인더스트리 4.0 환경의 고도로 통합된 스마트 팩토리를 운영하기 위해서, 프로그래머들은 점점 더 복잡한 소프트웨어를 작성하지 않으면 안 된다. 그리고 그 과정에서 이러한 소프트웨어의 개발과 유지보수 비용은 천정부지로 상승한다. 지능적 방식으로 연결된 맵(Mapp) 기술 구성요소들은 사용자로 하여금 가장 복잡한 솔루션이라도 더 빠르고 용이하게 만들 수 있도록 하고, 산적한 소프트웨어 작업이 돈 먹는 하마가 되지 않도록 할 수 있다.


소프트웨어 비용과 담당자의 도전
인더스트리 4.0 구현에 이르면, 기계 제조사와 소유자들은 심각한 도전에 직면하게 된다. 바로 그들이 관리해야 하는 복잡한 소프트웨어의 양이 점점 더 증가하는 것이다.
우리가 순수한 기계적 솔루션을 사용해 달성할 수 있는 한도를 넘어서 계속 나아가면, 점점 더 많은 기계 프로세스가 소프트웨어의 형태로 구현된다. 오늘날 소프트웨어는 이미 새로이 개발되는 기계의 거의 50%를 차지하는데, 사실 소프트웨어 비용의 절대다수는 개발과는 무관하다는 것을 기억할 필요가 있다. 기계의 수명 주기 동안 소프트웨어 비용의 약 70%는 유지보수에 소요된다.

이러한 상황에서, 맵 기술은 전체적으로 새로운 차원까지 펑션 블록의 모듈화를 구현할 수 있다. 개별 구성요소들 사이의 지능형 링크는 맵으로 하여금 복잡한 소프트웨어와 싸워서 이길 수 있는 능력을 제공한다.

펑션 블록만으로는 부족하다!
펑션 블록과 미리 프로그램된 작업 특정적 모듈은 애플리케이션 소프트웨어의 작성을 용이하게 하지만, 전체 복잡성에 대한 영향은 제한적이다. 때문에 B&R은 맵 기술을 개념적으로 훨씬 더 깊은 수준까지 개발하게 됐다.

맵 기술의 중심적 특징 중 하나는 클라이언트-서버 모델에 따라 작동하는 소위 맵 링크(Mapp Links)라고 알려진 것이다. 각 맵 구성요소는 필요한 경우에 쿼리(Query)가 가능한 데이터를 제공한다. 이것은 사용자로 하여금 단 몇 번의 마우스 클릭으로 전체 에너지 관리 시스템을 설정하는 것과 같은 작업을 할 수 있도록 한다. 그리고 사용자가 애플리케이션에 맵 에너지(Mapp Energy) 구성요소를 추가하면, 이 구성요소는 자동적으로 모든 축으로부터 필요한 에너지 데이터를 검색한다. 만약 새로운 축이 추가되면, 맵 에너지는 자동적으로 그의 에너지 데이터를 통합하는데, 이는 각종 기계 변종과 옵션을 사용하는 작업을 믿을 수 없을 정도로 용이하게 해준다.

맵의 사용에 따르는 엄청난 절약 잠재력
맵 에너지는 사용자의 선호에 따라 에너지 데이터를 준비하고, 그래픽 편집기는 사용자가 맞춤형 보고서를 작성하고 동적 분석을 수행할 수 있도록 한다. 예를 들어서, 배치(Batch), 개별 제품 및 에너지 데이터 사이의 관계를 식별하고 생산 최적화에 이용될 수 있도록 하는 것이다. 이는 사소한 것처럼 들릴지 몰라도, 여기에는 엄청난 절약을 가능케 할 잠재력이 숨어 있다.

사실 과거엔 에너지 관리 솔루션을 프로그래밍하려면, 여러 날에 걸친 작업 인력과 수많은 코드 라인이 필요했고, 각각의 축과 에너지 관리 시스템 사이의 인터페이스를 개별적으로 프로그래밍 해야 하는 상황이었다. 그러나 맵을 사용하면서 이러한 유형의 글루 코드(Glue Code) 작업은 모두 제거됐다. 또한, 독립적인 기관인 리암(LIAM) 연구소에서 수행한 한 벤치마크 연구에 의하면, 맵은 소스 코드의 양을 83%나 감소시킬 수 있었다.

인더스트리 4.0의 모듈형 개념
벤치마크 시험은 플라잉 쏘우(Flying Saw) 애플리케이션을 기반으로 실시했다. 그리고 모듈형 기계 설계를 사용하면 잠재적 절약은 더 커질 수 있다.
새 축이 추가되면, 맵 링크는 맵 에너지가 운전 중인 상황이어도 그들의 에너지 데이터를 자동적으로 통합하는 것을 보장한다. 그 밖의 맵 구성요소들도 모두 비슷한 방식으로 작동하는데, 바로 이것이 인더스트리 4.0의 모듈 구성의 진면목이다.

예를 들어서, 사용자가 옵션의 기기를 신속하고 효율적으로 추가하거나 제거할 수 있기를 원한다면 모듈형 설계가 필요한데, 여기에는 메카트로닉 장치에 배치된 소프트웨어가 요구된다. 그리고 이것은 맵에게 있어서 문제도 되지 않는다. 이것을 볼 수 있는 좋은 방법은 포장 기계에 대한 경보 시스템을 살펴보는 것이다.

예를 들어, 전통적인 방식을 사용하는 경우에, 만약 사용자가 1년동안 운전한 후에 포장기계에 로봇 방식의 팔렛타이저를 추가하고자 한다면, 맨 처음부터 기계 소프트웨어에 팔렛타이저 코드를 추가해야 할 것이다. 그렇지 않으면 소프트웨어를 새로 작성하고, 새로이 시험을 수행하고, 새 인증서까지 획득해야 할지도 모른다. 포장 기계는 소프트웨어에 의해 특정 방식으로 작동되도록 프로그램 돼 있다면, 팔렛타이저에 의해 생성된 경보에만 반응할 수 있다.

프로그래밍에 의해 결정되지 않는 관리 옵션
반면에, 맵 구조는 로봇 방식의 팔렛타이저에 자체적인 경보 시스템을 제공하지만 그 데이터는 포장기계의 경보 시스템에서도 이용될 수 있다. 기계가 처음 설치될 때 팔렛타이저에 대한 계획이나 준비가 없었다고 하더라도 포장기계는 이 데이터를 읽고 그에 대해 반응할 수 있는 것이다. 간단히 말해서 포장기계 소프트웨어에는 손을 댈 필요도 없는 것이다.

또한, 맵 알람(Mapp Alarm) 자체는 정지 시간을 최소화하는 데 도움이 되는 여러 가지 기능을 제공하기도 한다. 그중 한 가지는 경보가 발생하는 경우에 기계로 하여금 자동 문자 메시지를 전송하도록 하는 기능으로, 만약 수신인이 정의된 기간 이내에 응답하는 데 실패하면 메시지는 다른 사람에게 전달된다. 그리고 대상 인원 명단은 자유로이 정의될 수 있고, 수시로 변경될 수도 있다.

혁신의 여지를 만들어 내는 맵
기계류의 모듈화에 대한 맵의 약속은 인더스트리 4.0으로의 전환을 위한 결정적인 이점을 제공한다. 점증되는 복잡성에도 불구하고, 기계의 소프트웨어는 수명 주기 전체를 통해 관리 가능한 상태를 유지하고, 생산이 배치 사이즈 1(Batch Size 1)로 축소되더라도 기계 제조사와 소유자는 지속적으로 전반적인 생산성을 높일 수 있다.

맵 기술은 두 가지 상이한 방식으로 소프트웨어 유지보수 비용을 감축시킨다.

첫째, 맵 구성요소 자체가 전체 기계 소프트웨어를 단순화하고, 코드를 보다 이해하기 쉽게 만든다. 크기가 83% 더 작은 코드 베이스를 사용함으로써, 오류를 찾기가 훨씬 더 용이하다.

둘째, B&R은 모든 맵 구성요소를 광범위하게 시험하고 지속적으로 유지보수한다. 새로운 맵 구성요소들은 끊임없이 추가되고, 부가적인 노력 없이도 기존의 시스템에 빈틈없이 통합될 수 있다.

크리스토프 트래플(Christoph Trappl)
B&R 인터내셔널 애플리케이션 매니저

FA Journal 편집국 (fa@infothe.com)

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