특정 하드웨어에 소프트웨어가 종속되어 있는 전통적인 산업자동화 업계에 변화의 바람이 불고 있다.
하드웨어에 종속되지 않은 소프트웨어를 통해 개방형자동화 라는 새로운 트렌드를 만들어가고자 하는 움직임이 서서히 확대되고 있는데, 슈나이더 일렉트릭이나 보쉬렉스로스, 바이드뮬러와 같은 업체들이 주도적으로 이러한 기술과 시장을 이끌어 나가고 있다.
OEM 및 엔드유저들은 지금의 폐쇄적인 자동화 시스템을 수익원이 아닌 성장의 장벽이자 불필요한 비용으로 보기 시작했다. Open Process Automation Forum(OPAF), NAMUR 및 OPC Foundation 등의 조직들은 차세대 산업 자동화가 상호 운용 가능해야 하며, 현재 보유하고 있는 독점 폐쇄형 모델에서 벗어나야 한다는 점을 인식하고 있다.
이러한 개방형 자동화는 하드웨어에서 소프트웨어를 분리함으로써, 하드웨어 선택의 유연성을 제공하는 동시에, 다양한 공급업체 간의 협업을 촉진하고, 복잡성을 줄이며, 운영을 간소화한다는 많은 가치를 제공한다.
보쉬렉스로스 및 슈나이더 일렉트릭으로부터 개방형 자동화의 진정한 가치와 양사의 기술 및 시장전략을 들어봤다.
슈나이더일렉트릭 및 보쉬렉스로스 와 같은 업체들이 주도하고 있는 소프트웨어와 하드웨어가 분리된 개방형 자동화는 운영자, 최종 사용자, OEM 및 통합업체에 광범위한 선택권을 제공한다. 개방성은 흔히 생각하는 것과는 달리. 보안을 희생하지 않고 상호 운용성을 촉진한다. 소프트웨어 중심의 이 새로운 기술 트렌드는 하드웨어에서 소프트웨어를 분리함으로써 하드웨어 선택의 유연성을 제공하는 동시에, 생산성을 높이고, 다양한 공급업체 간의 협업을 촉진하며, 복잡성을 줄이고 운영을 간소화한다.
Industry 4.0의 발전을 따라잡기 위해서는 제어 자동화 프로그래밍에서도 패러다임의 전환이 필수
보쉬렉스로스에서 지난 2022년 출시한 ctrlX AUTOMATION( 컨트롤엑스오토메이션)은 모든 용도에 알맞은 솔루션을 제공하는 플랫폼이다. 고성능 제어 플랫폼 ctrlX CORE는 Linux 기반의 실시간 운영 체제를 실행함으로써 개방성을 극대화했다. 개발자는 하드웨어에 종속되지 않는 개방형 소프트웨어 아키텍처와 유연한 앱 기술을 통해 완전히 자유롭게 활동할 수 있다. 자신에게 필요한 앱을 선택할 수도 있고 오픈소스 소프트웨어를 사용할 수도 있다. 자신이 개발한 소프트웨어를 이 플랫폼에서 실행하는 것도 가능하다. 아울러 모든 일반 프로그래밍 언어의 기능을 앱으로 변환할 수 있어서 ctrlX Store에서 취득 후 ctrlX CORE에서 운영할 수 있다. 소프트웨어뿐만 아니라, 산업 PC인 ctrlX IPC, 다양한 HMI 솔루션인 ctrlX HMI는 물론, 제어 플랫폼 ctrlX CORE, I/O 모듈 ctrlX I/O, 세이프티 제어 ctrlX SAFETY 같은 다양한 제어 및 자동화 솔루션을 PLC 기반의 용도, IoT 용도, 분석 및 안전 기능 등에 사용할 수 있다.
ctrlX는 스마트폰처럼 원하는 기능의 앱을 다운 받아서 앱의 기능을 그대로 쓸 수 있다는 점이 기존의 컨트롤러와 차별화되는 가장 큰 특징이다. 보쉬렉스로스에서 만든 앱도 있고 파트너사들이 만든 앱도 있다. 애플스토어나 구글플레이스토어처럼, 보쉬렉스로스도 ctrlX 스토어에 들어가면 보쉬렉스로스가 만든 앱과 다른 파트너사들이 만든 앱 등 70여 가지 이상의 앱이 있다. 자동화 시장에서 필요로 하는 기능을 가진 앱들은 대부분 준비가 되어있다.
보쉬렉스로스 코리아 임재환 매니저는 “보쉬렉스로스가 ctrlx AUTOMATION을 출시한 이유는 현재의 자동화 시장에서의 한계들을 무너뜨리고 더 빠르게 발전시켜 급변하는 디지털화를 선도하기 위해서다. 전통적이고 계층적이며 독점적인 자동화 피라미드가 사라지고 있다. 현재 운영 기술(OT) 측면에서 표준화와 동시에 IT 수준과 통합되는 것이 트렌드다. 현재의 폐쇄형 독점 솔루션들은 사용자의 편의성 및 연결성 부족으로 입지가 좁아질 것으로 예상된다. 이러한 트렌드에 부응하여 보쉬렉스로스는 통합 및 관리가 용이한 개방형 솔루션을 제공함으로써, 고객이 보다 유연하게 통합하고 시장의 요구사항에 맞게 채택할 수 있도록 지원한다.”라고 설명하고 있다.
슈나이더 일렉트릭 코리아 김건 매니저는 슈나이더 일렉트릭에서 개방형 자동화를 주도하는 이유에 대해 다음과 같이 답변한다. “현재의 산업 자동화 시스템 아키텍처는 다양한 산업을 오늘날의 위치로 발전시키는 데 큰 역할을 해왔으나, 50년 넘게 매우 폐쇄적이며 동일한 프로그래밍 방식이 유지되어 왔다. 같은 기간 동안 IT 어플리케이션 개발은 기하급수적으로 성장하여 막대한 고객 가치, 개발 속도 및 혁신적인 솔루션과 서비스를 창출했다. 산업 자동화가 증가하는 고객 요구와 Industry 4.0의 발전을 따라잡기 위해서는 제어 자동화 프로그래밍에서도 유사한 패러다임 전환이 필수적이다. 따라서 더욱 최적화된 자동화 공정을 위해서는 제조업체 혹은 특정 하드웨어에 종속되지 않은 독립적인 개방형 소프트웨어를 사용해야 한다. 개방형 소프트웨어의 경우, 다른 하드웨어 플랫폼과의 호환성이 뛰어나 높은 유연성을 자랑하며, 확장성을 향상시켜 시간과 비용적인 측면에서도 효율적이다.”
현재 랩톱과 휴대폰에서는 동일한 기본 소프트웨어를 사용하는 다양한 하드웨어 공급업체와 제조업체가 있다. 이것이 바로 소프트웨어 주도의 개방형 자동화를 주도하는 산업자동화 분야에서 원하는 것으로, 모든 사람이 동일한 소프트웨어를 사용할 수 있지만, 특정 하드웨어 또는 공급업체의 하드웨어에서 해당 소프트웨어를 실행할 수 있도록 하는 것이다.
대부분의 공장에는 둘 이상의 자동화 제공업체가 있으며, 이들 모두는 일반적으로 게이트웨이 및 소프트웨어 프로토콜 변환을 통해 서로 인터페이스된다. 그러나 개방형 자동화를 활용하면 이러한 모든 잠재적 장애 지점을 줄이고, 운영 및 자동화 아키텍처를 간소화할 수 있다. 모든 사람이 동일한 언어를 사용하고 동일한 소프트웨어를 사용하기 때문에, 더 이상 이러한 게이트웨이가 필요하지 않게 된다.
유니버셜오토메이션 협회 및 ctrlX World의 지향점
기존 환경에서는 어떤 형태의 재사용도 불가능하기 때문에, 기업은 특정 시스템의 수명이 다할 때뿐만 아니라 모든 프로젝트에 대해 소프트웨어 어플리케이션 및 프로세스 제어 기능을 지속적으로 재작성해야 한다. 동급 최고의 제품을 재사용하거나 쉽게 구현할 수 없다는 것은 클라우드, 인공 지능 및 데이터 분석과 같은 Industrial 4.0 기술을 활용하는 것을 포함하여 기업의 혁신 및 현대화 능력을 저하시키는 결과를 가져온다.
슈나이더 일렉트릭은 유니버셜오토메이션협회(UniversalAutomation.org)의 창립 멤버로, 슈나이더 일렉트릭의 개방형 자동화 기술은 이 협회와 궤를 같이 한다. 유니버셜오토메이션 협회는 새로운 표준을 만드는 대신 공유 소스 기반으로 IEC 61499 표준의 참조 런타임 구현을 관리하여 하나 이상의 어플리케이션을 하나의 장치에서 실행하거나 여러 리소스에 배포할 수 있도록 한다.
한편, 보쉬렉스로스는 ctrlX World라는 파트너 네트워크를 통해 세(勢)를 확장해나가고 있다. ctrlX World는 현재 100군데 이상의 파트너들이 합류했으며, 제조업체, 시스템 통합업체, 소프트웨어 개발자 등과 협력하여 ctrlX AUTOMATION 생태계를 확장하고 풍부한 솔루션 및 서비스를 제공하고 있다.
컴포넌트 파트너사로는 FANUC, KASSOW, KUKA, SICK, ELMO, WAGO 등이 있고, 이밖에도 IoT 관련 데이터베이스 파트너사들, 대시보드 파트너사들이 있으며, PLC 관련해서는 개발 도구 중 가장 개방성이 뛰어난 CODESYS 그룹도 파트너로 협업 중에 있다.
보쉬렉스로스 코리아 임 매니저는 “ctrlX World는 지속적으로 성장하고 있으며, 이와 함께 ctrlX OS Store에서 사용할 수 있는 전체 솔루션 범위도 성장하고 있다.”고 말한다. 하드웨어와 다양한 앱을 통해 자동화 시스템 ctrlX AUTOMATION을 계속 확장해 나간다는 것이 보쉬렉스로스의 시장전략이다.
슈나이더 일렉트릭은 EAE를 통해 엣지 컨트롤 분야의 Top tier 플레이어가 되는 것을 목표로 하고 있다. 슈나이더 일렉트릭 글로벌에서도 정책적으로 소프트웨어 비즈니스를 계속 드라이브하고 있으며, 머신에서부터 DCS까지의 원 플랫폼을 EAE 로 구축한다는 것이 전략이다.
소프트웨어와 하드웨어를 분리하고, 정보기술(IT) 및 운영기술(OT)의 양 세계를 통합함으로써, 새로운 범주의 산업 자동화를 창출하고, 인더스트리 4.0의 잠재력을 최대한 발휘하고자 하는 새로운 기술 트렌드의 미래에 관심이 모아지고 있는 시점이다.
