS(Compact Vision System) 등에서 뛰어난 성능을 발휘할 수 있다.

어떠한 전략을 통해 시장을 확대해 나갈 전략인가.

단일 임베디드 플랫폼으로 얻을 수 있는 여러 가지 장점들을 부각시켜 개발자 중심, 사용자 중심, 관리자 중심의 최적화된 통합 솔루션에 대한 마케팅 전략을 통해 고성능 지능형 임베디드 플랫폼인 CompactRIO의 시장영역을 확대해 나갈 계획이다.

글로벌 시장에서 실제 판매실적이 있나.

출시된 지 한 달 남짓 밖에 안됐기 때문에 공개할 만한 좋은 사례는 아직 없다.

솔리드웍스(SolidWorks)사와 협력으로 진행하고 있는 버추얼 프로토타이핑 솔루션 개발은 NI의 모션 비즈니스 강화와 맥락을 같이 하는 부분으로 보인다.

LabVIEW 2009 NI SoftMotion Module과 SolidWorks 소프트웨어의 긴밀한 통합은 버추얼 프로토타이핑에 이상적인 디자인 환경을 제공한다. 기존의 SolidWorks CAD 모델은 LabVIEW에 손쉽게 연결할 수 있어 모델에서 정의한 모터 액추에이터와 위치 센서를 자동으로 연결하며, SolidWorks용 NI SoftMotion이 제공하는 하이 레벨 함수를 사용하면, 센서 피드백 기반의 로직을 포함한 정교한 모션 컨트롤 어플리케이션을 개발할 수 있다. 디자인 팀과 고객 그리고 세일즈 엔지니어들은 버추얼 프로토타입을 사용하여 실제 머신 구동을 시각화 처리하고 주기 시간 성능을 분석할 수 있으며, LabVIEW와 SolidWorks를 사용하면 모델의 물리적인 부품이 지정되기 전에 질량 및 마찰 효과뿐 아니라 모터와 기계 액추에이터의 토크 요구사항을 포함한 머신의 기계 역학을 모의 실험할 수 있다.

이 새로운 버추얼 프로토타이핑 솔루션은 SolidWorks 3D CAD 환경으로 검증하여 NI의 CompactRIO로 간단히 배포할 수 있다. 또 LabVIEW로 개발한 어플리케이션은 버추얼 프로토타입을 생성할 때도 동일한 코드를 사용하기 때문에 거의 변경을 거치지 않고 물리적인 NI 하드웨어에 배포가 가능할 뿐 아니라 엔지니어들은 새로운 NI 951x C 시리즈 드라이브 인터페이스를 사용하여 수백 개의 스태퍼 및 서보 드라이브와 모터에 직접 연결할 수 있다.

앞으로 NI 내에서는 고속 정밀 모션 제어 어플리케이션에서 CompactRIO 기반의 모션 비즈니스가 활성화될 것이다. 이미 모션과 관련된 3개의 CompactRIO 모듈이 출시됐다.

이번『Motion Control 전시회』에서는 NI SoftMotion Module과 솔리드웍스 3D, CompactRIO로 구성된 데모를 출품해, 정밀하고 고속의 제어를 필요로 하는 모터 제어와 관련된 CompactRIO의 우수성을 홍보하고 있다.

모션 컨트롤 비즈니스 확대를 위해 우리 NI는 정밀 BLDC 모터 시장점유율 1위업체인 맥슨사와의 협력관계도 계획하고 있는 등, 앞으로 모션 관련 전문 업체와의 전략적 협업을 강화해 나갈 계획이다.

마지막으로 최근 NI 내에서 PAC 제품의 성장률은 어떠한가.

최근 몇 년 전부터 우리 NI는 제품군 강화 등을 통해 자동화 분야에 대한 강력한 드라이브를 전개하고 있다.

컨트롤이나 모니터링 어플리케이션에 적용되는 PAC 제품인 CompactRIO가 지난 해 전년대비 40% 성장하면서, NI의 제품별 성장률 측면에서 1위를 기록했다. CompactRIO는 현재 우리 NI 내 매출순위로 볼 때 3위의 제품으로 부상할 만큼, NI 내에서 PAC 제품은 괄목할 만한 성장을 지속하고 있다.