지능형 필드에서 시작되는 무한 자동화
교차 포트폴리오 기술 및 혁신 부문 부사장인 Laura Schafer가 지능형 필드를 통해 더 광범위한 애플리케이션의 데이터에 더 쉽게 액세스하고, 필요한 곳에 가장 가까운 컴퓨팅 성능을 제공하며, 운영 성능 향상을 위해 더 빠르게 의사 결정을 내릴 수 있는 방법을 설명합니다.
모든 산업에서 한 가지 공통된 진실은 제조업체가 매분 생성하는 데이터의 양이 급격히 증가하고 있다는 것입니다. 그러나 데이터는 많은 조직에서 역설이 되고 있습니다. 데이터를 효과적으로 활용하지 못해 넘쳐나는 듯한 느낌을 받는 동시에 설비 내 계측이 미흡한 영역에서 데이터 부족이나 지속가능성과 같은 예기치 않은 데이터 요구 사항에 대해 우려하고 있기 때문입니다. 데이터가 생성되면, 종종 해당 부서만 접근할 수 있는 부서별 시스템에 저장되고 활용됩니다. 예를 들어 현재 대부분의 작동 데이터는 자동화 시스템에 연결되어 있으며 자동화 시스템에 연결된 경우에만 액세스할 수 있습니다. 이 시스템은 주로 생산공정 제어를 위해 사용되었으며, 보안상의 문제로 인해 사용자와 접근이 제한된 중요한 시스템입니다. 직접 연결되지 않은 사람들의 경우, 이로 인해 대기 시간이 발생할 뿐만 아니라 민주적이지 않은 '가진 자와 없는 자' 데이터 액세스 모델이 도입되는 경우가 많습니다..
지능형 필드는 필드 데이터 레벨 자체에 스마트하고 상호 연결된 데이터 시스템을 구축하여 기업이 프로세스 및 장비의 성능과 상태를 완전히 이해하고 제어 역량 및 장비 가용성에 대해 완전한 확신을 가질 수 있도록 합니다. 현장부터 온프레미스 또는 클라우드에 호스팅되는 고성능 소프트웨어까지 안전성, 신뢰성, 지속가능성, 물류를 지원하는 데이터를 원활하게 전달함으로써 실시간 인사이트를 제공하는 데 도움이 됩니다. 조직은 최신 센서와 장치가 스마트할 뿐만 아니라 설치와 사용이 용이할 것으로 예상하며, '플러그 앤 플레이' 기능을 제공하고, 적절한 개인이나 시스템에 적시에 제공할 수 있는 높은 충실도, 맥락화되고 실행 가능한 데이터를 생성하며, 해당되는 경우 적절한 보안 제어를 제공합니다.
새로운 자동화 아키텍처
이 현대적이고 boundless automation 아키텍처의 출현으로 데이터 액세스를 위한 더 넓은 범위의 응용 프로그램, 더 빠르고 유연한 통신 방법, 그리고 아마도 가장 중요한 것은 사실상 모든 장치에 내장된 컴퓨팅 기능으로 제조 시설의 현장과 바닥이 변하고 있습니다. 계측이 가능한 애플리케이션의 범위가 확대되고 있을 뿐만 아니라, 데이터를 그 어느 때보다 더 다양하고 빠르며 유연한 방식으로 접근할 수 있게 되었습니다. Bluetooth®, Ethernet-APL™, 5G, 그리고 WirelessHART®와 같은 무선 솔루션의 확대 적용 등 다양한 연결 방식은 시설 전체와 원격 위치로 데이터를 전송하는 방식을 변화시키고 있습니다. (연결성에 관한 내용은 ‘Enhanced connectivity delivers actionable insights’라는 제목의 별도 기사에서 다루었습니다.)
더 많은 소스로부터 실행 가능한 데이터
새로운 감지 기술과 무선 통신의 발전으로, 물리적 또는 비용상의 이유로 이전에는 상상할 수 없었던 애플리케이션까지 계측 기술의 적용이 확대되었습니다. 새로운 센서 적용과 향상된 연결성 솔루션의 결합은 조직이 운영 상황을 파악하지 못하는 데이터 ‘블라인드 스폿’을 제거하는 데 도움을 줍니다. 다음은 몇 가지 예입니다.
- 비방해적 무선 부식 감지 시스템은 혹독한 환경에서 배관 금속 손실을 지속적으로 모니터링하여, 더 나은 정보를 바탕으로 한 의사 결정을 내리고 더 안전하고 더 수익성 있는 운영을 이끌어 줍니다.
- 무선 어쿠스틱 측정 센서는 스팀 트랩이나 압력 릴리프 밸브의 누출을 '청취'하여 배출량과 에너지 사용량을 줄여줍니다.
- 회전 설비를 모니터링하여 기계 상태에 대한 가시성을 극대화하는 무선 진동 센서.
- 유독 가스 누출이 유해한 상황으로 이어지기 전에 이를 감지하여 작업자와 현장의 안전을 강화하는 가스 감지 솔루션.
- 안전 샤워 모니터링 솔루션은 부상 작업자에 대한 신속한 대응을 보장하여 위험 지역에서 작업자의 안전을 보장합니다.
- 센서로 레일로 운송되는 고반응성 및 가연성 화학물질의 상태를 모니터링하여 안전한 환경을 유지합니다.
- 동작 감지, 자연광 수집, 스케줄링 기능을 통해 안전성과 지속가능성을 높이는 스마트 LED 조명 솔루션.
- 유선 기기 안에 ‘갇혀 있는’ 중요한 진단 정보를 활용하여 신뢰성과 운영 성과를 향상시키는 무선 어댑터.
- 무선 원격 비디오 모니터링 솔루션은 플랜트 보안 및 운영 모니터링을 개선하는 비용 효율적인 수단입니다.
- 하나의 장비에서 다중 측정을 제공하여 계측 정확도와 공정 인사이트를 강화하고, 배관 관통부 및 배선 비용을 줄여주는 다변수 계기.
내장형 컴퓨팅 및 분석
필드 계기는 역사적으로 데이터 수집 장치로 기능해 왔지만, 장치 자체에서 원시 데이터를 실행 가능한 정보로 변환할 수 있을 만큼의 계산 능력이 부족해 왔으며, 그러한 변환을 위해 중앙 집중식 시스템에 의존해 왔습니다. 지능형 필드가 이미 공정 및 제조 산업을 변화시키고 있는 방식 중 하나는 예측 유지보수 역량의 향상입니다. 기존의 유지보수 방법은 반응성이 있어 종종 비용이 많이 드는 비계획 가동 중단으로 이어질 수 있습니다. 그러나 지능형 필드는 예측 분석을 사용하여 장비 고장을 예측하고 유지보수 스케줄을 사전에 수립함으로써 가동 중단 시간을 최소화하고 비용을 절감합니다.
현대 지능형 필드에서는 온보드 분석 형태의 컴퓨팅 성능이 점점 더 모든 장치와 장비에 적용되어 의사 결정을 가속화하고 DCS와 같은 시스템에 대한 부담을 줄이고 있습니다. 또한 해당 정보에 대한 액세스가 더욱 쉬워집니다. 예를 들면 다음과 같습니다.
- Emerson의 Fisher™FIELDVUE™ DVC7K 디지털 밸브 컨트롤러 는 온보드 진단을 통해 데이터를 로컬에서 분석하여 밸브 상태를 실시간으로 파악할 수 있게 합니다. Advice at the Device™ 기능은 정보를 DVC의 로컬 사용자 인터페이스에서 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 보안 Bluetooth® 통신을 통해 인근의 스마트폰이나 태블릿에서 확인하거나, 유선 디지털 네트워크를 통해 DCS 또는 자산 관리 시스템과 같은 호스트로 전송된 후 원격으로도 확인할 수 있습니다.
- 무선 센서와 네트워크를 통해 구현되는 Emerson Plantweb Insight™ 애플리케이션은 Plantweb 디지털 에코시스템에 풍부한 퍼베이시브 센싱 데이터를 제공합니다. 산업 소프트웨어는 사전 구축되고 업계에서 승인한 분석을 통해 핵심 자산 상태 데이터를 즉시 해석하고, 센서 데이터를 디지털 전환하여 의사 결정을 개선합니다.
- 혁신적인 레이더 탱크 모니터링 솔루션 은 중간 벌크 컨테이너(IBC)의 경우 5G 셀룰러 네트워크를 활용하여 인벤토리, 온도 및 위치 데이터를 특별히 구축된 클라우드 호스팅 소프트웨어로 안전하게 전송합니다. 이 솔루션은 가시성과 운영 효율성을 높입니다. 운영 인사이트는 SCADA 또는 ERP 시스템과 통합되어 더 나은 정보 기반의 전략적 의사결정을 가능하게 하여 트럭 경로 최적화, 지속가능성 향상, 비용 절감으로 이어집니다.
- Emerson AMS 무선 진동 모니터 세 가지 축에서 진동을 측정할 뿐만 아니라 장치 오른쪽에 있는 데이터의 특허 받은 PeakVue™ 분석을 제공하여 데이터뿐만 아니라 장비 건강에 대한 유의미한 정보를 제공합니다.
요약
지능형 필드는 실시간 모니터링 및 예측 유지보수를 통해 운영 효율성을 향상하여 가동 중단 시간을 줄이고, 장비 수명을 연장하며, 데이터 기반 통찰력을 통한 의사 결정을 개선합니다. 이 제품은 생산공정에서 더 큰 유연성과 민첩성을 조성하여 시장 요구에 신속하게 적응하고 제품을 사용자 정의할 수 있도록 합니다. 이러한 이점은 총체적으로 비용 절감, 생산성 향상 및 시장 경쟁 우위로 이어질 수 있습니다.
