인공지능(AI), 머신러닝, 고급 모델링, 고속 통신, 클라우드 컴퓨팅과 같은 혁신 기술의 보급이 가속화되고 있다. 이에 모든 산업 분야의 제조업체들은 엔지니어링 및 운영 성과를 한 단계 끌어올릴 방법을 모색하고 있다.

자동화(Automation)는 1980년대 초 디지털 기술에서 시작해 2000년대 산업용 IoT를 넘어 디지털 혁신과 인더스트리 4.0까지 발전해 왔다. 기술 발전에 따라 다양한 용어가 등장했지만, 핵심 목표는 동일하다. 최신 기술과 소프트웨어를 통해 가동 중단 시간을 줄이고, 안전과 보안을 강화하며, 탄소 배출 감소 및 효율성을 극대화하는 것이다.

하지만 자동화 기술은 지난 수십 년 동안 막대한 이점을 가져온 동시에 각 팀이 개별적인 기술 포트폴리오를 구축하면서 조직 내 다른 시스템으로부터 분리, 고립되는 데이터 사일로 현상을 일으켰다. 신뢰성, 생산성, 안전성, 지속가능성 등 특정 역할과 기능에 초점을 둔 기술들은 성과 측정 및 업무 우선순위 설정, 운영 조건을 변경하는데 도움을 주는 수직적 기술 사일로를 구축할 수 있었다. 이러한 방식은 개별 기능의 생산성을 향상시켰지만, 의미 있는 협업과 데이터 상관 분석 능력은 저하되었다.
파편화된 접근 방식의 결과는 최근 들어 더욱 명확해지고 있다. 기업들이 디지털 전환을 추진하는 과정에서 데이터가 새로운 인사이트를 제공하는데 필요한 맥락이 부족하다는 사실을 인지하게 된 것이다. 즉 데이터 레이크(Data Lake) 프로젝트가 데이터 웅덩이(Data Swamp)로 전락하고, 클라우드 기반 분석 이니셔티브는 비용 초과를 경험하며, 기업의 디지털 프로젝트는 기대만큼의 성과를 내지 못하는 상황들이 벌어지고 있다.

문제의 근본적인 원인은 간단하다. 50년 동안 유지된 기존 자동화 아키텍처는 현대 조직의 정보 요구를 충족하기에 적합하지 않다는 점이다. 현대 기술과 소프트웨어는 개방성과 데이터 투명성을 요구하기 때문에 보다 개방적이면서도 보안성이 강화된 새로운 자동화 아키텍처가 필요하다. 진화된 자동화 아키텍처는 다양한 역할을 수행하며, 데이터를 효과적으로 활용하고 소프트웨어의 무한한 잠재력을 극대화할 수 있도록 돕는다.

에머슨은 새로운 아키텍처를 ‘Boundless Automa tionSM(무한 자동화)’이라고 부른다. 독립적이지만 상호 의존적인 세 가지의 컴퓨팅 도메인인 지능형 필드, 엣지, 클라우드를 연결한다. 무한 자동화는 모든 레벨에서 지속적으로 진화하는 소프트웨어가 데이터에 접근하고 활용하기 위한 일관된 아키텍처 구축을 목표로 한다.

지능형 필드(Intelligent Field)

센서, 설치 및 통신 기술의 혁신으로 지능형 자산의 광범위한 네트워크와 향상된 가시성을 이끌어낸다. 과거에는 비용이나 기술적 한계로 도입이 어려웠던 애플리케이션들이 이제는 실시간 데이터의 이점을 활용하면서 시설 내의 사각지대가 사라지고, 데이터를 분산하는 새로운 방법들이 다음과 같이 실현되고 있다.

•부식, 누출, 진동 감지와 같은 새로운 모니터링 애플리케이션이 핵심 자산의 상태를 실시간으로 확인할 수 있는 창구 역할을 한다.
•무선 및 비방해적 설치 기술로 센서 설치 속도를 높이고 비용과 위험을 낮춘다.
•비디오 및 분산 데이터 시각화와 같은 고용량 데이터 애플리케이션은 더 빠른 대용량 데이터 전송으로 지원되고 있다.
•5G와 같은 셀룰러 통신은 데이터를 클라우드에 직접 전달해 운영의 유연성을 높인다.
•디지털 밸브 제어기와 같은 필드 장치의 온보드 분석을 통해 자산 상태와 권장 조치를 더 자세하고 신속하게 이해할 수 있다.

모든 제조 운영의 기반인 지능형 필드와 공장 현장은 빠르게 진화하고 있다. 운영 전반에서 컴퓨팅 파워를 확장하고 데이터를 신속하게 인사이트로 전환하며, 시공간 제약 없이 정보를 더욱 광범위한 사용자에게 제공하는 방향으로 발전하고 있다.

엣지(Edge)

엣지는 운영 주변부의 컴퓨팅 및 네트워크 공간으로 지난 10여 년간 중요한 역할을 해왔다. 무한 자동화에서 엣지는 온프레미스의 민첩성을 높이고 모든 레벨에서 통합된 컴퓨팅 파워를 제공하며, 필드와 클라우드 간 연결성을 강화하는 운영 기술(OT)의 배포 및 관리를 간소화한다.

최신 엣지 기술의 핵심 동인 중 하나는 기존 하드웨어 기능을 적극 활용하는 소프트웨어의 급증이다. 기업들은 데이터 활용 극대화를 목표로 개방적이면서도 안전한 소프트웨어 환경 내 현대적인 엣지 기술을 활용해 데이터 접근성을 높이고, 소프트웨어 배포 및 관리 과정 간소화를 통해 복잡성을 줄이며, 데이터 고립 문제를 해결한다. 이를 위해서는 다음과 같은 것들이 필요하다

•소프트웨어 컨테이너화는 소프트웨어를 하드웨어로부터 분리해 여러 도메인에서 소프트웨어 기능을 유연하게 사용할 수 있도록 지원한다.
•통합 데이터 패브릭은 다양한 시스템의 데이터를 통합해 더 많은 사용자가 접근 가능하도록 지원한다.
•관리 도구는 복잡한 기술 아키텍처 관리를 단순화해 버전 관리 효율성과 사이버 복원력을 높이며, 엔지니어링 시간을 절감한다.

클라우드(Cloud)

과거 클라우드는 중앙 집중식 데이터 저장소와 소프트웨어 배포를 간소화하는 방법으로 여겨졌지만, 실시간 통합 운영 및 엔지니어링 도메인으로 발전하고 있다. 온프레미스 운영팀이 시설을 안전하고 수익성 있게 운영하기 위한 실시간 결정을 내리고 실행하는 동안, 중앙 운영 팀과 원격 지원 전문가들은 전사적으로 다양한 전략을 활용해 최선의 성과를 달성할 수 있도록 모니터링하고 평가하는 전략적인 역할을 수행한다.

또 더 빠른 통신과 첨단 소프트웨어 혁신 덕분에 기업에서는 중앙에서 다양한 운영 자산의 가시성 확보하고, 특정 자산이 다른 자산보다 우수한 성과를 내는 기술 및 운영 전략을 공유할 수 있다. 이 기업 운영 모델은 운영 단위를 일관되게 관리하며, 더욱 통합된 운영 철학과 향상된 비교 데이터, 운영 변화에 대한 민첩한 접근 방식을 제공한다.

대규모 자본 프로젝트에서 무한 자동화는 클라우드를 활용해 전 세계의 수십 개 공급업체와 프로젝트 팀을 연결하고 조율하는 중앙 집중화된 엔지니어링 및 데이터 관리 도구를 제공해 프로젝트의 복잡성을 줄인다. 그렇기 때문에 오류를 줄이고, 모든 팀이 신뢰할 수 있는 단일 데이터 소스를 기반으로 작업할 수 있다. 또 모듈형 프로젝트 설계 활용 시, 구성 및 테스트 가상화를 지원하는 엔지니어링 통합 도구를 통해 관리 효율성을 향상시키며, 예산과 계획에 따라 프로젝트를 효과적으로 마무리할 수 있다.

오늘날 기업들은 안전성, 지속가능성, 수익성을 확보하면서도 더 유연하고 신속한 운영을 필요로 한다. 하지만 데이터 가용성이 크게 늘었음에도 불구하고, 데이터를 실행 가능한 인사이트로 전환하는 과정은 기존 자동화 아키텍처로 인해 제한되고 있다. 에머슨의 무한 자동화는 데이터 장벽을 없애고, 소프트웨어 능력을 발휘해 산업 전반의 제조업체들에게 세계 최고 수준의 성과를 달성할 수 있는 역량을 제공한다.