Beckhoff, 모션의 ‘소형화’ 및 ‘모듈화’로 고객 맞춤형 확장성 극대화

...제어 캐비닛 없앤다, 플러그형 ‘MX-System’ 솔루션

반도체, 이차전지 등 첨단산업 뿐만 아니라 빠르게 변화하는 시장의 흐름에 발맞춰 기업들이 고효율의 모션컨트롤 도입을 적극 검토하고 있다. 기업들의 생존을 위한 경쟁력 강화에 따른 산업자동화 시장의 성장과 함께 산업군을 막론하고 생산라인도 점점 더 고도화되고 있는 추세다.

세밀하고 다재다능해진 기술력을 과시하는 모션컨트롤 솔루션이 생산성을 끌어올리는 역할을 톡톡히 하고 있기 때문이다. 이에 자동화 시장에서 모션컨트롤 전문기업의 존재감은 날이 갈수록 부각되고 있다. 모션컨트롤 시장의 중심에는 PC 기반 자동화의 선구자이자 EtherCAT의 개발사인 Beckhoff(백호프)가 있다. 1985년 설립된 Beckhoff는 PC 기반 제어기술을 활용해 기술혁신을 이어오고 있다.

Beckhoff는 산업용 PC, I/O 및 필드버스 구성요소, 드라이브 및 모터, 자동화 소프트웨어까지 모션제어를 위한 토털 솔루션을 제공한다. 광범위한 포트폴리오로 분야별, 용도별 맞춤형 구현을 실현한다. 최근에는 모션의 ‘소형화’와 ‘모듈화’에 집중하고 있다. 확장되는 모션컨트롤 시장과 갈수록 복잡해지는 어플리케이션의 요구사항에 맞추겠다는 의도다.

Beckhoff 기술팀 장상천 차장은 “모든 제어 작업에 확장형 모듈식 제품을 사용할 수 있기 때문에 완전한 시스템 솔루션을 구현할 수도, 아니면 요구사항에 따라 개별 구성요소만 사용할 수도 있다”면서, “상황에 맞춰 중앙집중식 제어, 분산형 제어를 선택적으로 고객 맞춤형 구현이 가능하다”고 밝혔다. 장상천 차장으로부터 Beckhoff의 최신 모션 기술 개발 동향 등에 대해 들었다.

Beckhoff의 모션 제어 솔루션 소개 부탁한다.

Beckhoff는 PC 기반 제어 기술을 활용해 많은 기술혁신을 이어오고 있다. 포괄적인 산업군에 적용할 수 있는 광범위한 포트폴리오를 보유하고 있다. 모션 제품군으로는 서보 드라이브(AX5000, AX8000), Synchronous 서보 모터, 콤팩트 모션, Linear Transport system인 XTS와 6D 자유도를 가지고 움직일 수 있는 XPlanar 라인업을 보유중이다.

그 가운데 현재 주력으로 사용하고 있는 솔루션은 AX8000 드라이브 라인업이다. AX8000은 EtherCAT 기반의 다채널 드라이브 솔루션으로 중앙전원 공급 모듈에 1 또는 2채널의 축 모듈이 연결돼 구성된다. 또 소프트웨어 모션 컨트롤러인 TwinCAT은 완벽한 엔지니어링 호환으로 사용자가 쉽게 모션 프로그램을 구현하는데 도움을 주고, Industrie 4.0과 사물 인터넷(IoT), Digital Twin과의 연결을 구현하는 데 필요한 다양한 기본 기술과 도구를 제공해 사용자가 쉽게 데이터의 접근 및 처리를 할 수 있다.

강점 및 경쟁력은?

EtherCAT 프로토콜의 빠른 속도를 기반으로 모션에 필요한 데이터의 빠른 통신을 구현한다. 서보 드라이브의 강력한 FPGA 기술과 멀티 코어 ARM 프로세서의 결합으로 최소 31.25μs 주기의 빠른 전류 컨트롤러 응답성을 가지고 고속 모션 제어를 실현하게 한다. 작은 사이즈의 콤팩트 모션 솔루션(EL7xxxx, AMP, AMI) 라인업은 소형 모션 어플리케이션에서 경쟁력 있는 기능과 설비의 캐비닛 크기를 줄여 전체 코스트 다운을 실현시켜 줄 수 있다.

포장, 식품서비스 등 Beckhoff의 PC 기반 제어 기술이 전 산업군으로 적용이 확산되고 있다.

생산환경의 변화로 최근 기업들은 다양한 제조 조건 변화에 맞춘 공장 등의 빠른 기능 확장 등을 요구하고 있는 추세다. PC 기반 제어 기술의 경우 리소스를 활용해 기술개발이 빠르게 이뤄질 수 있다. 그만큼 시장 대응력이 높다는 뜻이다. 여기에 Beckhoff의 높은 기술적 완성도가 더해져 자연스럽게 국내외 다양한 산업군에서 제안이 이어지고 있다. 이에 고객사 위주의 영업 대응방식에서, 자동차, 이차전지, 반도체, 디스플레이, 식음료, 포장 등 산업군별로 대응하는 방식으로 조직개편을 했다. 시장의 변화, 확대에 유연하게 대처하고 있다.

모션 제어 솔루션의 최신 기술 동향은?

최근 모션기술의 발달로 현재의 모션은 단순한 PTP(Point to Point) 동작보다는 좀더 복잡한 동작을 단일 플랫폼에서 제어해 나가는 추세다. 유지 및 관리에 대한 편의성 증대는 물론, 스마트팩토리상 여러 종류의 장비 데이터에 대한 쉬운 연결성을 기반으로 소형화 및 모듈화된 시스템이 중요한 부분으로 부각되고 있는 상황으로 변화되고 있다고 생각한다.

이에 Beckhoff는 어떻게 대응하고 있나?

모션의 소형화와 모듈화를 구현하기 위해 다양한 플랫폼을 제공하고 있으며, 관련 라인업을 확장시키고 있다. 현재 공급하고 있는 라인업은 크게 2가지 분류로 ‘콤팩트 드라이브 솔루션’과 ‘분산형 드라이브 솔루션’이 이에 해당된다. 구체적으로 콤팩트 드라이브 솔루션은 Beckhoff I/O 터미널 사이즈(EL7000, ELM7000)의 드라이브 터미널에 직접 서보 모터(AM8100)와 연결해 제어할 수 있는 캐비닛 사이즈를 대폭 줄일 수 있는 솔루션이다. 분산 서보 드라이브 시스템은 매우 콤팩트한 디자인으로 드라이브를 모터에 직접 통합했다.

모듈식 기계 개념에 새로운 가능성을 열었다. Beckhoff는 모든 제어 작업에 확장형 모듈식 제품을 사용할 수 있기 때문에 어플리케이션 요구사항에 따라 개별 구성요소를 사용하거나, 완전한 시스템 솔루션을 구성할 수 있다. 현장에서 맞춤형 구현이 가능하다는 뜻이다.

향후 비전 및 솔루션 출시계획 등이 있다면?

플러그형 시스템 ‘MX-System’ 솔루션을 개발해 공급할 예정이다. 차세대 Beckhoff 모션의 도약의 계기가 될 것으로 생각한다. MX-System은 플러그형 시스템 솔루션으로 컨트롤 캐비닛이 없는 자동화를 구현할 수 있다. IP67 표준을 준수하는 방진 및 방수 기능을 제공하는 모듈은 제어 캐비닛을 최소화하거나 모듈식 및 플러그인 방식으로 대체할 수 있다. MX-System은 Baseplates에 사용자가 원하는 기능에 대한 모듈을 장착해 구성되고, 모듈마다 개별 배선 연결 형태로 설치 시간 및 연결 오류를 줄여 시스템 설계 및 기계 전기 설치의 많은 이점과, 설치 공간의 최적화를 구현할 수 있다.

최종윤 기자 editor@infothe.com

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