지난 16일, 인공지능신문, 테크데일리, 전자신문인터넷이 공동주최한 제5회 인더스트리 4.0 디지털 인사이트 2021 컨퍼런스가 'ID4.0, 지능형 제조, 생산시스템 디지털 전환과 DX 구현 전략'이란 주제로 1000여명이 참가한 가운데 온라인으로 진행됐다.

코로나 이후, 제조 4.0 분야는 인공지능(AI), 로봇을 비롯한 머신에서 자율 생산과 제어가 가능한 스마트팩토리 구현을 위한 유연한 초고속 네트웍, 엣지 및 데이터, 산업제어 IT/ OT솔루션 등 인프라 통합을 통한 제조, 생산, 유통, 운영에 이르기까지 에너지, 효율성,생산성 등을 위한 디지털 혁신과 새로운 비즈니스 기회를 만들어 가고 있다.

이날 컨퍼런스에서는 이를 구현하기 위한 다양한  솔루션과 관련 인사이트를 공유했다. 이원석 로크웰오토메이션 본부장의 발표 내용을 요약해 본다.

로크웰오토메이션은 4가지 단계를 제안한다. '오퍼레이트' '뤱(WRAP)' '익스텐드' '트랜스포메이션' 4단계다.

오퍼레이트 단계는 공장에 설치된 여러 자산과 장비 및 이를 제어하는 컨트롤러(PLC) 및 제조 공정과 물류 부분까지 포함한다. WRAP 단계는 사물인터넷 등 네트워크망으로 연결해 현장에서 이루이지는 일을 분석하고 이해할 수 있도록 한다.

디지털트윈 기술로 가상현실을 구현해 디자인 테스트 및 시운전, 공정 가동 상태 확인 등을 하게 된다, 여기서부터 스마트팩토리가 시작된다고 볼 수 있다. 

익스텐드 단계는 머신러닝과 인공지능(AI) 등 진보된 분석 시스템을 활용해 예측을 가능하게 한다. 이를 통해 사용자에게 어떤 행동을 취해야 하는지 안내한다. 모든 정보가 하나로 통합되는 디지털 쓰레드 단계다. 

마지막이 완전히 변화하는 트랜스포메이션 단계다. 증강현실(AR) 등 통합된 정보화 시스템을 제공해 자동제어를 넘어 자율제어를 구현한다. 업무를 최적화해 지속 가능하게 하고 혁신시키는 단계다.

지금은 많은 기업들이 WRAP 단계로 넘어가기 위해 투자하고 있다. 일부 선두기업은 머신러닝이나 AI 분야에서 특정 목표를 이루기 위한 시도를 하고 있는 시점이다.

스마트팩토리 구현을 위한 핵심 요소 가운데 기본이 되는 기술요소로는 다양한 인텔리전스 디바이스를 꼽을 수 있다.

제품을 디자인해서 생산하고 유지는데 필요한 에너지 관리, 모니터링 컨트롤, 센서, 컨베이어, 세이프티, 로봇, AGV 등을 인텔리전스 디바이스라고 한다. 이들 디바이스를 컨트롤하는 단계에서는 5G를 비롯한 네트워크 기술과 시큐리티 기술 등이 사용된다. 

다음 단계에 이르면 장비와 공정등을 토대로 에뮬레이션과 시뮬레이션을 할 수 있게 된다. 디지털트랜스포메이션에 본격적으로 부합하기 시작한다. 디자인 단계에서부터 시뮬레이션으로 다음 단계를 미리 살펴보고, 이후 과정에서 무엇을 고려해야 하는지 알수 있다.

생산단계에서는 모니터링 시스템, 품질관리 시스템, 퍼포먼스 모니터링 시스템 등 전반적인 모습 들여다 보는 시스템 솔루션이 있다. 마지막은 분석과 AI 영역이다. 머신러닝으로 분석된 정보를 대시보드 형태로 제공한다.

많은 시간과 비용이 들어가는 소프트웨어 디벨로프먼트로 진행된다. 코딩을 줄일 수있는 형태의 앱을 제공해야 한다. 디자인에서부터 유지보수에 이르는 여러 단계의 정보를 다른 요소에 실시간으로 제공하는 플랫폼 기술이 마지막 기술적 요소라고 말할 수 있다.