스마트 팩토리에는 더 스마트한 기계가 필요합니다

자동화는 수년 동안 기계 설계의 필수 요소였지만, 차별화와 경쟁 우위를 제공하기 위해 디지털 전환, 스마트 제조, 인더스트리 4.0 및 산업용 사물 인터넷 (IIoT) 과 같은 새로운 개념이 기계 세계에 점점 더 많이 적용되고 있습니다.

정보가 가득한 이 백서에서 기계 제조업체 및 장비 제조업체가 이러한 개념을 수용하기 위해 무엇을 할 수 있는지, 그리고 엣지 컴퓨팅과 같은 기술이 기계 제조업체 및 최종 고객 요구 사항을 어떻게 충족할 수 있는지 알아보십시오.

소개

기계 및 장비 제조업체 (OEM) 분야에는 다양한 유형의 비즈니스와 회사가 있지만 한 가지 과제는 항상 동일합니다. 바로 시장 경쟁이 치열하다는 것입니다.각 세대의 장비는 이전 세대보다 가격/성능이 개선됩니다.설계, 엔지니어링 및 제품 관리 부서는 새로운 설계를 시장에 출시할 때 신기술 개선과 관련 비용 증가 간의 절충점을 지속적으로 평가해야 합니다.

자동화는 수년 동안 장비 설계의 필수 요소였으며, 디지털 전환, 스마트 제조, 인더스트리 4.0 및 산업용 사물 인터넷 (IIoT) 과 같은 새로운 개념이 제조 업계에서 경쟁 우위를 제공하기 위해 점점 더 많이 적용되고 있습니다.이 백서는 기계 및 장비 제조업체 (OEM) 가 이러한 새로운 개념을 활용하기 위해 할 수 있는 일과 엣지 컴퓨팅이 고유한 요구 사항과 고객 요구 사항을 충족할 수 있는 방법에 중점을 둡니다.

스마트 팩토리와 스마트 제조에는 스마트 머신이 필요합니다

한 세대 전에 PLC와 PAC를 사용하는 기계 자동화가 장비 설계에 혁명을 일으킨 것과 마찬가지로 스마트 팩토리와 스마트 제조는 다시 산업 세계를 변화시키고 있습니다.디지털 혁신 개념을 적용하면 기업은 제어 시스템과 센서에서 수집한 데이터를 활용하여 최고 성능으로 운영할 수 있습니다. 이 접근 방식은 운영자에게 실시간 분석, 전체 장비 효율성 (OEE) 개선에 도움이 되는 입력 사항, 현지에서 수집 및 분석할 수 있는 데이터를 제공합니다.데이터를 클라우드로 전송하여 다양한 애플리케이션에서 심층 분석할 수도 있습니다. 적용 분야에는 최적화된 유지보수, 공급망 민첩성, 유사한 생산에 종사하는 여러 시설의 생산량 증대 등이 포함될 수 있습니다.

기계 및 OEM 장비는 생산의 기본 요소입니다.스마트 팩토리와 스마트 제조는 OEM이 설계하거나 최종 사용자가 지정한 대로 작동하는 스마트 머신을 통해서만 달성할 수 있습니다.기계 및 장비 제조업체는 디지털 혁신을 수용함으로써 설계를 개선하고 장비 성능 및 유지보수와 관련된 새로운 서비스 개발을 지원할 수 있습니다. 중요한 질문은 차세대 스마트 장비를 개발하거나 기존 설계 및 배포를 통해 고객이 요구하는 요구 사항을 충족할 수 있는 가장 좋은 방법은 무엇일까요?엣지 컴퓨팅은 많은 주요 설계 요구 사항을 해결할 수 있는 접근 방식입니다.

엣지 컴퓨팅이란?

엣지 컴퓨팅은 다양한 형태로 제공되며 데이터 센터 외부에서 이루어지는 모든 컴퓨팅으로 광범위하게 정의할 수 있습니다.이렇게 광범위한 정의를 보면 IT 산업과 자동화 및 제어 산업 모두에 걸쳐 운영 기술 (OT) 이라고 하는 혼란스러운 정의가 많다는 것은 놀라운 일이 아닙니다.

주요 분석 회사인 Gartner는 모든 사람이 자신에게 유용한 엣지 컴퓨팅 유형을 이해할 수 있는 간단한 토폴로지를 발표했습니다.이 토폴로지 이미지는 엣지 컴퓨팅으로 특징지을 수 있는 서버, 디바이스 또는 플랫폼의 유형과 이들이 데이터 소스의 “엣지”에 있는 물리적 엔드포인트에서 상주하는 위치를 보여주는 인프라 기술 스택을 보여줍니다.이는 실제 데이터 센터 외부에서 사용할 수 있는 컴퓨팅 성능, 수집, 분석 및 데이터 이동의 유형을 암시합니다.Edge는 장비 제조업체와 고객에게 매우 중요한 이점을 제공합니다.

이 토폴로지를 보면 디바이스 엣지부터 Compute Edge까지 기계 및 장비 제조업체에 적용할 수 있다는 것을 쉽게 알 수 있습니다. 실제로 오늘날 모든 기계와 장비에는 PLC가 있는 디바이스 엣지의 측면이 있으며 일부에는 게이트웨이 엣지 디바이스가 있습니다.어떤 면에서는 기계 또는 장비에서 사용하는 산업용 및 패널 PC가 이 게이트웨이 범주에 속합니다.이들은 디바이스 에지 PLC의 첫 번째 “접점”일 수 있습니다.그러나 IPC는 컴퓨팅 및 분석 능력이 제한적이거나 열악한 환경용으로 제조되지 않은 일반적인 PC 또는 서버와 유사한 일반적인 안정성 및 사용성 문제를 안고 있습니다.따라서 고객의 요구를 충족하려면 다른 유형의 전용 엣지 컴퓨팅 플랫폼이 필요합니다.

장비 제어 및 자동화 시스템의 현대화와 관련하여 장비 제조업체가 중점을 두어야 하는 것은 Compute Edge입니다.엣지 컴퓨팅은 기계 및 장비 제조업체가 현재 설계를 개선하고 더 스마트한 장비 제공으로 전환하는 데 필요한 모든 특성과 기능을 제공합니다.

엣지 컴퓨팅은 스마트 기계 및 장비를 가능하게 합니다.

Edge Computing은 표준화된 모듈식 소프트웨어 구성 요소 및 응용 프로그램의 개발을 지원하여 효율성을 높이는 확장 가능한 모듈식 기술입니다.

이를 통해 모니터링 및 제어 소프트웨어와 같은 장비 제조업체의 기존 애플리케이션을 단일 플랫폼으로 통합하는 동시에 다른 중요한 애플리케이션을 동일한 플랫폼에서 실행할 수 있습니다. 이를 통해 스마트 산업용 사물 인터넷 (IIoT) 지원 기계 및 장비를 쉽게 개발하고 고객의 진화하는 Industry 4.0 및 스마트 제조 요구를 지원하는 향후 애플리케이션을 쉽게 추가할 수 있습니다.

엣지 컴퓨팅을 구현하면 오늘날의 장비에서 고객의 운영에 통합된 디지털화된 머신으로 원활하게 발전할 수 있습니다. 여기에는 복잡한 개조 및 재설계 없이 디지털 혁신을 수용하는 완전히 통합된 스마트 머신에 대한 온프레미스 또는 클라우드 연결과 같은 다양한 기능이 포함됩니다.

기계 및 장비 제조사를 위한 엣지 컴퓨팅 특성

Compute Edge 범주는 매우 광범위하지만 기계 또는 장비 제조업체에 특별히 적용되는 기능 유형을 좁히는 몇 가지 주요 특성이 있습니다.

기존 자동화 및 제어 애플리케이션 지원

엣지 컴퓨팅 플랫폼은 대대적인 아키텍처 재구성 없이 기존 제어 및 자동화 애플리케이션을 모듈식 방식으로 실행할 수 있어야 합니다.가상화는 핵심 기술입니다.기본적으로 기존의 각 IPC는 엣지 컴퓨팅 플랫폼에서 “가상 IPC” 또는 가상 머신으로 실행될 수 있습니다.이를 통해 모든 기존 IPC를 단일 플랫폼으로 통합할 수 있습니다.이러한 가상 시스템 중 어느 것도 다른 가상 시스템을 인식하지 못하므로 모든 애플리케이션이 계속해서 독립적으로 실행됩니다.

기존 제어 애플리케이션 수정 및 업그레이드

가상화된 엣지 컴퓨팅 플랫폼을 통해 이제 기계 및 장비 운영 및 모니터링에 훨씬 더 높은 수준의 유연성을 추가할 수 있습니다.예를 들어, 기존 IPC/HMI 접근 방식에서는 기계 또는 장비의 각 스테이션이 IPC/HMI에서 표시할 수 있는 내용으로 제한되므로 한 명의 작업자만 단일 위치에서 복잡한 장비를 모니터링할 수 있습니다.이상적인 모델은 아닙니다.장비 제조업체는 가상화를 사용하여 여러 사용자가 서로 다른 스테이션에 있는 데이터와 애플리케이션에 원격으로 액세스하도록 함으로써 고객의 유연성을 높일 수 있습니다.이 자율 모델이 선호되며 고객에게 더 많은 옵션을 제공합니다.

새로운 분석 및 디지털 혁신 애플리케이션 추가

가상화를 사용하면 엣지 컴퓨팅 플랫폼에서 새 가상 시스템을 생성하여 새 애플리케이션을 추가하는 것이 더 쉬울 수 있습니다.이를 통해 기존 애플리케이션에 영향을 주지 않고 새 애플리케이션을 추가할 수 있습니다.여기에는 고객의 데이터 센터와 같은 외부 위치 또는 사용자 소유의 클라우드로 전송하기 전에 현지화된 데이터 수집, 실시간 분석 및 데이터 필터링이 포함될 수 있습니다.이는 데이터 개인 정보 보호법과 같은 요소에 따라 달라질 수 있으며, 물론 수요 확대에 따라 확장 가능한 엣지 컴퓨팅 플랫폼을 보유하고 있다고 가정합니다.

OT/IT 융합 지원

이는 기계 및 장비 제조업체에서 자주 고려하지 않는 주제일 수 있지만 디지털 혁신 이니셔티브에서는 점점 더 중요해지고 있습니다.설계 엔지니어와 기계를 운영하는 고객은 기계를 작동하는 제어 및 자동화 애플리케이션을 잘 이해하고 있습니다.이들은 운영 기술 (OT) 에 중점을 두고 있습니다.기계 학습 (ML) 및 인공 지능 (AI) 을 포함하는 정교한 분석 기능을 개발하고 적절한 데이터를 데이터 센터 또는 클라우드로 안전하게 전송하는 기능을 개발하는 데 필요한 전문 지식은 종종 정보 기술 (IT) 전문가의 영역입니다.엣지 컴퓨팅 플랫폼은 OT 및 IT 요구 사항을 모두 지원할 수 있습니다.여러 유형의 운영 애플리케이션을 지원하는 플랫폼은 배포 및 유지 관리가 간편하고 OT 및 IT 전문가 모두가 쉽게 관리할 수 있도록 하는 것이 중요합니다.

엣지 컴퓨팅 플랫폼은 장비 및 기계 제조업체에 비용을 절감하고 TCO를 개선하는 동시에 새로운 수익 창출 서비스를 제공할 수 있는 가능성을 제공합니다.

새로운 수익 기회

엣지 컴퓨팅 플랫폼이 지원하는 많은 기능과 새로운 애플리케이션은 새로운 수익 창출 서비스 또는 기존 서비스 및 지원 기능의 최적화를 가능하게 합니다.예를 들어, “서비스형 기계” 또는 “서비스형 장비”라는 개념이 나타나기 시작했습니다. 이를 통해 최종 고객은 전통적인 자본 구매 대신 시간이나 사용량을 기준으로 비용을 지불합니다.이러한 모델을 성공적으로 구현하고 유지하기 위해 기계 또는 장비 제조업체는 장비의 성능 및 유지보수 프로필을 이해하고 적절한 데이터를 정확하게 수집 및 분석할 수 있어야 합니다.

서비스 간소화

소형, 팬리스, 벽면 또는 DIN 레일 장착 가능

업계 등급

• —10~60°C (—10~140°F)
• 10~ 95% 의 습도
• 3 그램 (5~500 헤르츠)

핫스왑 가능, 자체 인식 및 자동 동기화

견고화

기계 및 장비 제조업체의 입장에서는 당연한 사실일 수 있지만 엣지 컴퓨팅 플랫폼은 다양한 공급업체에서 공급하며, 모든 공급업체가 장비의 최종 운영 환경을 인식하지는 못합니다. 이는 견고화뿐만 아니라 다운타임을 없애고, 유지 관리 및 지원을 최대한 단순화하고, 원격 모니터링을 제공하는 것입니다..마찬가지로 OT 세계의 엣지 컴퓨팅 플랫폼은 외부 세계와의 연결이 없는 경우가 많기 때문에 장기간 자율적으로 작동할 준비가 되어 있어야 합니다.

비용 절감

궁극적으로 Edge Computing의 채택은 장비 제조업체가 경쟁하는 경쟁이 치열한 시장의 엄격한 비용 제약을 충족할 때만 실행 가능합니다.엣지 컴퓨팅 플랫폼을 평가할 때는 자본 비용과 개발 및 지속적인 비용을 고려하는 것이 중요합니다.가상화와 같은 것을 통한 비용 절감 외에도 비용도 가치의 함수입니다. 더 비싼 플랫폼은 컴퓨팅 성능이 낮은 단순한 장치 또는 게이트웨이보다 훨씬 더 높은 가치와 이점을 제공합니다.이 접근 방식을 사용하면 수동 모니터링, 다운타임, 인력 자원 및 애플리케이션 효율성과 같은 기타 비용을 줄일 수 있습니다. 이러한 비용 중 일부는 덜 가시적일 수 있지만 산업이 자동화, 디지털 혁신 및 인더스트리 4.0, 스마트 제조 및 IIoT와 같은 관련 이니셔티브로 이동함에 따라 장비 제조업체는 향후 적용 분야와 고객 환경의 변화를 고려해야 합니다.

엣지 컴퓨팅 플랫폼은 단순하고 보호되며 자율적이어야 합니다.

진정으로 효과적인 엣지 컴퓨팅 플랫폼을 지배하는 세 가지 핵심 원칙이 있습니다.고객의 요구에 적합한 엣지 컴퓨팅 플랫폼을 선택할 때는 다음과 같은 사항을 염두에 두어야 합니다.

단순성

• 엣지 컴퓨팅 플랫폼은 몇 분 안에 쉽게 설치하고 배포할 수 있어야 합니다.
• 사용하기 쉽고 직관적인 관리 인터페이스를 제공하며, 중복 시스템의 경우 장치를 교체해야 하는 경우 버튼을 한 번만 누르면 시스템을 정상 작동 상태로 복원할 수 있습니다.
• 비중복 시스템은 필요한 경우 자동으로 복원할 수 있는 이미지 백업을 클라우드에 유지할 수 있습니다.

보호

• 장애 발생 시 또는 플랫폼이 향후 문제를 사전에 감지하는 경우 중복 시스템에서 원활한 페일오버가 가능합니다.
• 플랫폼에는 임베디드 보안 기능이 포함되어야 합니다.
• USB와 같이 사용하지 않는 외부 포트는 모두 비활성화되며 필요한 경우 명시적으로 켜야 합니다.
• 알려진 단순 암호로 인한 일반적인 보안 노출을 방지하려면 처음 로그인할 때 암호를 변경해야 합니다. 이러한 플랫폼에는 IP 주소의 화이트리스트 및 블랙리스트를 지원하는 내장 방화벽 기능이 있습니다.
• 플랫폼에는 플랫폼에서 실행되는 모든 애플리케이션의 기본 상태를 모니터링하여 잠재적인 애플리케이션 문제나 악성 애플리케이션이 플랫폼에 배포되었음을 사용자에게 알리는 기능이 포함되어 있습니다.

자율성

• 엣지 컴퓨팅 플랫폼이 외부 세계와의 연결 없이 장기간 실행되도록 설계되었습니까?예측 가능한 상태 모니터링과 원활한 페일오버를 통해 중복 시스템이 계속 실행될 수 있습니다.
• 플랫폼은 애플리케이션 로드가 다양할 때 자동 로드 밸런싱과 같은 기능을 수행하여 자동으로 스스로를 관리해야 합니다.
• 엣지 컴퓨팅 플랫폼은 클라우드 서비스를 통해 원격으로 관리하거나 표준 API (애플리케이션 프로그래밍 인터페이스) 세트를 통해 장비 제조업체 또는 고객 관리 솔루션에 임베드할 수 있습니다.

시간과 노력을 절약할 수 있습니다.

• VMware 이미지를 포함한 OVF 어플라이언스 지원
• 기존 애플리케이션과 기존 애플리케이션을 모두 통합
• 리던던트 모드 또는 클러스터링 구성 불필요

요약

기계 및 장비 제조업체 시장은 한 세대 전 PLC의 도입과 마찬가지로 많은 변화를 가져올 진화기에 접어들고 있습니다.엣지 컴퓨팅은 이러한 전환을 가능하게 하고 용이하게 하는 중요한 기술입니다.엣지 컴퓨팅 플랫폼은 장비의 기존 제어 및 자동화 기능을 확장하는 데 중요한 역할을 할 것입니다.또한 장비 제조업체가 디지털 혁신 이니셔티브를 자체적으로 수용하고 고객의 이니셔티브와 통합할 수 있는 가교 역할을 할 것입니다.

추가 정보

자세한 장비 및 기계 제조업체 정보는 다음을 참조하십시오. https://www.stratus.com/oem/

Stratus ztC Edge 제품 라인에 대한 자세한 내용은 다음을 참조하십시오. https://www.stratus.com/solutions/platforms/ztc-edge/

기계 제조사를 위한 스트라투스 ztC™ 엣지 플랫폼

Stratus ztC Edge 제품 라인은 산업 플랜트 및 원격 위치의 요구 사항을 충족하도록 특별히 설계된 다양한 엣지 컴퓨팅 플랫폼입니다.따라서 ztC Edge 플랫폼은 기존 제어 및 자동화 애플리케이션에서 기능을 업그레이드하고 스마트 제조, 인더스트리 4.0 및 IIoT와 같은 디지털 혁신 이니셔티브를 지원하는 스마트 머신으로 전환하는 기계 및 장비 제조업체에게 이상적입니다.

스마트 머신을 엔터프라이즈 및 클라우드에 연결

ztC Edge 플랫폼은 광범위한 애플리케이션을 동시에 지원하지 않는 IPC와 다릅니다. 가상화를 통해 제한된 기능으로 데이터 액세스를 제공하는 데 중점을 둔 더 많은 기능을 갖춘 Edge 게이트웨이를 포함하는 다양한 애플리케이션을 지원할 수 있습니다. ztC Edge 플랫폼은 또한 확장된 온도 범위를 견디도록 견고하고 움직이는 부품이 없다는 점에서 열악한 환경을 위해 설계되지 않은 IT 등급 서버와도 다릅니다.

ztC Edge 제품군은 기계 및 장비 제조업체가 직면한 근본적인 문제를 해결하는 방식이 독특합니다.각 ztC Edge는 사전 통합된 가상화 계층과 함께 제공되며 30분 이내에 가동하고 실행할 수 있도록 사전 구성되어 있습니다.

스트라투스 테크놀로지스에 대하여

Stratus는 비즈니스 크리티컬 애플리케이션을 연중무휴로 실행하는 복잡성을 제거합니다.스트라투스의 기술은 데이터 센터와 엣지 모두에서 계획되지 않은 다운타임을 사전에 방지하며, 당사의 서비스는 고객이 필요로 하기 전에 모든 문제를 해결하도록 합니다.전 세계 다양한 산업의 글로벌 Fortune 500 기업 및 중소기업은 35년 이상 운영상의 단순성과 지속적인 가용성을 위해 Stratus를 사용해 왔습니다.

에서 자세히 알아보기 스트라투스닷컴 오늘.