에머슨의 최고 기술 책임자인 Peter Zornio는 새로운 자동화 아키텍처를 통해 어떻게 산업의 데이터 장벽을 허물고, 사용자 중심의 컴퓨팅 파워를 극대화하며, 클라우드 기반 운영 및 엔지니어링 모델을 도입할 수 있는지 소개합니다.
인공 지능(AI), 머신 러닝, 고급 모델링, 고속 통신, 클라우드 컴퓨팅과 같은 혁신 기술의 보급이 가속화되면서, 모든 산업 분야의 제조업체들은 이러한 기술을 활용해 엔지니어링과 운영 성과를 한 단계 끌어올릴 방법을 모색하고 있습니다.
자동화는 1980년대 초의 디지털 기술에서 시작해 2000년대 초 산업용 IoT로 발전했으며 최근 몇 년 동안 디지털 혁신 및 산업 4.0으로 발전해 왔습니다. 용어가 무엇이든 목표는 동일합니다. 최신 기술과 소프트웨어를 통해 가동 중단 시간을 줄이고, 안전과 보안을 강화하며, 탄소 배출을 줄이고, 효율성을 극대화하는 것입니다.
그러나 자동화는 수십 년간 막대한 이점을 가져왔지만, 각 직능 팀에서 고유의 기술 포트폴리오를 구축하면서 의도치 않았던 데이터 고립 현상이 발생했습니다.
수년에 걸쳐 신뢰성, 생산성, 안전성, 지속 가능성 등 특정 역할과 기능에 신기술이 도입되었습니다. 그 결과 각 역할에서 성과를 측정하고, 업무 우선순위를 정하고, 업무 기능의 맥락에서 운영 조건을 변경하는 데 도움이 되는 기술의 수직적 고립이 발생했습니다. 기능별 생산성이 개선되었지만, 의미 있는 협업과 데이터 연계 능력은 저하되었습니다.
각자 디지털 전환을 추진하는 과정에서 조직들은 최근에야 이처럼 파편화된 접근 방식의 현실을 깨닫게 되었고, 데이터가 새로운 인사이트를 제공하는 데 필요한 맥락이 부족하다는 사실을 인식하게 되었습니다. 높은 기대에도 불구하고 성과를 내지 못했습니다. 데이터 레이크 프로젝트는 데이터 늪으로 전락하고, 클라우드 기반 분석 프로젝트는 비용을 초과했으며, 기업 디지털 프로젝트는 엇갈린 결과를 보여주었습니다.
근본원인(Root Cause)은 간단합니다. 50년 전에 설계된 기존의 자동화 아키텍처는 현대 조직의 정보 요구를 충족하기에 적합하지 않습니다. 현대 기술과 소프트웨어는 전통적인 아키텍처로는 지원할 수 없는 개방성과 데이터의 투명성을 요구합니다. 더욱 개방적이면서도 안전한 새로운 자동화 아키텍처가 필요합니다. 그렇게 하면 다양한 역할을 통해 데이터를 활용할 수 있고, 소프트웨어가 최대한 잠재력을 발휘할 수 있습니다.
에머슨은 이 새로운 아키텍처를 'Boundless Automation™'이라고 부릅니다. 이 신흥 아키텍처는 지능형 필드, 엣지, 클라우드 이렇게 세 가지의 독립적이지만 상호 의존적인 컴퓨팅 도메인을 연결합니다. 통합형 데이터 패브릭에 의해 통합되고 정렬된 Boundless AutomationSM은 모든 레벨에서 점점 더 강력해지는 소프트웨어가 데이터에 접근하고 활용하는 방식을 혁신하는 일관된 아키텍처를 구축할 것입니다.
지능형 필드
센서, 설치 및 통신 기술의 혁신으로 지능형 자산의 광범위한 네트워크와 향상된 가시성을 이끌어내고 있습니다. 한때 비용이 너무 많이 들거나 기술적인 문제로 인해 도입이 어려웠던 애플리케이션들이 이제 실시간 데이터의 이점을 활용하고 있습니다. 시설 내의 사각지대가 사라지고, 데이터를 분산하는 새로운 방법들이 실현되고 있습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.
부식, 누출, 진동 감지와 같은 새로운 모니터링 애플리케이션이 핵심 자산의 상태를 실시간으로 확인할 수 있는 창구 역할을 하고 있습니다.
무선 및 비방해적 설치 기술 덕분에 더욱 빠르고 간편하고 저렴하게 센서를 배치할 수 있게 되었으며 위험도 낮아지고 있습니다.
비디오 및 분산 데이터 시각화와 같은 고용량 데이터 애플리케이션은 더 빠르고 대용량 데이터 전송을 통해 지원되고 있습니다.
5G와 같은 셀룰러 통신은 데이터를 클라우드에 직접 전달하여 운영의 유연성을 높입니다.
디지털 밸브 제어기와 같은 필드 장치의 온보드 분석을 통해 자산 상태와 권장 조치를 더 깊고 신속하게 이해할 수 있습니다.
모든 제조 운영의 기반인 지능형 필드와 공장 현장은 빠르게 진화하여 운영 전반에 컴퓨팅 파워를 더욱 깊숙이 확장하고, 데이터를 인사이트로 보다 빠르게 전환하며, 정보를 언제 어디에서나 신속하게 이용할 수 있게 하고 있습니다.
Edge
10년 이상 주목받아온 'Edge'는 IT에서 관리하는 운영 주변부의 컴퓨팅 및 네트워크 공간으로 정의됩니다. 새롭고 현대적인 Boundless AutomationSM Edge는 온프레미스의 민첩성을 높이고, 모든 레벨에서 깊이 통합된 컴퓨팅 파워를 제공하며, 필드와 클라우드 간의 연결성을 강화하는 운영 기술(OT)의 배포 및 관리를 간소화합니다.
최신 엣지 기술의 핵심 동인 중 하나는 기존의 하드웨어 기능을 활용한 소프트웨어를 포함한 소프트웨어가 급증하고 있다는 것입니다. 데이터를 보다 효과적으로 활용하고자 하는 조직들은 개방적이면서도 안전한 소프트웨어 환경을 통해 현대적인 엣지 기술을 활용하여 다양한 기능 간 데이터 접근성을 높이고, 소프트웨어 배포 및 관리를 간소화하여 복잡성을 줄이고 데이터 고립을 없앨 것입니다.
소프트웨어 컨테이너화는 소프트웨어를 하드웨어로부터 분리하여 여러 도메인에서 소프트웨어 기능을 유연하게 사용할 수 있게 해줍니다.
통합 데이터 패브릭은 다양한 시스템의 데이터를 통합하여 더 많은 사용자가 접근할 수 있게 해줍니다.
관리 도구는 보다 복잡한 기술 아키텍처의 관리를 단순화하고 버전 관리 효율성을 높이며 사이버 복원력을 극대화하고 엔지니어링 시간을 절감합니다.
클라우드
한때 중앙 집중식 데이터 저장소와 소프트웨어 배포를 간소화하는 방법으로 여겨졌던 클라우드는 이제 통합된 실시간 운영 및 엔지니어링 도메인으로 발전하고 있습니다.
온프레미스 운영팀이 시설을 안전하고 수익성 있게 운영하기 위한 실시간 결정을 내리고 실행하는 동안, 중앙 집중 팀과 원격 전문가들은 전사적으로 다양한 전략을 활용해 최선의 성과를 달성할 수 있도록 모니터링하고 평가하는 전략적인 역할을 수행할 수 있습니다. 더 빠른 통신과 첨단 소프트웨어 혁신 덕분에 기업에서는 다양한 운영 자산의 가시성을 중앙 집중화하고, 특정 자산이 다른 자산보다 우수한 성과를 내는 기술 및 운영 전략을 공유할 수 있습니다. 이 '기업 운영' 모델은 운영 단위를 일관되게 관리하며, 더욱 통합된 운영 철학, 향상된 비교 데이터, 그리고 운영 변화에 대한 더 민첩한 접근 방식을 제공합니다.
대규모 자본 프로젝트에서 Boundless AutomationSM은 클라우드를 활용해 전 세계의 수십 개 공급업체와 프로젝트팀을 연결하고 조율하는 중앙 집중화된 엔지니어링 및 데이터 관리 도구를 제공하여 프로젝트의 복잡성을 줄입니다. 이를 통해 오류를 줄이고, 모든 팀이 프로젝트 데이터에 대한 공통된 이해와 신뢰할 수 있는 단일 소스를 기반으로 작업할 수 있습니다. 모듈형 프로젝트 설계를 활용하면 구성과 테스트를 가상화하는 엔지니어링 통합 도구를 통해 관리가 용이해지며, 빠른 프로젝트 일정을 시간 내에 완료할 수 있고, 예산을 유지할 수 있습니다.
요약
안전하고 지속 가능하며 수익성 있는 운영에 대한 요구는 더 큰 운영 유연성, 민첩성, 그리고 더 나은 의사 결정을 요구합니다. 데이터 가용성이 크게 늘었음에도 불구하고, 그 데이터를 실행 가능한 인사이트로 전환하는 능력은 시대에 뒤떨어진 아키텍처로 인해 제한되고 있습니다. 개방적이고 안전하며 현대적인 Boundless AutomationSM 아키텍처는 모든 산업의 제조업체들에게 데이터 장벽을 없애고 소프트웨어 능력을 발휘하여 세계 최고 수준의 성과를 달성할 수 있는 역량을 제공합니다.
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