스마트팩토리 대유행 이끄는 예지보전 시스템의 핵심 ‘FAD’는?

[테크월드뉴스=윤소원 기자] 스마트팩토리와 스마트 물류센터에서는 부품의 고장이나 안전 문제 등의 발생에 사전 대응할 수 있는 체계가 부족했다. 실제로 제조 현장의 설비 관련 이슈 가운데 현장에서의 사고 발생과 위험 문제로 설비관리에 대한 전략과 인력이 부족하다는 문제점이 대두되고 있다.

이에 최근 스마트팩토리 예지보전 시스템은 진동 및 주파수(F), 알고리즘을 통한 분석 능력(A), 데이터를 활용한 예측 능력(D)이 가장 중요한 핵심기술로 꼽히고 있다.

▶F: 진동 및 주파수 기반 센서 기술

첨단산업의 전초기지인 스마트팩토리에는 돌발상황에 대비할 수 있는 시스템이 필수 요소로 꼽힌다. 이에 기업들은 진동 및 주파수(Frequency)에 기반한 진동 센서를 통해 돌발상황에 대비하는 기술을 개발하고 있다.

설비결함을 자동 진단하고 예측 및 보전하는 솔루션을 공급하는 기업인 퓨처메인은 진동 센서에 기반한 예측과 결과 진단 기술을 제안한다. 자체 보유 중인 데이터와 진동 센서를 활용해 현장에서 실시간으로 주요 설비를 모니터링하고 각 부분의 상태를 파악해 정보를 확인하는 진동 계측 진단 솔루션을 제공하는 것이다.

퓨처메인 이선휘 대표는 “어떤 현장에서든 필요한 부분인 정확하고 신뢰성 높은 센싱 기술이 기본이 돼야 한다”라고 강조했다.

이어 그는 “퓨처메인은 진동 계측 진단 설비를 통해 실시간으로 설비의 상태를 분석하는 것에 집중해 장비를 개발 중”이라며 “일반적인 계측기와는 달리 현장에서 설비의 이상 진단도 가능하다”고 설명했다.

▶A: 알고리즘을 통한 분석 능력

업계에서는 스마트팩토리에서의 예지보전 시스템에 반드시 필요한 기술로 알고리즘 분석 기술(Analysis of Algorithms)을 꼽았다. 앞서 언급한 퓨처메인 이 대표는 알고리즘을 활용한 빠르고 정확한 분석 및 판단 능력에 대한 중요성도 언급했다.

이 대표는 “설비에 결함이 발생하면 현장 내에서 가동 중단이 발생하고 중단되는 시간이 길어지면 그것은 곳 회사의 손실로 이어진다”며 “매우 복잡한 구조의 설비에는 결함 원인도 다양해 여러 가능성을 염두에 두고 명확한 진단이 이뤄져야 한다”고 강조했다.

이어 그는 “다양한 결함 매커니즘을 면밀히 분석해 만들어진 알고리즘을 통해 결함에 대한 전문적 진단이 가능한 솔루션이 필요하다”고 덧붙였다.

실제로 업계에서는 결함에 대한 적절한 대책 방안도 제시해 설비의 유지보수에 소요되는 시간을 단축함은 물론 가동 중단률도 최소화할 수 있는 시스템이 필요하다는 목소리가 나오고 있다.

▶D: 데이터를 활용한 예측 능력

공장 자동화로 전환 중인 기업이 빠르게 늘어나면서 정확한 사전관리를 위해 기존 데이터(Data)와 경험치를 토대로 실시간 예측을 하는 프로세스도 새롭게 등장하고 있다.

AI에 기반한 예측정비 시스템을 공급하고 있는 기업인 모터센서는 데이터 수집 센서를 부착함과 동시에 AI를 통해 학습 및 분석하고 모니터링까지 수행할 수 있는 애플리케이션을 소개했다.

모터센서 최재욱 이사는 “당사는 구동 중인 모터에 센서를 부착하면 IoT 센서가 모터의 진동 데이터를 수집하는 설비를 공급하고 있다”며 “수집한 진동 데이터가 클라우드에 저장되면 AI가 해당 자료를 분석하고 고장을 자동 예측하는 원리”라고 말했다.

한편 기업뿐만 아니라 관련 협회에서도 데이터 관련 표준안을 개발 중이다. 한국표준협회는 사용자들의 선호도를 저장하고 분석할 수 있는 참조표준을 수립했다.

한국표준협회 관계자는 “고객 및 사용자들이 선택하는 실제 사례를 자동 저장하고 그 데이터를 기반으로 편집, 가공, 검증의 과정을 거쳐 보다 정확한 수치의 참조표준안 등록을 진행 중”이라고 설명했다.