Smart Factory “Coach” 스마트팩토리컨소시엄과스마트팩토리의방향

㈜마크베이스

Smart FI Best Practice Conference 2018

김성진 대표

• 스마트팩토리란?

• Coach

• Summary

Table of Contents

Smart Factory is . . .

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스마트공장준비가되셨나요?

Industry 4.0 그리고 여러분

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Smart X 시대의 도래

머신데이터의폭발적증가

실시간저장분석

스마트 시대 IT 인프라 구성 단말 Device 폭증

Smart Factory

Cloud Computing Infra Artificial IntelligenceSmart Devices

• 수십 만대의 서버 및 네트워크장비로부터 관리 데이터 폭증

• 제 4차 산업혁명 시대의 도래

• 머신 러닝

• 예지보전 분석

• M2M(Machine To Machine), IoT(Internet of Things)

• 자동차, 발전소, 건축물, 각종 센서….

Smart Grid IoT Devices

= 난제

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판단 결과가 생산현장에 반영되어수행되는 기능

생산과 연관된 이벤트가감지되어유의미한 정보로 관리되는 기능• 제품의 품질 변동• 생산 조건 변화• 재고 위치 변경 등

감지된 생산 현황 정보에의거한의사결정 (작업 지시실행등)• 감지 정보와 의사결정 간에 매핑(mapping) 정보가 업무 기준으로 사전에 정의되어 있어야함

감지판단

시행시기 주요내용

-산업계 중심 Industry 4.0 플랫폼 발족-스마트 공장 개발, 구축에 2억 유로 투자

-셰일가스 혁명을 활용한 제조업 유턴 추진-45개 제조업 혁신 연구소설립

-7대 전략 산업육성-글로벌 혁신기지도약 : 혁신기술 개발

-산업 경쟁력 강화법제정-파격적인 신사업 규제혁파

-융합형 신제조업창출-주력 사업 핵심 혁량강화-제조 혁신 기반고도화

2012년

2009년

2010년

2013년

제조업 르네상스 추진하는 각국

명칭

독일 Industry 4.0

미국 Remaking America

중국 자주창신 (自主創新)

일본 산업대흥플랜

한국 제조업 혁신 3.0 전략 2014년

스마트 팩토리의 개요

IoT(사물인터넷)RFID, 무선통신 등을 이용 제품, 설비관리 시스템 간 실시간 정보 교환

빅데이터공정, 경영 등에 각종 정보 수집, 분석 능력 극대화 과학적공정 관리

수행

빅데이터,로봇,센서및각종자동화를기반으로한기술과인프라를바탕으로

생산조직의구성원과기기들이자유자재로소통하며

최적의운영과효율화를도모할수있는시스템

Coach

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숙련공부족

양품 매뉴얼부재

외국인노동자증가

고령화

제품 변동성

증가

맞춤형 대량생산소규모공장

현실은현재품질을유지하는것도어려움

8

제조업의 품질 위기

국내공장환경

• 국내제조업체의대다수는중소기업

• 생산인력감소와노후화된인프라로성장의한계에도달

• 인력부족으로숙련공의노하우전수되지않음

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어떻게 스마트팩토리를 구축할 것인가?

일정규모의기계설비와 시스템을갖추고,이를통한가치를생산

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누가 스마트팩토리를 구축할 것인가?

설비운영정보, 환경정보, 작업자숙련도(노하우)등데이터수집, 분석을통한최적의양품생산표준데이터

10

1. 설비에연결된네트워크 2. 데이터의취합 3. 표준화 데이터의통합

데이터에 의한 생산 공정 표준화: 데이터는기업의경쟁우위자산가치

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기술 융합체 구성의 필요성

모듈화4차 산업혁명 시대 중소제조업체가 스마트제조 경쟁력을 갖추기 위해서는 기존 운영 환경을 고려한 수집 – 저장 – 분석 – 시각화를 모듈화할 수 있는 스마트공장 패키지 SW 개발 및 적용이 매우 필요

가성비스마트팩토리 매칭펀드 등 정책 지원을 통해 제조 기업의 원가 절감, 생산성 향상 등과 같은 사례가 있지만 인력과 자본이 부족한 중소제조기업들은 여전히 고가라고 인식되는 스마트공장 도입이 어려운 실정

한국제조업체향

제품

국내 중소제조업체 현장의 공정 상황 및 공정 데이터 증가에 대응할 수있는 스마트공장 추진 단계 중간 2 단계 (Level 2) 수준 이상을 만족하는제조 환경 적응형 스마트공장 플랫폼 패키지 SW 공급이 필요

노후설비환경 대응

고가의 개별 솔루션 구축을 바탕으로 스마트공장 구축이 이뤄지고 있는 실정 개별 솔루션 구축 필요 없이 노후화된 중소제조공장에도 적합한 기능 선택할 수 있어야

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설비 결함 메커니즘 분석 솔루션

HMI

Wire

less

MC

UD

AQ

N-lite

N-lite

N-lite

N-Pro

N-lite

Stand

ard C

on

netivity Service

MQTT/TSN

OPC-DA

Ethernet

ManagementConsole

종합모니터링

Analytics예지정비

EventStatus

Web socket HTTPS/REST

Smart Factory Monitoring & Analytics

HTTPS/AJAX HTTPS/XHR

Ethernet TCP/IP

100만 EPSSimulation

Machbase

• 공정 빅데이터의 초고속 수집• 공정 분석 시간 단축• 예지보전 즉시화

Modbus

RS232

MQTT

Pub/Sub

OPC-UA /TSN

스마트팩토리 설비데이터 통합 분석

I-IoT OneWay Platform

POPSystem

HTTP Web Service

Big Data HUB Interface Service

ThingModel

ThingModel

ThingModel

Thin

g Co

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rface Service

Sup

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Serv

ice

+

+

+ +

The FastestTime Series DBMS

MESSystem

APSSystem

ERPSystem

SCMSystem

Big Data Operation

Smart FactoryPackage

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컨소시엄 목표

중소제조업체 향 모듈형 스마트팩토리 구축

• 산업군별 선택적 도입이 가능한 모듈형 스마트공장

패키지 SW 적용 및 구축

• 스마트 공장 Level 2 단계 분석플랫폼, 데이터 처리기

술, 예지보전 및 설비진단 등 복합 기술 통합화

• 상이한 구축 요건과 물리적 환경 내 스마트 공장 운영

및 유지보수 부담이 적은 콤팩트형 스마트공장 구축

• 노후

제조현장 고려한 데이터 분석 및 처리

• 단일, 다중 서버 및 클라우드 구성 등 범용 적용 가능

• SQL을 이용하여 머신 시계열 데이터 / 센서 데이터의

고속 수집 및 대용량 워크로딩, 실시간 모니터링

• 다양한 통신 프로토콜 준용하는 수집 장비 개발

• 제조설비데이터 연동 시 IEC62541 지원

• 해당 시스템 분석 플랫폼 구축 및 연계

제약, 화장품, 식품 산업 노하우 적용

• 제약, 화장품, 식품 등 위생 및 건강과 밀접한 제조업

체의 스마트팩토리 구축 노하우 바탕

• 중소제조업체의 환경에 맞게 기능을 택하거나 산업

카테코리별로 사전 설정 통해 재사용가능하도록 모듈

형 패키지 SW 적용 가능

인공지능기술적용가능한설비진단

• 설비로부터 수집되는 다양한 데이터를 분석하여 설비

에서 발생할 수 있는 초기 결함을 미리 포착

• 설비가 심각한 고장이 나기 전에 미리 대처할 수 있

도록 예지보전 기술을 적용

• 설비 수명 예측기술 및 SW로 구현

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중소제조업체 환경 적응형 패키지 SW

Coach

가성비 합리적 라이선스 제안고객 부담 경감

국내 제조 현장에 다양한 니즈 취합고가의 운영인력에 대한 부담감 제거

기술 협의체간 협업으로 개발한국산 패키징 SW로 외산제품 대항마

글로벌 스마트공장 패러다임 전환

중소제조공장의 스마트공장 고도화기존외산원스톱솔루션대비비용절감

산업별,업체규모별, 장비 및생산품별 공통 속성 도출로스마트공장 도입기간 단축

설비의 특성 데이터를 포함한 다양한 데이터빠르게 분석기존 기술이 발견 못한 설비 초기 결함 대응

시계열데이터베이스 활용한 실시간 대용량 데이터 처리배치성빅데이터분석및연속공정내이벤트알람등최적적용

+

Summary

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구축 진행 건

2018. 09. 20. 현재

컨설팅 PoC 수주 계약

제약 2 2 1 1

식품 4 4 3 1

화장품 2 2 1

전자 2 1

자동차 1 1

기타 제조 5 3

합계 15 13 5 2

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생산현장 통합관리센터

Zigbee

Wifi

Wireprotocol

SensorEdge Analytic

Gateway

SDK for 3rd Party Services

Multitenancy/User Auth

Provisioning

Monitoring/Secure Protocol

Edge Administration

Sensor Big Data Management

“Edge Computing” with

Edge Computing(LAN)

원격관리 대시보드 리포팅서버 Web Apps

Cloud Service for Edge Computing

HTTPHTTP

Machbase Cluster DBMS

Alarm/Monitoring

Backup/Restore

Data pulling

Provisioning

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컨소시엄 기대 효과

기술적 측면

• 모듈형 제품 적용 및 기술개발을 바탕으로 패키징

• 데이터 수집 자체 및 모니터링 기술은 고객 요구 사항

이 없이도 개발 가능

• ICT 이해가 낮은 제조업체의 스마트공장 요소기술에

대한 이해도 향상

경제적 측면

• 설비로부터 시작된 데이터 특성을 파악

• 향상된 예지보전 기술을 적용함으로써 납기 지연 예

방 및 수율 향상을 통한 중소기업 이익 극대화에 이바

지

산업적 측면

• 대기업 위주의 스마트공장 구축에서 전문기술 보유한 업

체 들간의 패키징 SW 확산을 통한 대기업 – 중소기업 간

기술격차 감소 및 불균형 해소

• 스마트공장 솔루션 자체가 사람을 지원하는 SW로써 저부

가가치 단순 제조기술자에서 품질데이터 관리하는 고부가

가치 산업군으로 분류되어 질적 업무 환경 개선

사회적 측면

• 중소기업의 스마트공장 기술 자산화 가능

• 불필요한 업무 외적 요소 제거

• 내부 관리직 인원의 교육을 통한 업무 재배치 진행

• “인텔리전트 블루“ 라는 인식 제고로 청년 구직자의 제

조업 포비아 불식시켜 중소기업 지원자 증가 및 실업률

감소 기대

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Summary

지금은 빅데이터 시대 Industrial IoT가장 많은 데이터를 쏟아내는 영역

“스마트공장구축과접근에대한구체적방안필요“

새로운트렌드No DataStrategy

새로운기술과접근방식필요 No Long-Term Survival

Thank You

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