지능형 물류를 위한 “가상 디버깅” 가속 엔진을 만들기 위한 디지털 시뮬레이션의 심층적 적용

현재 입증된 디지털 인텔리전스 기술이 도입되어 많은 산업 부문에서 혁신을 촉진하고 있습니다. 로봇 공학 및 물류 통합 분야에서 디지털 트윈 시뮬레이션으로 대표되는 기술의 심층적인 적용은 설계, 시운전 및 운영 전반에 걸쳐 회사의 효율성을 크게 향상시켰습니다.

SIASUN Robotics Automation Co., Ltd.(이하 “SIASUN Robotics”)는 수년간 선도적인 모바일 로봇과 지능형 창고 및 물류 솔루션을 바탕으로 다양한 산업 분야의 국내외 주요 사용자들을 위한 수많은 벤치마크 프로젝트를 담당해 왔습니다. 중요한 전기 디버깅 프로세스에서 이 회사는 Rockwell Automation의 Emulate3D 디지털 시뮬레이션 플랫폼을 활용하여 “가상 디버깅”의 문을 열었습니다.

디지털 트윈 시뮬레이션: 전기 디버깅을 위한 더 나은 솔루션

오늘날 현대 생산은 많은 자동화 장비를 필요로 하며, 전통적인 설치 및 디버깅은 기계, 전기, 자동화 및 기타 엔지니어가 작업장에서 현장의 협업이 필요해 시간과 노동력이 많이 소요됩니다. 이는 비용이 많이 들 뿐만 아니라, 디버깅 단계에서 발생하는 문제를 해결하려 할 때 리드 타임도 매우 길어집니다. 오늘날 많은 기업이 직면한 과제는 시스템 설계 솔루션을 간단하고 직관적이며 효율적이고 비용 효율적인 방식으로 검증하는 방법입니다.

물류 통합 분야에서 대부분의 기업은 여전히 전통적인 전기 디버깅을 사용하고 있으며, 이는 민첩한 대응과 복잡한 애플리케이션에 대한 시장 수요를 충족하기 점점 더 어려워지고 있습니다. SIASUN Robotics를 예로 들면, 이전의 고무 롤 컨베이어 시스템은 충돌 정지 지연을 활용한 화물 충돌 방지 솔루션으로 화물의 정확한 위치를 보장했습니다. 그러나 선반의 불규칙한 구조로 인해 많은 복잡한 동적 기하학 및 에지 충돌이 물리적 세계에서 상호 작용하여 설계 목표 달성이 어려웠고, 전통적인 디버깅으로는 회피 및 화물 공간 계산 프로그램을 신속하게 검증할 수 없었습니다.

다행히 최근 몇 년간 디지털 트윈 기술의 심층 적용으로 기존 기계 시뮬레이션의 범위가 확장되었고, “가상 디버깅” 기능에 대한 관심이 높아졌습니다. 전반적으로 “가상 디버깅” 덕분에 보조 설계를 완료하고, 장비를 현장에 배치하기 전에 프로그램 로직, 동작 간섭 및 생산 프로세스를 검증할 수 있습니다. 이를 통해 디버깅 시간과 비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 기업은 잠재적인 개선 기회를 파악하여 자동화 및 기타 기능 측면에서 장비를 더욱 향상시킬 수 있습니다.

한편, “가상 디버깅”은 전기 디버깅 프로세스에서 소프트웨어 사용 비율을 높여 지능형 개발의 현재 트렌드를 반영했으며, SIASUN Robotics가 디지털 경쟁력을 강화할 수 있는 고유한 영역이 되었습니다.
 

탁월한 시뮬레이션 소프트웨어는 3단계로 혁신을 촉진합니다.

공장에서 대량의 비표준 자동화 시스템 프로그램을 검증하는 데 직면한 어려움에 대응하여, SIASUN Robotics는 Rockwell Automation과 협력하여 선도적인 전기 시뮬레이션 소프트웨어인 Emulate3D의 도움으로 디지털 및 지능형 업그레이드를 완료하기로 결정했습니다.

프로젝트 구현 중 Rockwell Automation은 가상 디버깅을 효율적이고 고품질로 실현하기 위해 3단계 접근 방식을 취합니다:

① 실제 모델 구축: 잘 알려져 있듯이, 가상 디버깅의 최종 결과는 시뮬레이션 모델의 정확도에 직접적으로 영향을 받습니다. 따라서 모델링 세션에서 프로젝트 팀은 선반의 치수 설정(길이, 너비, 높이)과 위치 레이아웃을 기반으로 Emulate3D를 사용해 스태커 등 시스템의 실제 기계 모델을 구축했습니다.

Emulate3D는 다양한 주류 3D 형식 파일의 가져오기 및 내보내기를 지원합니다. 또한 모델을 동작 속성에 따라 계층적으로 분할하고, 정적 객체를 병합해 단순화할 수 있어 고객의 향후 편집에 큰 편의를 제공합니다.

② 동작 추가: PLC와의 원활한 연결을 위해 Emulate3D 소프트웨어의 QuickLogic 그래픽 언어를 사용해 가져온 모델에 사용자 지정 스크립트와 데이터 인터페이스를 생성할 수 있습니다. 이 중 고객 현장의 출력 신호는 주로 엘리베이터의 고속 및 저속 전환, 스태커의 위치 제어 등을 포함하고, 입력 신호는 엘리베이터의 리미트 스위치 피드백, 스태커의 위치 피드백 등을 포함합니다.

Emulate3D의 효율적인 개발 시스템과 간단한 운영 단계 덕분에 SIASUN Robotics는 데이터 및 로직 매핑을 더 빠르게 완료할 수 있으며, 이는 가상 디버깅 기능을 신속하고 정확하게 구현하기 위한 견고한 기반을 마련합니다.

③ 가상 디버깅: 동작 추가가 완료된 후, 프로젝트 팀은 소프트웨어로 생성된 시뮬레이션 모델을 컨베이어와 스태커의 PLC에 각각 연결하여 각 PLC와 모델 간의 상호 작용을 통해 입출고 동작을 시뮬레이션합니다. 한편, 팀은 티치인 지점을 사용해 보행 및 팔 움직임의 목표 위치를 지정하여 보행, 물품 운반, 버튼 클릭 등 동작을 수행하도록 인간 동작을 추가로 프로그래밍합니다.

이 프로젝트는 현재 시험 운영 단계에 있습니다. Emulate3D의 강력한 성능과 Rockwell Automation의 전문 엔지니어링 구현 서비스를 통해 SIASUN Robotics는 컴퓨터에서 화물 공간 계산 및 회피 프로그램을 성공적으로 검증하여 비합리적인 동적 기하학 및 에지 충돌을 방지하고 현장 디버깅을 더욱 효율적으로 수행할 수 있었습니다.