이제 스마트팩토리는 선택이 아닌 필수가 됐다. 시장조사기관 모도 인텔리전스(Mordor Intelligence)에 따르면, 2020년 전 세계 스마트팩토리의 시장 가치는 약 300조 원이였으며, 2026년까지 매년 9.33%의 성장률로 약 516조 원을 기록할 전망이다. 스마트팩토리의 궁극적인 목표는 제품 생산의 전 과정을 연결하고 운영 효율을 높이기 위해 분리된 IT와 OT를 통합하고 데이터를 관리하는 것이다. 이를 위한 모든 단계의 핵심 장치 중 하나로 산업용 PC(Industrial PC)의 역할이 커지고 있다. 코로나19로 인해 가속화된 디지털 전환은 스마트팩토리에 요구되는 엣지 컴퓨팅, 클라우드, 산업용 사물인터넷 등의 발달로, 근간이 되는 산업용 PC의 수요를 꾸준하게 증가시키고 있다.

산업용 PC는 까다롭고 제한적인 산업 현장에 특화된 컴퓨터로, 사용 분야나 용도 등에 따라 다양한 종류가 있다. 작고 심플한 박스 타입부터 벽이나 캐비닛 랙에 장착 가능한 랙마운트 및 월마운트 타입, 모니터와 기타 부품이 한 케이스에 내장된 패널 타입, 데스크톱 타입, 그리고 모든 기능을 고성능으로 처리하는 워크스테이션 등이 주로 사용된다. 또한 산업용 PC는 종류뿐만 아니라 외관부터 내관 깊숙이까지 ‘산업 환경’을 염두에 두고 설계되어, 산업 현장의 가혹한 온도, 진동 등에서도 안정적인 동작과 내구성을 갖추고, 다양한 산업 현장을 위한 맞춤형 구성과 뛰어난 관리성 등도 갖추고 있어야 한다.

스마트팩토리 구현을 위한 광범위한 포트폴리오를 보유하고 있는 슈나이더 일렉트릭의 산업용 패널 PC '프로페이스 PS6000 시리즈'는 개방적인 맞춤화 솔루션과 뛰어난 시각화 및 데이터 관리 성능을 갖춰 비용 효율적이면서도 유연성과 가시성, 신뢰성을 극대화했다. 하이엔드 HMI(Human-Machine Interface)를 제공함으로써 고성능의 PC 기반 오픈 아키텍처로 현장의 작업자부터 사무실 관리자까지, 모든 사람이 필요한 정보에 접근할 수 있도록 사람과 기계를 연결해준다. 또한 IIoT 플랫폼이자 아키텍처인 '에코스트럭처' 플랫폼과의 연결을 통해 시설 전반에 대한 긴밀한 통합 운영이 가능해지고, 문제가 생기기 전에 대응하는 정밀한 예측정비 환경 구축을 통해 효율성을 극대화한다.

우선, 외관을 봤을 때 가정용 PC는 디자인에 비중을 두는 것을 알 수 있다. 트렌디한 디자인과 색깔을 탑재해 집안 어디에 놔도 인테리어 포인트로도 손색없다. 가정용 데스크톱의 경우, 한쪽이 투명한 플라스틱 케이스 안에 형형색색의 빛이 나는 LED를 탑재한 그래픽카드나 쿨러를 장착해 자신만의 디자인 감각을 뽐낼 수 있기도 하다. 반면에 대부분의 산업용 PC는 모든 바깥 면이 튼튼한 강철로 만들어졌으며, 색깔 또한 검은색에서 은색 범위를 벗어나지 않는 선이라 조금은 투박해 보일 수 있다. 하지만 이는 내구성이 강하며 덥거나 추운 혹독한 환경에서도 고장이 나지 않도록 설계됐기 때문이다. 동시에, 사이즈까지 줄인 박스 타입 PC는 공간 활용이 용이해 키오스크나 셀프 주유기 같은 하우징 안에 설치하기에 적절하다.

내관을 비교해보면 두 PC의 용도 차이가 더욱 확연하게 드러난다. 가정용 PC는 조립 PC가 아닌 이상 부품 선택의 범위가 좁고, 심플한 디자인을 위해 USB 등의 입력 포트 개수를 줄여나가는 추세다. 조립 PC는 맞춤 제작이 가능하지만, 부품을 추가하거나 교체할 때 초보자에게는 막막하기만 하다. 그러나 산업용 PC는 대게 백플레인보드에 CPU를 포함한 모든 부품을 장착한 슬롯 중심의 일체형으로 설계되어 확장 및 유지보수가 간편하다. 다양한 폼팩터 활용을 위해 확장 슬롯을 가정용 PC보다 최대 5배는 더 수용할 수 있게 했다. 보드에는 구리접점 대신에 반도체 생산에 사용되는 금박접점을 적용해 진동이나 충격에 강하며 안정적이다. 또한, 금박접점은 열 저항성이 높아 24시간 사용 시 접지 불량 등의 작동 오류를 방지해 제품의 신뢰도를 높인다.

산업용 PC는 설치 위치나 사용 방법 등에 따라 기능적으로 진화하고 있다. 수요가 꾸준히 증가하고 있는 패널 타입 PC의 경우, 쿨러가 따로 없는 팬리스 제품으로 개발되고 있어 가정용 PC보다 소음이 거의 없고 먼지 유입이 없어 고장 날 우려가 적다. 팬이 없는 대신 케이스 면이 매끄럽지 않고 울퉁불퉁하게 디자인되어 온도 조절을 위한 공기 순환과 외부 온도 전달을 방지하는 데에 탁월하다. 전압이 일정하지 않은 까다로운 산업 현장 특성상 산업용 PC의 파워 서플라이는 과전류나 저전류, 결상 등 보호 기능을 갖춰 안정적인 전원을 공급할 수 있게 한다. 게다가, 광범위한 종류의 기계 및 설비가 설치돼있는 산업 환경을 기준으로 한 PC 기반 통합 솔루션을 제공해 호환성과 활용도를 넓힌 것도 특징이다.

이처럼, 산업 현장에서 기계와 사람을 연결하고 상태를 보여주는 '얼굴' 역할을 하는 산업용 PC는 가정용 PC에 못지않은 고성능에 신뢰성과 안정성, 그리고 개방성과 유연성을 갖춰야 한다. 미래형 공장인 '스마트팩토리'에 있어서 산업용 PC는 공장 내의 다양한 하드웨어와 소프트웨어와의 연결을 통해 제조 과정의 가시성을 높이고 결과적으로는 생산 효율을 향상할 수 있을 것이다.

슈나이더 일렉트릭의 프로페이스 PS6000 시리즈는 패널 PC의 가시성과 편리성 등의 장점을 극대화한 것이다. 다양한 요구사항에 따라 선택 및 변경 가능한 모듈형 조합이 가능해, 크게 두 가지의 박스 모듈과 두 가지의 디스플레이 모듈로 이뤄져 있다. 박스 모듈은 인텔 8세대 코어 i7, i5나 셀러론을 탑재한 ‘어드밴스드 박스’와 인텔 코어 i3를 탑재한 ‘스탠다드 박스’로 총 4가지가 있다. 디스플레이 모듈은 ‘감압식 멀티 터치 방식’과 ‘정전식 터치 방식’이 있으며, 10인치에서 22인치의 일반 4:3 디스플레이와 스타일리쉬하고 가시성 높은 와이드 디스플레이까지 총 7가지 사이즈를 제공하고 있어 선택의 폭이 넓다. 추가 옵션으로는 HDD/SSD 슬롯인 디자인, 옵션 인터페이스용 슬롯인 디자인, PCI/PCIe 슬롯 모듈 등을 선택할 수 있다.

PS6000 시리즈는 제품 선택부터 설치, 운영, 그리고 유지보수까지 모든 단계에서 비용 효율적이다. 고객은 우선 ‘제품 선택 툴’을 통해 원하는 제품의 스펙을 디테일하게 선택할 수 있다. 간단한 현장 연결용으로는 스탠다드 박스를, 광범위한 현장 연결 및 증강현실 기술을 사용한 스마트 유지보수를 원하면 어드밴스드 박스를 선택하는 등 상황에 맞게 정하면 된다. 또한, 전면 카메라 내장형이나 후면 장착용 디스플레이 커스터마이즈, 특정 컬러 적용, 로고 인쇄 등의 고객사에 적합한 커스터마이즈도 선택할 수 있다. 제품을 선택하면 AVEVA InTouch HMI 등 최신 소프트웨어와 운영체제 등이 구성된 번들 솔루션이 사전 설치된 후 테스트까지 마친 상태로 배송되기 때문에, 고객은 번들 구매로 인한 경제적인 이점뿐만 아니라 배송 후 검증과 검수를 위한 시간 및 리소스 절감까지 가능하다.

전 세계 100여 개 국가에 진출한 슈나이더 일렉트릭은 글로벌 지원이 가능하다는 차별점이 있다. 특히 유지보수 단계에서, 슈나이더 일렉트릭은 높은 호환성으로 산업용 PC 제품 포트폴리오 전반에서 장기간의 가용성을 보장하고, 제품 자체 수명 주기에 걸쳐 전문 엔지니어를 통한 상시 모니터링을 지원한다. 신제품 초기 단계부터 기존 제품과의 호환성을 고려해 개발되기 때문에 고객은 안심하고 신제품으로 교환할 수 있다. 또한 PS6000 시리즈의 보증기간이 24개월로 연장돼 신뢰성을 높였다. 장기간 안정적인 사용이 보장돼야 하는 만큼 다양한 환경에서 사용할 수 있도록 설계됐으며 IECE, ATEX, IP66 등의 인증 취득까지 완료했다. 게다가 메인보드 코팅 등을 통해 큰 충격과 진동 등에 대한 내성을 갖춘 것은 물론, 0~55°C까지 넓은 작동 온도 범위를 지원한다.

프로페이스 PS6000 시리즈는 차별화된 솔루션과 기술로 각 사용자에게 맞는 편의성을 제공한다. 먼저, 자동화 엔지니어는 다양한 아키텍처에 대한 소프트웨어가 적용 가능한 개방적인 솔루션을 적극 활용할 수 있다. 기존에는 공장 내 기계나 HMI, 센서, 온도조절 장치 등의 OT 영역과 클라우드와 데이터베이스 등의 IT 영역의 언어가 달라 연결이 쉽지 않았다. 그러나 PS6000 시리즈는 안전한 원격 액세스를 지원하는 Pro-face Connect나 Java, .NET, C++ 등 다양한 소프트웨어와 플랫폼이 적용 가능해 상하위단 연결이 수월하다. 또한, 시스템에 원격으로 안전하게 액세스할 수 있는 HMI 서비스가 설치돼 엔지니어에게 편의성을 제공한다. 내장 HMI 전문가 서비스로는 HMI 디자인 스튜디오, AVEVA Industrial Graphics, Node-RED 등이 포함되며, 이 외에도 글로벌적인 기술 지원 및 문서가 제공된다.

자동화 설비를 직접 운영하는 운영자와 생산 관리자는 프로페이스의 Lite SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition) 솔루션인 BOS(BLUE Open Studio)를 통해 이메일, 안전한 원격 연결, 멀티 터치, 다국어 지원, PDF 내보내기 등 다양한 기능을 활용해 운영 효율을 향상하고 수월한 데이터 관리가 가능하다. BOS 내의 BI(Business Intelligence) 대시보드 템플릿은 Microsoft Access 또는 SQL Server를 통해 제어실이나 생산 라인 모니터링 등 요청 별로 맞춤화된 HMI 디스플레이를 설정할 수 있게 해 산업 현장의 가시성을 높인다. 게다가 까다로운 산업 환경에서도 안정적으로 작동하기 위해 디스플레이 터치 모드에 '기본 모드', 장갑을 끼고도 터치가 가능한 '글로브 모드', 물로 인한 터치를 비활성화시키는 '워터캔슬 모드' 등 유연한 옵션이 제공된다.

유지보수 전문가는 증강현실(AR) 기술을 사용한 '에코스트럭처 AOA(EcoStruxure Augmented Operator Advisor)'를 통해 다운타임을 줄이고 정확성을 높여 운영 효율을 높일 수 있다. 스마트 패드와 태블릿의 카메라를 설비에 비추면 설비 내 부품의 상태가 증강현실로 구현되는 솔루션으로, 사람이 일일이 확인해야 하는 번거로움을 줄여준다. 그 자리에서 사용자 매뉴얼, 다이어그램 등에 접속 가능해 신속하게 정보를 검색하고 유지보수를 할 수 있다. 더불어 공장 기기들과 연결돼 매출에 직접적인 영향을 미칠 수 있는 산업용 PC의 특징상, PS6000 시리즈는 산업용 기기의 네트워크 보안을 평가하는 아킬레스 커뮤니케이션 인증(Achilles Communications Certification) 레벨1과 IEC62443-4-1의 기준을 준수한다. 또한, Pro-face Connect를 통해서 원거리에서도 별도의 VPN 설치 없이 기존의 네트워크를 통해서 현장의 산업용 PC를 모니터링 및 컨트롤 할 수 있다.

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