Alewijnse, 해양 설치를 위한 새로운 제어 개념 구현

Alewijnse Marine은 Rockwell Automation 및 세계 최대의 준설 회사 중 하나와 협력하여 가상 플랫폼을 기반으로 하는 혁신적인 제어 개념을 개발했습니다. Alewijnse Virtualization & Visualization(AlViVi) 플랫폼을 통해 선박의 모든 준설 프로세스 관련 시스템이 중앙 집중화되고 통합됩니다. 또한, 시스템은 선박의 모든 화면에서 시각화되고 작동될 수 있습니다.

Alewijnse의 준설 및 해양 제품 관리자인 Johan van Rikxoort는 “준설선 및 기타 해양 설비용 제어 솔루션에 대한 수요가 많습니다.”라며, “하드웨어는 진동과 염분에 지속적으로 노출되기 때문에 노후화가 빠릅니다. 그래서 선박의 전체 PC 인프라는 보통 5년마다 교체됩니다. 이것은 단순히 하드웨어와 케이블을 교체하는 문제가 아닙니다. 운영 체제의 지속적인 개발로 인해 사용자 소프트웨어도 정기적으로 업그레이드하고 갱신해야 합니다. 이러한 정기적인 교체는 수십 개의 시스템을 포함하는 극단적이고 시간이 많이 소요되는 작업입니다. 고객은 선박에 탑재된 IT 시스템의 유지보수를 간소화하고 가속화하기를 원했습니다.”라고 설명합니다.

가상 서버 솔루션

1997년부터 Rockwell Automation과 협력해 온 Alewijnse Marine은 2017년 말 준설 고객에게 이미 여러 산업 고객에게 약간 다른 형태로 적용한 개념을 제시했습니다. 이 솔루션의 주요 특징은 애플리케이션과 프로세스 정보가 더 이상 선박에 탑재된 별도의 PC에 로컬로 저장되지 않고 중앙 서버에서 가상화된다는 점입니다. '제로 클라이언트'의 도움으로 정보와 애플리케이션은 선박 어디에서나 작업 프로세스의 모든 역할에 제공됩니다. 가장 현대적인 준설선과 트레일링 석션 호퍼 준설선을 보유한 이 준설 회사는 이 솔루션에 매우 열정적이었습니다. 고객은 개념 증명 테스트까지 개발에 적극적으로 참여했으며 현재 여러 선박에 시스템을 성공적으로 설치했습니다.

이 새로운 개념은 승무원들이 자신과 관련된 정보에 쉽게 접근할 수 있도록 하여 선상에서의 작업 프로세스를 더욱 빠르고 효율적으로 만듭니다. 이 개념의 핵심 구성 요소는 Rockwell Automation의 ThinManager 콘텐츠 전송 소프트웨어로, 이 솔루션에서 비용이 많이 드는 kvm 스위치를 대체하고 물리적 및 가상 서버 환경의 정보를 사용자에게 제공합니다.

준설 제어 시스템

준설선에는 기본 프로세스를 실행하기 위한 여러 구체적인 시스템이 있습니다. Alewijnse는 준설선에 적재, 흘수 및 호퍼 부피를 지속적으로 측정 및 조절하는 흘수 및 적재 시스템과 흡입 튜브의 위치를 계산, 모니터링 및 제어하는 흡입 튜브 시스템을 설치합니다. 이러한 시스템은 모든 준설 장비와 시스템을 모니터링하고 제어하는 준설 제어 시스템에 통합됩니다. 이러한 프로세스 관련 기능 외에도 전력 시스템, 추진력, 레이더 및 탐색 장비도 선박에서 매우 중요합니다. 모든 중요한 비즈니스 정보와 시스템을 중앙 집중화하고 이를 가상 서버에 배치함으로써 로컬 PC가 더 이상 필요하지 않게 되었고, 모든 작업장에서 모든 직원이 정보에 액세스할 수 있게 되었습니다.

시각화

“개발 과정에서 새롭게 등장한 과제는 정보의 시각화였습니다.” Van Rikxoort의 설명입니다. “분명히 모든 시스템의 모든 정보는 브리지에서 이용할 수 있어야 합니다. 선박의 대부분 다른 위치에서는 특정 하위 프로세스와 시스템을 모니터링하고 제어하는 것으로 충분합니다. 화면 정보는 일반적으로 네트워크의 모든 모니터에서 동시에 중복되기 때문에 중앙 시스템에서 디스플레이 터미널을 동시에 작동하는 것은 기술적으로 어려웠습니다. 그러나 AlViVi 플랫폼의 경우 각 디스플레이는 독립적으로 정보를 표시할 수 있어야 하며, 다른 모니터에서는 여러 애플리케이션이 동시에 표시되어야 합니다.”

기술 솔루션

Alewijnse가 개발한 AlViVi 플랫폼의 개념은 설계가 매우 간단합니다. 각기 다른 애플리케이션을 가진 일련의 PC 대신, 새로운 플랫폼의 기반은 폴트 방지 가상 서버로 구성됩니다. 애플리케이션은 이 서버에서 실행되며, 이 서버는 가상 스토리지 영역 네트워크로도 작동합니다. 가상 서버의 모든 부품은 복제됩니다. 서버의 한 부분이 고장 나면 다른 부분이 즉시 작업을 인계받아 중단 없이 계속 진행합니다.

이전 설계에서는 kvm 스위치(키보드, 비디오 및 마우스)를 운영에 자주 선택했지만, 이 새로운 솔루션에서는 VersaView^® 클라이언트 및 ThinManager^® 소프트웨어를 Rockwell Automation에서 사용했습니다. 콘텐츠 전송 시스템은 이더넷을 통해 가상 서버에 1:1로 연결된 클라이언트와 함께 작동합니다. 이 솔루션은 상당한 양의 하드웨어와 케이블을 절약하므로 구매 비용이 저렴합니다. 원칙적으로 서버의 모든 정보는 모든 작업장에서 제공될 수 있지만, 권한 시스템은 누가 어떤 정보에 액세스할 수 있고 누가 어떤 활동을 수행할 수 있는지를 결정합니다. 이러한 시스템의 가상화가 허용되지 않기 때문에 소나 및 레이더 이미지의 전송을 위해 다른 솔루션이 선택되었습니다. 대신 비디오 출력은 스트리밍 비디오로 변환되어 ThinManager를 통해 작업장에 배포됩니다.

테스트 및 설치

Alewijnse는 네덜란드 나이메헌에 있는 테스트 센터에서 AlViVi 플랫폼의 전체 설치 및 인프라를 구축하고 광범위하게 테스트했습니다. IT 팀 리더인 Anton Evens는 “개념 자체는 새로울 수 있지만, 우리는 오프쇼어에서 입증되고 해당 애플리케이션에 대해 인증된 구성요소만 사용합니다. 하드웨어와 플랫폼이 테스트되면 전체 설치를 포장하여 선박에 설치합니다. 궁극적으로 구축해야 하는 구성요소가 적기 때문에 기존 교체에 비해 설치 속도가 훨씬 빠릅니다. 이를 통해 상당한 시간 및 비용 절감 효과가 있습니다.”라고 말합니다.

새로운 개념의 또 다른 큰 장점은 가상 서버 구성을 위해 하드웨어에 독립적인 템플릿을 사용한다는 점입니다. 이를 통해 코어를 선박의 특정 애플리케이션 및 작업 프로세스에 매우 유연하게 적용할 수 있습니다. Alewijnse는 각 환경의 백업을 저장하여 비상시 원래 구성을 몇 분 만에 선박에 완전히 복사할 수 있습니다. Van Rikxoort에 따르면, 이것은 각 서버의 디지털 트윈으로 나아가는 다음 단계의 기반을 형성합니다. 그런 다음 시나리오와 이벤트를 시뮬레이션하여 문제를 해결하거나 새로운 애플리케이션을 테스트할 수 있습니다. 작업 선박에는 일반적으로 전담 IT 인력이 없기 때문에 이는 흥미로운 옵션이 될 수 있습니다.

혜택

신속한 개발, 구축 및 설치로 시간 절약 외에도 하드웨어의 대폭적인 감소가 특히 눈에 띕니다. 가상 서버와 클라이언트 솔루션을 사용하면 하드웨어와 케이블의 양이 약 75% 감소합니다. 이제 여러 개의 19″ 랙 대신 브리지에 반 서버 캐비닛 하나만 있으면 됩니다. 하드웨어 구매 비용은 더 낮지만, 선박당 AlViVi 플랫폼의 총 구축 및 설치 비용은 초기에는 기존 IT 환경과 비교해 크게 저렴하지 않습니다.

Van Rikxoort에 따르면 가장 큰 비용 절감 효과는 시스템 유지보수에서 나옵니다. 하드웨어가 적을수록 유지보수가 적게 필요하지만, 애플리케이션이 실제로 하드웨어에서 분리되어 있기 때문에 시스템을 종료하지 않고도 하드웨어 구성요소를 교체할 수 있습니다. VersaView 제로 클라이언트를 교체하면 새 펌웨어가 자동으로 다운로드되고 새 터미널이 몇 분 내에 다시 작동합니다. 또한 운영 체제와 애플리케이션이 더 이상 하드웨어에 의존하지 않기 때문에 플랫폼에서 사용하는 소프트웨어를 하드웨어를 교체할 때마다 조정할 필요가 없고 따라서 더 오래 사용할 수 있습니다. 모든 소프트웨어는 새 하드웨어 환경에 간단히 복사됩니다.