[인더스트리뉴스 최종윤 기자] 첨단기술의 발전 속도만큼이나 산업 자동화 시장도 빠르게 성장하고 있다. 산업분야를 가리지 않고 자동화 생산라인은 계속해서 확장되고 있는 추세다. 생산 트렌드도 빠르게 변하고 있어, 공장과 공급업체들은 빠르게 변하는 시장 수요에 충족하기 위해 고도화된 모션제어 시스템을 요구하고 있다.
올해 3월 파나소닉은 일본에서 열린 국제로봇전시회(IREX)에서 AMR(Autonomous Mobile Robot)을 처음으로 선보이며, 시장에 합류했다. AMR의 개발은 다양한 시스템과 구성요소의 통합이 필요해, 많은 시간은 물론 비용이 소요된다. 하지만 파나소닉이 AMR 개발에 소요한 시간은 단 2달. 파나소닉은 에이디링크 테크놀로지의 소프트웨어-정의 ‘EtherCAT + ROS 2’ 솔루션을 채택하고 EtherCAT 모터와 통합해 빠른 AMR 개발을 완료했다.
에이디링크(ADLINK Technology)는 내비게이션 컨트롤러와 모터 및 로봇암 컨트롤러를 통합하기 위한 문제를 해결하기 위해, 모든 모션 제어 기능을 소프트웨어-정의 EtherCAT이 장착된 ROS 2 기반 내비게이션 컨트롤러에 통합했다. 파나소닉은 EtherCAT 기반 로봇암과 모터를 제어하기 위해 해당 ROS 패키지만 선택하면 됐다.
실시간 I/O 및 모션 제어를 위한 고도로 통합된 자동화 솔루션을 제공하는 에이디링크가 더욱 정교한 기계와 고도화된 자동화에 대응하며, 포괄적인 산업 제조공정에 △원스톱 통합 솔루션 △확장성 △유연성 등을 강조하며 모션 제어 솔루션 공급에 나서고 있다. 에이디링크코리아 영업팀 석병철 부장은 “에이디링크 모션 제어 솔루션은 현재까지 업계 전반에 걸쳐 70만개 이상의 축을 구동하는데 널리 채택돼 있다”면서, “자동화 및 머신 정교화가 증가함에 따라 제어 응용 프로그램이 더욱 까다로워지고 있는 가운데, 에이디링크는 입증된 리소스로 다양한 분야의 산업 자동화를 지원한다”고 밝혔다.
에이디링크의 모션 제어 솔루션을 소개한다면?
에이디링크는 개방성, 강력함, 확장성을 갖춘 PC 기반 EtherCAT 모션 컨트롤 시스템을 제공하고 있다. 마스터 컨트롤러, 슬레이브 시스템, 드라이버 및 모터에서 범용 소프트웨어에 이르기까지 다양한 분야에 적합한 모션제어 시스템을 배포하기 위한 EtherCAT 하드웨어 및 소프트웨어를 모두 제공한다. EtherCAT 개방형 통신은 표준 이더넷 케이블을 사용해 연결이 쉽고, 스마트공장을 구축하고 확장하기 위한 최적의 시스템을 개발하는 데 이상적이다.
구체적으로 에이디링크 EtherCAT은 64축 이동 성능으로 200nS 이하의 높은 동기화 기능을 제공해, 처리량을 극대화할 수 있으며, 100개 이상의 인증된 EtherCAT 슬레이브 모듈을 지원해, 고객의 적합한 슬레이브 시스템과 호환성 문제없이 사용할 수 있다. 또 에이디링크의 범용 자동화 제품 소프트웨어(APS SDK)는 복잡한 프로그램 수정이나 애플리케이션을 재개발할 필요없이, 기존 모션 제어 시스템을 EtherCAT 기반 모션 제어로 업그레이드할 수 있다.
구체적 적용사례를 소개한다면?
에이디링크는 반도체, 전기자동차, AOI 등 포괄적인 산업 제조 공정에서 다양한 현장 경험을 보유하고 있다. 먼저 이차전지 분야는 전후 공정 장비와 리튬이온, 믹서, 코터, 롤 프레스, 많은 제어 축 및 I/O 포인트를 가진 적층 기계와 같은 자재에 대한 수요가 급증하고 있다. 다중 축 및 I/O 포인트의 동기화는 전반적인 운영성 향상을 위해 필수적이지만 전통적인 분산 제어 통신 프로토콜의 전송 효율은 이상적이지 않다. 모션 제어 신호 교환이 오래 걸려, 동기화를 달성하기 어렵다. 에이디링크는 PCIe-833X 시리즈 EtherCAT 마스터 모션 컨트롤러를 적용했다. 최대 64축 동기 제어가 가능하며, 1000개 이상의 모션기능을 제어할 수 있다. 다축 동기화로 전기차 배터리 장비 생산량을 20~30% 증가시켰고, 고성능화에 따라 생산비도 15% 줄였다.
디스플레이 분야도 모션제어에 강력한 동기화가 필수인 분야다. 대형 패널을 핸들링하기 위해 많은 모션 제어 축이 필요하다. 하지만 기계 제어와 정확성 문제로 다축으로 확장하는 것은 어렵다. 에이디링크는 200nS 미만의 지연시간으로 동기제어를 했으며, 생산 효율성을 20% 향상 시켰다. PCIe-833X 시리즈 EtherCAT 마스터 모션 컨트롤러와 ECAT-4XMO를 함께 적용해 강력한 동기화 제어 및 고속 트리거 기능은 물론, LCD 제조 공정에서 이동 또는 스크린 본딩의 요구 사항 충족시켰다. 이외에도 광학 렌즈 제조, 창고 물류 등에서 다양한 레퍼런스를 보유하고 있다.
에이디링크의 최대 경쟁력은?
현재 자동화분야는 머신 정교화 등에 따라 제어 응용 프로그램은 더욱 까다로워지고 제어 기능은 향상되고 있다. 에이디링크 모션 제어 솔루션은 현재까지 업계 전반에 걸쳐 70만개 이상의 축을 구동하는 데 널리 채택됐다. 에이디링크의 리소스는 다양한 분야의 산업 자동화에서 검증됐다.
아울러 스마트팩토리는 계속해서 운영 규모를 확장함에 따라 더 많은 연결된 장비를 추가하려는 증가하는 수요를 충족해야 한다. 에이디링크는 전자 부품 제조와 같은 대규모 모션 제어 자동화를 위해 100미터를 초과하는 배선으로 256개 이상의 축과 2000개 이상의 I/O 포인트를 지원함으로써 시스템 확장 개선이 가능하다. 이더넷 기반 및 MotionNet 프로토콜을 지원하는 PCI/PCIe 제어 인터페이스를 제공해 고객이 기존 장비의 통신 프로토콜을 기반으로 모션 제어 시스템을 구축할 수 있는 유연한 구성 옵션을 제공한다.
향후 솔루션 출시계획이 있다면?
파나소닉 AMR 개발 단계에서 적용된 ‘소프트웨어-정의 EtherCAT’이 올해 말 정식으로 출시될 예정이다. 산업용 컴퓨터의 Windows 아키텍처에 EtherCAT 모션 제어 기능이 내장된 소프트웨어 정의 모션 컨트롤러로, 추가 모션 제어 카드가 필요하지 않으며 산업용 컴퓨터가 모든 슬레이브 시스템을 제어하는 EtherCAT 마스터 컨트롤러 역할을 한다. ESPAC에는 고성능 Intel CPU가 탑재돼 더 우수한 동기화로 많은 축을 지원하므로, EMS 및 반도체와 같은 복잡한 고속 애플리케이션에 적합한 솔루션이다.
