계장기술(PROCON)

기획특집 첨단 기술의 융합은 어떤 시너지를 내는가?(설비 고장 자동진단 솔루션과 증강현실 기술 융합 사례)

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작성자 최고관리자 댓글 0건 조회 54회 작성일 20-10-14 13:50

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4차 산업혁명을 주도하는 IoT 기술이 발전하면서 제조업에 많은 변화가 일어나고 있다. 특히 공장에서 제품이 생산되고 유통되는 모든 과정부터 부분적이고 단계적인 도입에 이르기까지 많은 기업이 스마트공장을 통한 디지털 전환(Digital Trans formation)에 힘쓰고 있다.

최근에는 빅데이터를 활용하여 공장의 주요 자산인 각종 설비를 최적으로 관리하고 유지보수할 수 있는 ‘설비 최적 관리 예지보전 기술’이 주목받고 있다.    

설비 고장 진단 전문 엔지니어링 회사로 시작하여 35년 동안 다양한 공장의 생산 설비들의 고장 데이터를 확보한 퓨처메인은 그 동안 쌓아온 방대한 양의 설비 고장 빅데이터 기반에 엔지니어링과 인공지능(AI M/L) 기술을 융합한 ExRBM 솔루션을 성공적으로 개발하여 제공한다.

 ExRBM(Expert’s Reliability Based Maintenance Solution)은 엔지니어링 전문가 지식과 빅데이터에 기반한 인공지능 기술이 적용된 설비 고장 자동진단 예지보전 솔루션이다. ExRBM은 설비의 이상을 사전에 포착하여 관리자에게 알람으로 신속히 알려주며, 여기에서 더 나아가 현재 발생한 초기 결함부터 심각한 고장까지 단계별로 자동으로 진단하여 제공한다. 또한 고장의 심각도에 따라 고장을 단계별로 구분하고, 각 단계에 따른 정확한 유지보수 방안을 제공하므로써 설비의 실시간 상태 평가부터 고장 자동진단 그리고 고장에 어떻게 대처해야 하는지 적합한 엔지니어링 솔루션까지 제공하는 정말 ‘스마트한’ 설비관리 솔루션이다.

 특히 기존의 일반적인 설비 데이터의 경향을 모니터링하는 설비관리 솔루션과 달리 ExRBM은 설비로부터 생성되는 모든 데이터(진동, 온도, 전류, 전압, 유량 등)를 수집 및 통합하여 이를 하나의 솔루션에서 실시간으로 모니터링하고 평가한다. 또한 설비에 이상이 생기면 데이터를 분석하여 자동으로 고장을 진단한 후 결과를 알려주고, 동시에 적합한 엔지니어링 보수 방법을 제안하여 신속한 대처가 가능하다.
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즉 사용자는 설비 데이터와 공정 데이터, 심지어 고장이 발생하면 자동 고장 진단 결과와 적합한 보수 방법까지 하나의 통합된 화면으로 편리하게 확인할 수 있다는 차별화된 특징을 가지고 있다. 또한, ExRBM에 적용된 인공지능 기술은 공장 및 설비로부터 수집되는 모든 데이터를 통합하고, 더욱 정확한 분석이 가능하도록 한다.

모니터링되고 있는 설비에 이상 징후가 나타나면 Ex RBM은 해당 설비 및 공정 데이터와 설비 이상이 어떤 연관성 및 상관관계를 가지는지 빠르게 분석한다. 분석된 결과는 설비의 초기 고장에서부터 심각한 고장에 이르기까지 단계별로 알려줌으로써 사전에 설비의 고장을 예방하는 진정한 예지보전 및 최적 관리가 가능하다. 
ExRBM의 또 다른 장점은 사용자에게 기술적 자립이 가능하도록 학습 기능을 제공한다는 점이다. ExRBM은 딥러닝 기술을 적용하여 설비에 이상 징후가 발생하여 고장이 진단되면 작업자가 그때 상황에 알맞게 대처하고, 이렇게 대처한 사항 등이 히스토리로 학습하여 더욱 정밀하고 고도화된 유지보수 방안을 다시 사용자에게 제공한다.          
이런 선진화된 솔루션이 탄생하기까지의 과정은 쉽지만은 않았다. 퓨처메인은 ExRBM이 개발되기까지 약 5년 동안 전문 엔지니어링 회사로써 설비의 고장을 진단하며 노하우를 쌓았고, 방대한 양의 빅데이터를 기반으로 고장을 자동으로 진단하는 인공지능 기술의 신뢰성을 끌어올리는데 많은 노력을 기울였다.

퓨처메인은 설비 고장 자동진단 솔루션이 공식적으로 제품화되기 전까지 약 3년 동안 다양한 공장에서 실제 생산 및 유틸리티 설비에 솔루션을 적용하여 자동진단 테스트를 진행하며, 설비 결함의 고장 진단의 정확도를 끌어올리는 데 집중하였다. 그 결과 솔루션의 핵심 기능인 설비 결함 자동진단의 정확도가 98.3%를 달성하면서 많은 기업과 투자자들의 주목을 받고 있다.

또한, 여기에 증강현실(Augmented Reality) 기술을 융합하여 컨트롤 룸이나 사무실 PC가 아닌 현장에서도 설비에 대한 즉각적인 현황 정보와 상태 정보를 신속하게 파악하고 대처하여 작업자의 편의와 안전을 확보하였다. 특히 증강현실 기술을 이용하면 현장의 설비가 안전한 상태인지 위험한 상태인지 바로 확인하여 위험한 상황이면 접근하지 않도록 알려주며, 주요 부품의 재고 현황이나 교체 예정일이 즉각적으로 확인 가능하여 빠르고 편리하다. 매번 종이로 보관되어 있고, 찾을 때마다 어디 보관되어 있는지 쉽게 찾을 수 없었던 설비의 도면이나 사양 및 제원 등을 디지털화(Digitalization)하여 현장에서 종이 도면이 없어도 바로 도면 확인이 가능하도록 하였고, 아무리 시간이 흘러도 해당 설비에 대한 정보를 언제든 찾아볼 수 있다.

 이러한 증강현실 기술과 설비관리 솔루션과 융합된 선진화된 ExRBM 솔루션은 이미 국내의 외국계 제지공장에서 도입하여 사용하고 있으며, 이를 통해 효과적인 설비관리와 효율적인 유지보수 관리가 가능해져 매년 적용 범위를 더욱 확장하고 있다.

이렇듯 여러 첨단 기술을 융합하면 더욱 편리하고 신속하며 안전하고 정밀한 설비자산의 관리 및 유지보수가 가능해지는 시너지 효과가 나타난다. 전 세계 글로벌 기업도 최근 4차 산업혁명 기술을 넘어 이러한 우수한 기술의 장점을 살리고, 단점을 보완하는 융합 기술에 대해 힘쓰고 있다.
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 미국의 GE(General Electric) 빅데이터와 인공지능(AI) 등의 디지털 기술을 접목하여 메디컬 헬스케어 산업까지 진출하는 등 데이터 기반의 고부가가치 창출 모델로 전환하는 움직임을 보이고 있다. 또한, 지멘스도 디지털화로 기술 발전에 가속도가 붙고 있는 4차 산업혁명에 빠르게 대응하기 위해 도입해야 할 기술 트렌드와 융합하여 경쟁력을 높이겠다고 발표했다.

설비 예지보전 기술과 최적 관리 솔루션을 보유한 퓨처메인도 앞으로 글로벌 경쟁 시대 미래에 선도 기업이 되고자 빅데이터를 기반으로, 우수한 엔지니어링 인재와 인공지능 인재를 두루 양성하고 있다. 여기에 다양한 기술을 융합하여 더욱 발전된 설비관리 솔루션으로 국내뿐만 아니라 해외시장에도 우수한 기술력을 제공하는 글로벌 엔지니어링&IT 기업으로 성장할 계획이다.


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