스마트 팩토리를 위한 스마트 센서

스마트 팩토리를 위한 스마트 센서

새로운 스마트 감지 기술은 산업 장비의 상태에 대한 심도 있는 통찰을 가능하게 해줍니다.

데이터는 제조의 핵심입니다. 데이터를 효과적으로 활용하면 효율적인 운영이 가능해져 생산 라인의 수익성을 향상 시킬 수 있습니다.

보다 스마트하고 연결된 공장으로의 전환이 복잡할 필요는 없습니다. 기계에 다양한 센서들이 사용된지는 꽤 되었지만, 그러한 센서들의 역할은 제조업체들이 작업을 원활하게 진행할 수 있도록 지원하는 것에 그쳤습니다.

그러나 센서는 그 이상의 역할을 할 수 있습니다. 더 세부적인 데이터를 제공하는 보다 정교한 '스마트' 센서를 이용하면, 제품의 시장 출시 시간을 단축하고, 운영을 더 효율적으로 만들 수 있는 기회가 생깁니다.

스마트한 행동

스마트 센서는 장비가 미래를 위한 준비를 갖출 수 있게 해줍니다. 센서에는 더 많은 데이터와 통신을 할 수 있게 해주는 IO-Link 기술이 적용되어, 장비들이 보다 효과적으로 구동될 수 있도록 해줍니다.

IO-Link는 기계 자동화 환경에 표준 인터페이스를 제공하는 개방형 표준 프로토콜입니다. IO-Link 마스터는 IO-Link 장치를 컨트롤 시스템과 정보를 공유하는 장비의 다른 네트워크(예: EtherNet/IP™)로 연결할 수 있도록 해주는 게이트웨이로, 작업자와 유지보수 담당자에게 세부적인 장비의 상태 진단을 제공해줍니다.

실제로, 일반 센서는 사물의 존재 여부를 표시해주는데 국한되지만, 스마트 센서는 센서 자체뿐만 아니라 애플리케이션 환경에 대한 진단 정보를 포함해 최대 32바이트의 순환 데이터를 제공할 수 있습니다.

또한, 스마트 센서들은 다수의 장비 프로파일 저장 등, 설정, 유지보수 및 문제 해결을 보다 효율적으로 만들어주는 여러 고급 기능들을 제공하여 라인 및 작업조 변경 시에 파라미터 조절을 간소화해줍니다. 그리고 센서 교체 시, 새로운 센서에 기존 센서의 설정을 직접 피드하여 자동적인 장치 교체를 가능하게 해줍니다.

스마트한 센서 애플리케이션

스마트 감지 기술은 이러한 니즈를 충족해주고 산업 장비의 상태에 대한 보다 심도 있는 통찰을 제공하여, 현재는 물론 미래의 작업자들이 공장 프로세스를 최적화할 수 있도록 해줍니다. 스마트 센서가 어떻게 분산된 데이터를 실행 가능한 정보로 통합하는데 도움을 주며 어디서나 실시간으로 자산을 모니터링하고 최적화할 수 있도록 지원하는지 몇 가지 보편적인 애플리케이션 시나리오를 살펴보십시오.

스마트한 시운전

기존 생산 라인에 새로운 장비를 설치한 후에는, 스마트 센서가 장착된 장비를 시운전할 필요가 있습니다. 장비의 시운전 중, 작업자는 모바일 장치에 설치된 로크웰 오토메이션의FactoryTalk® 소프트웨어를 통해 모든 관련 센서 데이터에 액세스합니다. 작업자가 한 채널에 있는 센서의 설정점을 조절할 필요가 있다는 사실을 발견합니다.

작업자는 소프트웨어의 하위 메뉴에서, 즉각적으로 설정점을 변경합니다. 설정점을 변경하자마자, 센서의 대시보드가 필요한 설정점으로 바뀌어 더 이상 경고가 표시되지 않습니다.

스마트 센서 솔루션은 센서 신호에 대한 지속적인 스마트 모니터링을 가능하게 해주고 신속하게 조정할 수 있는 역량을 제공합니다. 이는 실행 가능한 정보를 제공하여 전체 장비 효율성(OEE)과 평균 고장 간격(MTBF)을 극대화하는데 도움을 줄 수 있습니다.

스마트한 교체

스마트 센서 자동 장치 설정 기능은 설치 작업을 극소화하고 장비의 가동시간을 증가해줍니다.

예를 들어, 포장 라인의 센서 하나가 손상된 경우, 유지보수 담당자는 모바일 장치로 센서 고장 사실과 정확한 위치 정보가 담긴 경보를 수신합니다. 애플리케이션 별 명명 정보가 작업자에게 폴트 위치를 알려 주고, eBOM은 장치의 공급업체 데이터와 부품 번호를 제공하여 신속하게 교체가 이루어질 수 있도록 해줍니다.

새로운 스마트 센서의 물리적인 설치가 완료되면, 자동 장치 설정 기능이 몇 초 안에 기존 센서의 모든 파라미터를 새로운 센서로 다운로드합니다. 모바일 장치의 경고 알람이 재설정되어 생산이 지장없이 지속되도록 합니다.

스마트 추적

생산 추적과 이력 추적에 다양한 스마트센서가 사용될 수 있습니다. 고속 코드 리더로 바코드나 2D 코드 데이터를 포착하는 경우, EtherNet/IP 네트워크를 통해 항목 레벨의 식별 기능을 Logix 컨트롤러에 연결할 수 있습니다. 포장된 제품의 추적 및 식별은  FactoryTalk ProductionCentre® 소프트웨어에서 실시간 데이터로 이루어져 생산 효율성을 극대화해줍니다.

모든 스마트 센서가 Studio 5000® 소프트웨어로 통합될 수 있기 때문에, 단일한 엔지니어링 환경에서 제품과 원자재가 제조에서 발송 이후까지 모든 단계에서 추적 가능합니다.

생산 최적화

대부분의 유연한 생산 애플리케이션에는 재교육이 필요한 여러 대의 센서가 사용됩니다. 많은 경우, 제품군마다 센서를 재설정하는 방법이 다릅니다.

그렇기 때문에, 작업자가 모든 센서들을 업데이트하는데 필요한 정확한 절차를 인지해야 하는 책임을 떠맡게 됩니다. 장비 한 대의 센서들을 수동으로 재설정하는 데는 최대 한 시간이 소요될 수 있습니다. 재설정 작업에 걸리는 시간도 문제지만 그동안 생산을 할 수 없기 때문에 더 큰 비용이 야기됩니다.

스마트 센서는 다양한 크기의 제품으로 잦은 라인 변경이 필요한 경우 운영을 간소화할 수 있습니다. 라인으로 들어오는 각 제품을 수동으로 재설정하는 대신, 스마트 센서는 다수의 프로파일을 컨트롤러에 저장하고 저장된 정보를 필요에 따라 센서로 전송하여 다양한 제품을 지원할 수 있기 때문입니다.

추출되는 데이터는 또한 제조 운영을 향상시키는 데도 사용될 수 있습니다. 기술과 대역폭 역량의 증가로, 생산 분석과 효율성 향상에 사용될 수 있는 분산된 방대한 데이터를 더 빠르게 처리할 수 있게 되었습니다.

기계의 눈과 귀

장비 운전자가 공장에 설치된 장비들에서 벌어지는 상황을 분단위로 파악하고 있지 않으면, 최적의 생산성과 효율성을 상시 유지하거나 계획에 없던 다운타임과 생산 손실을 방지할 수 없습니다.

기존 센서들은 제한된 정보만 제공했습니다. 진단 정보를 제공하거나 파라미터 데이터를 컨트롤러와 교환하는 역량이 부족했습니다. 현대의 스마트 센서는 그러한 기본적인 업무를 수행하는 것 이외에도 자체 성능에 대한 실시간 업데이트와 상태에 대한 분석, 수명주기 전망을 제공합니다. 이러한 정보는 사전 대응적 유지보수가 아니라 예측적 유지보수를 가능하게 합니다.

마찬가지로, 통합 스마트 센서 솔루션은 모든 시점에서 운영 프로세스는 물론 엔터프라이즈의 상태를 포괄적으로 보여주는 데이터를 제공합니다.

커넥티드 엔터프라이즈의 핵심 요소인 스마트 센서는 또한 스마트머신의 도입과 운영을 촉진하여 효율성과 생산성을 더욱 향상해줄 수 있습니다.

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