[Industry 4.0]Cyber-Physical Systems, Industry 4.0

가상물리 시스템은 실제 환경을 본따 만든 시스템을 통해 시뮬레이션을 수행해 적용 이전의 사고, 불합리, 비용 등의 시행착오를 줄이고자 만들어진 개념이다.

 

CPPS(Cyber Physical Production System)

가상물리시스템을 제품생산 시스템에 적용한다.

에세테크놀러지 등의 업체에서 S-Prodis의 프로그램을 통해 물류장비, 공정장비, 작업자. 창고 등에서 UPF(단위 시간당 제품생산량)에 영향을 주는  Pararmeter 등을 입력하고 시뮬레이션하여 Gantt Chart, 가동실적, 장비별 생산실적,

작업자 Gantt Chart, Lead Time, 실적 Lead Time, Line Balancing 등의 지표를 통해 UPF, Lead Time 등의 공장의 Loss 개선을 목적으로 전문컨설팅 또는 시뮬레이션 프로그램 사업을 하고있다.

 

CPS는 Digital Twin 외에도 Meteverse의 의미와도 같이 사용된다. 생산자동화의 불합리 외에도 더 넓은 의미를 가질 수 있다.

 

예로, GE은 Digital Twin을 이용하여 제품의 3D모델링, Physical System 을 통하여 항공 엔진을 개발하기에 앞서 모델 시뮬레이션을 수해하여 제품 불합리, 고장를 개선하여 효율을 높였다. 

 

GE이 제품 개발을 위한 시뮬레이션에는 3D 게임의 물리엔진이 사용되었다, 오늘날의 Unity 등이 그렇다.

 

OPC-UA,  MQTT RS-232, LAN, WAN 등의 M2M 프로토콜을 통해 통합관제시스템의 Client, HMI, PLC, DATAServer 등을 연결하고 Iot, Digital Twin 의 플랫폼으로 ERP, MES, CPS를 수행하게된다.

관제시스템에서 현장의 Data 읽고, 문제를 파악하고 CPS를 통해 제품 및 공정시스템을 개선하거나 생산장비의 고장을 예측하여 대응 하는 등, 예지보전 수행하기도 한다.

 

앞서 이야기한 M2M 프로토콜, Iot 등의 지원 플랫폼 없이 독립적으로 수행 할 수 없으며 ERP, MES 등과 함께 사용되어야 하기 때문에 중소기업에서 투자하기에는 문턱이 높은 편이다.

 

에세테크놀러지의 사장님과 S-Prodis에 대한 교육을 받을 기회가 있어 교육을 받았다.

다품종 소량생산을 하는 중소기업의 경우. 공장의 불합리 개선에 필요한 Parameter 등이 중소기업에서는 정리되어있지 않은 경우가 허다하여 UPF를 개선하기위한 가동실적, Gantt Chart 등을 신뢰하기 어렵고 실제로 적용하여도 눈에 보이는 개선이 아니기에 라인의 Layout 등 동선을 변경하는 방법 눈에 보이는 개선을 수행하는 경우가 많다고한다.

 

----여기서부터 내 생각 -----

Industry 4.0은 오래된 기술들을 한데 묶어 생산능력을 개선하는 것이고 이를 수행하기 위해 뒷바침해야할 

기술들을 소개하고 있다. 그리고 그러한 기술들을 사용하기 위해 필요한 Parameter, Data 가 필요하다.

 

정부에서 지원하는 교육을 받는 요즘.

4차 산업에 필요한 기술들을 교육 받는다라기보다는 4차 산업을 Taget으로 만들어진 제품들이나. 프로그램을 판매자들이 교육 강사로 투입되어, 자사의 제품 사용법을 교육 받음으로서 잠재적 고객을 양성하는 형태로 서의 기이한 형태의 교육을 경험하고 있다라는 생각을 지속적으로 하게된다.

 

짐작컨데, 중소기업은 그많은 기능들을 전부 사용할 수 없을 분더러 투자해야할 비용들을 감당하기에 어려움이 있으며,

투자하더라도 기대하는 정도의 효과를 보기에 어려움이 있다 라는 것이다.

 

개인적으로는 그러한 일들을 전문프로그래머 등의 인력이 업무지원을 통해 수행할 수 있는 부분이 아닐까 생각한다.

 

다른 견해로는 처음부터 그런 것들을 빌드해 나아가기엔 어려움이 있으니 제조업의 경우 자업에 집중하고 이미 규격화, 제품화된 프로그램을 이용하는 것이 낫다라는 이야기이다.

 

더 많은 돈을 벌기위해 더 많은 돈을 투자해야한다. 얼마나? 라는 생각을 하는 요즘이다.