디지털 가전이나 차재 디바이스 등의 전자부품 시장은 앞으로 더욱 확대될 것으로 예상되고 있으며, 요구되는 기술도 더욱 다양화될 것으로 생각된다. 이와 같이 다양화되는 기술로서 회로나 소자 등의 박막에 패턴을 형성하는 패터닝 기술도 소형화․고밀도화가 요구되고 있다. 기존 기술로는 포토리소그래피에 의한 패터닝이 일반적이지만 박막 등을 사용한 센서 등에서는 소형화․고밀도화에 대응하기 곤란하며, 더구나 레지스트의 도포에서 에칭까지 많은 공정이 필요하고 환경에 대한 부담도 높다. 그래서 최근 레이저에 의한 패터닝이 주목받고 있다. 레이저 패터닝 기술은 포토리소그래피와 비교해 작업 공정을 집약할 수 있기 때문에 공수를 절감할 수 있고 드라이 프로세스가 되기 때문에 환경에 대한 부담도 억제할 수 있다. 그러나 현재의 레이저 패터닝 장치는 2차원 형상에만 대응할 수 있어 자유곡면 등의 3차원 형상에 대한 정밀 패터닝은 곤란하다. 그래서 일본전산머신툴에서는 3차원 형상 레이저 패터닝에 대한 높은 요구에 대응하기 위해 이미 장치화․판매하고 있는 단펄스 레이저를 채용한 미세 레이저 가공기 ‘ABLASER’의 기술을 활용해 레이저 패터닝 과제를 해결하는 동시에, 정밀 3차원 레이
앞 편에서 필자는 스마트 팩토리의 가장 중요한 특징 중 하나로 ‘유연성’을 꼽았다. 그리고 하나의 공정 라인에서 다양한 제품을 생산하는 ‘혼류생산’을 예로 들어 유연한 자동화 공정의 장점을 설명했다. 혼류생산의 핵심은 생산하는 제품이 바뀔 때마다 버튼 한 번만 누르면 전 공정이 자동으로 재구성될 수 있어야 하는 것이다. 하지만 수많은 하드웨어 기계장치가 복합된 생산라인에서 이런 기능을 구현하는 것은 쉬운 일은 아니다. 현재 유연한 생산 공정을 위해 도입한 수많은 로봇 시스템 또한 제품이 바뀔 때마다 오프라인으로 프로그램하여 경로를 수정할 수는 있지만 실시간으로 들어오는 제품에 따라 알아서 경로를 수정하지 못한다는 한계점이 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해서 ‘로봇 비전’ 기술이 꼭 필요하다. 로봇 비전이란 ‘비전(vision)’은 ‘눈, 시력, 시각’을 뜻하는 용어로, ‘로봇 비전’이란 ‘로봇의 눈’을 의미한다. 보통 로봇을 사용하기 위해서는 로봇의 움직임을 엔지니어가 일일이 미리 가르쳐 주어야 하는데, 이를 티칭(teaching) 작업이라고 한다. 하지만 로봇이 사람처럼 시각센서(카메라 또는 레이저)를 통해 환경이나 사물을 인식할 수 있게 되면, 작업 공
1990년대 소비자 서비스 기업들이 추구한 디지털 변신의 핵심은 인터넷을 활용한 비즈니스 모델과 서비스의 발전에 있었다. 이를 가능하게 한 핵심기술은 인터넷과 소비자용 PC 소프트웨어였다. 그 당시 소비자 서비스 기업들이 초점을 둔 부분은 고객과의 디지털 네트워크를 활용한 ‘고객 문제 해결’과 ‘성공적 경험’ 제공이었다. 예를 들면, 아마존은 ‘광범위한 책 선택 및 빠른 배달’로 서적 유통업의 성격을 완전히 바꾸었다. 즉, 서점을 방문했을 때 ‘고객이 사려는 책이 없는 문제’를 해결하고, ‘성공적 쇼핑’ 경험이 일어나게 하는 데 초점을 두었다. 그런데 2010년대를 전후하여 제조업 등 하드웨어 중심 산업에서도 인터넷을 활용해 ‘고객의 문제 해결’을 통한 ‘성공적 경험’을 제공하는 방식이 나타났다. 즉, 서비스업과 유사한 모델이 제조업에서도 출현한 것이다. 과거에 ‘물건’을 팔던 비즈니스 모델에서 ‘성공적 고객 경험이나 성과’를 가능케 하는, 서비스 요소의 비중이 증대되는 모델이 등장한 것이다. 이러한 비즈니스 모델에서는 비즈니스 활동, 즉 연구 개발, 제조, 마케팅 등의 영역에서 인터넷 매개 활동이 더욱 중요해진다. 이러한 점에서 인터넷과 서비스 비중이 늘어
이더넷은 산업 프로세스 및 애플리케이션을 포함한 모든 수준의 엔터프라이즈에서 인기가 높아지고 있다. 기업 네트워크에서 흔히 볼 수 있는 스타 토폴로지보다 이더넷 링 토폴로지(Ethernet ring topologies)가 선호되는 다양한 산업용 애플리케이션이 있다. 링 네트워크는 고유한 단일 지점 내 결함성을 제공한다. 내장된 스위치 기술이 포함된 링 노드(Ring nodes)는 인프라 스위치의 필요성을 줄이고 네트워크 케이블을 단순화한다. 장치 레벨 링(DLR) 프로토콜은 링 기반 네트워크의 장애를 감지, 관리 및 복구하는 수단을 제공한다. DLR의 구현은 지원하는 네트워크 인프라에 특정 요구사항을 부과한다. DLR은 DLR 지원 네트워크에서 DLR 프로토콜을 지원하지 않는 장치의 사용을 본질적으로 배제하지 않는다. 레거시 장치 및 기타 고려 사항이 DLR 네트워크에서 이러한 장치의 사용을 자주 지시할 것으로 예상된다. 그러나 DLR 네트워크에서 이러한 장치를 사용하면 DLR 작동 및 성능에 상당한 영향을 미칠 수 있다. 이 글은 DLR에 대한 개요를 제공하고 DLR 프로토콜을 지원하지 않는 DLR 장치 및 기타장치로 구성된 DLR 네트워크를 구현하기 위한
GE는 산업 디지털 트랜스포메이션을 위해 최근 일하는 방식을 크게 바꾸고 있다. 이를 간략하게 정리하면 다음과 같다. 빠른 혁신을 위한 패스트웍스 최근 들어 아마존, 구글, 테슬라, 마이크로소프트 등 소프트웨어 중심의 ICT 기업이 제조업 분야에 속속 진입하고 있다. 제조업의 디지털화, 연결화, 스마트화가 진전될수록 이러한 기업들이 진입할 영역은 넓어질 수밖에 없다. 이 기업들은 빠른 혁신 프로세스를 갖추고 있다. 규모가 큰 기존 제조업체가 이러한 속도를 이겨내기란 사실 쉽지 않다. 규모가 큰 기업들은 새로운 기술을 바탕으로 한 빠르고 혁신적인 제품을 만들어내는 프로세스를 구축할 수 없기 때문이다. 설령 변화를 시도한다 해도 체계화되고 절차화된 의사결정을 따르다 보니 디지털 기술의 빠른 변화에 대응하기란 거의 불가능하다. 또한, 빠르게 만들어낸다 해도 해당 제품이 기존 사업부와 충돌할 수도 있다. 시장이 계속 변하고, 고객 니즈와 구매 패턴도 시시각각 바뀌다 보니 새로운 제품과 서비스를 제공하는 혁신의 위험성이 높아져 규모가 큰 제조업체는 빠른 대응을 하기가 쉽지 않은 현실이다. 하지만 2015년 제프리 이멜트는 “제조 기업은 해당 기업이 원하든 원하지 않든
고령화 사회, 인력 부족이 여러 곳에서 지적되고 있다. 전문적인 분석은 아니지만, 일본의 인구 동태 통계를 보면 고령자 비율은 증가하고 노동 생산 인구는 줄어들고 있음을 알 수 있다. 이러한 상황에서 생산성을 높이는 수단으로 로보틱스에 대한 기대가 높아지고 있다. 필자 등도 다양한 영역에서 로보틱스 사업을 추진하고 있다. 예를 들어 병원 내에서 약제 등을 배송하는 로봇 ‘HOSPI’, 사람의 이동을 지원하는 로보틱 모빌리티 ‘PiiMo’ 등 이동형 로봇을 사회에 구현해 왔다. 또한, 이동 로봇의 활약을 늘리기 위한 기초연구로서 이동 로봇에 탑재된 로봇암을 통해 밀집지에 존재하는 사람과 접촉하면서 이동하는 인파 속을 주행하기 위한 연구를 해왔다. 그러나 코로나19의 영향으로 자동화·효율화라는 시점뿐만 아니라 ‘비접촉’이라는 면에서도 로봇이 수행해야 할 역할이 증가하고 있다. 결과적으로 일본에서는 그다지 추진되지 않았던 서비스 로봇 등 인간 공존 로봇의 활용이 급격히 진행되어, 예를 들면 음식점에서 활용하는 배식 로봇은 일반화됐다. 이 글은 코로나19의 영향으로 사람이 활동하는 공간에서 사용되는 로봇의 위치가 어떻게 변화했는지에 대해 사례와 함께 설명하는 것이
현재 우리는 물리적 세계와 가상 세계가 공존하는 4차 산업혁명 시대에 살고 있다. 특히 코로나 시기를 거치며 원격 근로, 원격 수업을 이미 충분히 경험한 세대에게 ‘메타버스’라는 가상 세계는 물리적 세계 못지않게 중요한 일상이 되어가고 있다. 한편, 제조 및 물류 산업에서는 ‘디지털 트윈’이라 불리는 또 다른 가상 세계가 구축되고 있다. 공장이나 물류창고처럼 실제 존재하는 물리적 시스템이 ‘디지털라이제이션’이라는 가상화 과정을 거쳐서 실시간으로 동기화된 가상 세계가 구축되면 시스템을 실시간으로 모니터링하고 제어할 수 있으므로 더 효율적인 생산 관리를 할 수 있다는 개념이다. 효율적인 생산 관리와 더불어 기업의 경쟁력을 높이는 중요한 요소는 얼마나 유연한 생산 시스템을 갖추었는지이다. 원하는 것은 어떤 것도 즉시 소유가 가능한 ‘메타버스’에 사는 소비자들은 이전보다 더욱 개인화되고 다양한 제품을 기대하고 이에 따라 소비자 트렌드의 변화 주기도 빨라지고 있다. 예를 들어, 한 가전회사가 올 한 해 생산하는 냉장고의 모델 종류는 40종이 넘고, 전기차로 대변되는 새로운 모빌리티 제품을 생산하는 기업이나 그 종류는 점점 다양해지고 경쟁이 치열해지고 있다. 변화하는
변환 기술의 혁신을 바탕으로 로봇 설계를 변화시킬 수 있다. 오늘날의 통합 전력 모듈은 크기, 무게, 전력 설계 및 비용 효율에 대한 요구에 부응한다. 이는 로봇이 공장, 주거 및 상업 애플리케이션 부문을 벗어나 그동안 상상에만 그친 광범위한 새로운 분야로 진출하는 데 필요하다. 우리는 로봇이 우리 삶에 엄청난 이익을 가져다주는 전환점(tipping point)에 도달하고 있다. 일부 로봇은 레스토랑에서 주문을 받거나, 어떤 로봇은 보안 업무를 수행하고, 또 다른 로봇은 도면 레이아웃의 정밀도를 위해 건축 현장에서 작업을 하기도 한다. 로봇은 우리 주변의 모든 곳에 존재하고 있다. 그리고 이러한 로봇의 확산에는 오로직(OLogic, Inc.) 社의 기여가 크다. 오로직 社는... 캘리포니아주 샌타클래라(Santa Clara) 소재 전자기술 자문 회사인 오로직은 지난 15년 동안 전기, 기계 및 산업 공학적 지원과 소프트웨어 및 펌웨어 지원을 제공함으로써 클라이언트가 로봇 설계를 대규모 및 소규모로 시장에 도입하는 것을 도왔다. 여기에는 모바일 로봇의 범위, 기능 및 충전 용량을 결정하는 핵심 설계 고려사항인 전력-전자공학 통합에 관한 전문 지식이 포함된다.
원격 커뮤니케이션을 대면에 가깝게 할 수 있는 텔레프레전스(telepresence)의 기본적인 접근 방식은 영상 통화이다. 현재는 대형 고정세 액정 디스플레이가 저렴해졌고, 사람 크기와 같은 크기로 고해상도의 영상 통화가 가능해졌다. 그러나 앞으로 8K를 넘는 해상도의 영상 통화가 가능해진다고 해도 사람의 눈으로는 차이를 인식하기 어렵기 때문에 이 접근 방식으로 창출할 수 있는 공간 공유감(상대와 같은 공간에 있는 감각)은 한계에 근접했다고 할 수 있다. 실제로 단신 부임이나 자취 등으로 가족이나 연인과 떨어져 사는 외로움 때문에 우울증을 앓는 정신건강 문제가 영상 통화의 보급으로 해결된다고는 할 수 없다. 최근의 코로나19 시국에서는 외출 자제 때문에 직접 만날 수 없는 것이 원인으로 연인끼리 헤어지게 되는 ‘코로나 파국’이라고 불리는 문제나, 원격 강의로 대학을 다닐 수 없는 학생이 새로운 친구 관계를 구축하지 못하고 심한 고독감 때문에 자퇴해 버리는 문제도 발생하고 있어 사람들의 심신 건강을 유지하고 개선하기 위해 새로운 기술을 개발하는 것이 시급하다. 공간 공유감은 감성적인 지표로 기본적으로 설문조사로 평가되고 있지만, 공간 공유감이 저하됨에 따라 커
GE는 초대형 다국적 기업 가운데 기술혁신을 통한 성장을 가장 중요한 전략 축으로 표명한 보기 드문 전통적 제조 기업이다. 2017년 제프리 이멜트는 자신의 재임 기간 목표로 21세기에 가장 가치 있는 기술 중심의 제조 기업이 되기 위해 연구개발에 2배를 더 투자하고, GE의 생산성을 올리며, 고객사의 생산성 향상에도 기여하겠다고 밝혔다. 초대형 다국적 기업 가운데 기술혁신을 통한 성장을 가장 중요한 축으로 표명한 기업으로는 소프트웨어 기반의 애플, 구글 등이 있다. 그러나 입수 가능한 책이나 기타 문서 형태의 경영 사례 가운데 GE 같은 초대형 다국적 기업이 기술혁신을 성장 전략의 주요 축으로 강조한 사례는 찾아보기가 힘들다. 기업의 성장에는 기술혁신 외에도 금융 투자, M&A, 마케팅의 혁신, 조직 혁신, 제품과 서비스 혁신, 생산 효율화 등 여러 요소가 영향을 미친다. 이 중에서 특정 요소를 강조하는 것은 성장 전략이 한쪽으로 편향되는 문제점을 가져올 수 있다. 이런 점에서 보면 GE는 전통적인 제조 기업 가운데 기술혁신을 통한 성장 전략을 추구하는 매우 드문 기업이 되었다고 할 수 있다. 또한, 잭 웰치의 GE가 M&A와 효율화를 통한
5G 기술의 새로운 연결성과 경험이 소매업의 변화를 가져오고 있다. 5G 기술의 발전은 팬데믹 상황에서 소매업체가 겪어온 많은 과제를 해결할 수 있다. 특히, 모바일 네트워크 속도를 극적으로 향상시킴으로써 눈부신 혁신을 위한 기초를 다지고 있다. 네트워크는 원활한 옴니채널 경험을 제공하기 위한 소매업체의 노력에 중요한 역할을 하게 될 것이다. 소매업체는 더욱 심층적인 개인 맞춤형 경험을 창출하여 매출을 증대시킬 수 있다. 5G가 제공하는 효율성의 이점은 영업 이익을 향상시키는 효과도 가져온다. 테크놀로지 스냅샷 5G는 무선 네트워크의 속도와 응답성에 변혁을 가져올 새로운 모바일 통신 시대의 도래를 상징한다. 즉, 상당한 지연 시간 단축과 속도 향상으로 엄청난 수의 디바이스가 인터넷에 동시 접속할 수 있다. 사람들이 모든 것에 연결되면서, 소매업체는 경험이 중요한 새로운 혁신의 시대를 이끌어나갈 수 있다. 5G가 이끄는 강화된 연결성은 완벽에 가까운 데이터 및 정보 전달을 가능하게 해준다. 더 강력해진 네트워크는 운영 효율성을 향상시키고 원활한 쇼핑을 경험할 수 있는 다양한 이용 사례를 제공한다. 소매 산업에서 기대되는 4가지 혁신 사례는 다음과 같다. 1.
사람은 목례나 악수와 같은 신체를 이용한 인사를 나눈다. 이러한 신체를 이용한 인사는 신체적 인터랙션(Interaction)으로 장소 공유, 대화 등의 커뮤니케이션, 협조 작업 등의 시작을 원활하게 한다. 사람은 이 신체적 인터랙션을 통해 서로의 신체적 리듬을 동조시키고 있다고 생각된다. 특히 악수나 포옹 등은 물리적인 접촉을 동반한 신체적 인터랙션으로, 서로의 피부를 접촉시켜 따뜻함을 느끼는 스킨십이다. 따라서 이러한 접촉을 동반한 신체적 인터랙션은 물리적인 거리를 0으로 하고, 심리적인 거리를 근접시킴으로써 서로 받아들일 수 있는 관계의 구축을 촉진하고 있다. 또한 사람과 로봇의 경우에도 로봇이 사람과 자연스러운 악수 등의 인사를 위한 신체적 인터랙션을 함으로써 동일한 효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 한편 정보 발신, 원격 커뮤니케이션 지원, 대화 상대 등으로 이용하는 커뮤니케이션 로봇의 실용화가 추진되고 있다. 이러한 커뮤니케이션 로봇은 신체를 가진 미디어로서 사람과 대화 등을 하고 있다. 이를 위해 커뮤니케이션 로봇은 몸짓·손짓, 고개 끄덕임 등의 커뮤니케이션 동작을 신체를 이용해 생성할 수 있으며, 보다 원활한 커뮤니케이션을 실현할 수 있다.
IT·OT 융합이 IIoT와 인더스트리4.0에 의해 추진됨에 따라 ODVA는 EtherNet/IP 및 기타 CIP 네트워크에 연결된 디바이스의 방어기능을 강화할 필요성을 인식했다. 이 추가된 접근방식은 심층적인 아키텍처의 최종방어 수준이다. 이것의 최종적인 목표는 벤더가 상호운용 가능한 EtherNet/IP 디바이스를 구축할 수 있도록 하는 것이다. 이런 디바이스는, 벤더가 자신을 방어할 수 있는 것과 그 디바이스 간의 통신 및 서드파티(해당 분야에 호환되는 상품을 출시하는 회사)와의 통신을 가능케 한다. 이 접근 방식은 ODVA의 사이버보안 EtherNet/IP 사양에 대한 향상된 CIP 보안을 통해 실현하고 있다. 소개 산업 자동화 네트워크는 원래 원격 I/O(Input/Output)장치의 배선을 단순화하고 배선비용을 절감하기 위한 수단으로 개발이 되었다. 시간이 지남에 따라 이러한 디바이스의 리모트 진단과 설정을 가능하게 하기 위해 이것의 접속이 진화했다. 산업 공통 프로토콜(CIP™/ Common Industrial Protocol/ODVA 핵심 프로토콜 평준화 소프트웨어)는 산업용 장치인 컨트롤러(controller/slave용), 액추에이터와 역시
사업의 변화가 가속화되고 있다 2010년대 들어 휴대폰은 사회와 경제, 비즈니스에 큰 지각변동을 불러왔다. 휴대폰으로 무장한 고객들은 자신들의 다양한 니즈를 표출하고, 기업들은 이런 변화와 고객들의 제품에 대한 경험이 어떠했는지를 파악하기 위해 많은 노력과 비용을 들이게 되었다. 최근 고객들의 다양한 니즈에 따라 맞춤형 솔루션에 대한 수요가 크게 늘어나고 있다. 따라서 고객 니즈가 생겼을 때 즉시 연결 가능한 상황을 만들어낸 후 고객가치와의 연결점을 찾아내는 것이 무엇보다 중요해졌다. 또한, 유통업체는 온라인 접근을 통해 거의 실시간으로 정보를 공유하고, 판매 데이터 및 고객의 사용 후기 등을 실시간 모니터링하는 것이 가능해졌다. 따라서 고객으로부터 실시간 입수되는 데이터와 정보를 바탕으로 새로운 서비스와 비즈니스를 펼쳐나갈 수 있는 기회가 확대되고 있다. 하지만 제조업체는 이러한 변화에 느리게 반응하고 있다. 이에 제대로 대응하기 위해서는 소프트웨어와 서비스 및 인터넷 감각을 키울 필요가 있다. 갈수록 많은 제조업 제품에서 반도체의 비중이 커지고 있는 추세다. 그럴수록 소프트웨어의 중요성은 커질 수밖에 없다. 최근 들어 구글 등 IT 및 소프트웨어 관련 업
산업용 사물 인터넷(IIoT) 장치는 일반적으로 데이터 감지 및 릴레이를 위한 간단한 게이트웨이 역할을 하며, 클라우드 연결을 통해 무거운 리프팅이나 다량의 수치 데이터를 처리한다. 오늘날 공장에서 사용되는 머신 비전 센서는 대량의 데이터를 계속해서 고속으로 생산한다. 이렇게 생산되는 많은 데이터를 처리하려면 어떤 새로운 솔루션이 필요할까? 로컬 컴퓨팅으로 소스에서 데이터 감소 체계를 지원해 데이터 처리 및 인라인 검사 속도를 높이는 ‘엣지 컴퓨팅’이 새로운 패러다임으로 떠오르고 있다. 1. 가속화된 데이터를 처리하는 방법은? 품질을 보장하고 자동화를 추진하며, 사용자 지정을 실현하기 위한 오늘날 공장에서는 생산 현장에서 직접 데이터를 생성하고 처리해야 한다. 제조업체들은 이런 자동화 프로세스뿐만 아니라 재구성·수요에 따라 고품질 제품을 생산하는 적시 프로세스를 추진하기 위해 정보 통신용 네트워크 스마트 장치의 4차 산업혁명 개념을 받아들이고 있다. 스마트 센서는 디지털화와 컴퓨팅이 ‘엣지(가장자리)’에서 이뤄지는 공장 생태계의 필수 요소다. 엣지 장치는 데이터 부하를 줄이고, 전자상거래 시스템에 실시간 정보를 제공하는 수준의 유의미한 결과를 보고한다. 조직