인더스트리 4.0에서 컴퓨터 비전의 역할

스마트 팩토리라는 용어는 공장 자동화 분야의 지능형 네트워킹을 의미합니다. 데이터와 프로세스로 구성된 지식은 지능형 공장의 기본 전제 조건입니다. 그렇다면 이런 지식은 어디에서 얻게 될까요?

데이터는 일반적으로 센서를 이용해 수집됩니다. 그러나 적절한 처리가 이뤄지지 않을 경우, 센서에서 얻은 데이터는 가치가 없습니다. 데이터를 프로세스에서 진행되는 의사 결정의 기초로 사용할 수 있도록 여러 시스템 및 구성 요소에 사용할 수 있는 형태로 가공해야 합니다. 바로 이러한 작업을 통해 공장이 지능화됩니다.

비밀은 관련된 모든 개인 또는 하위 시스템에 대한 네트워킹에 있습니다. 네트워킹의 기본은 일반적으로 버스 시스템(bus system)이라고 불리는 요소로, 이 시스템은 모든 센서와 액추에이터를 동일한 데이터 라인을 통해 서로 간에 그리고 제어 시스템(PLC)과 같은 자동화 디바이스와 연결합니다.

공장의 하위 시스템과 장치는 서로 멀리 떨어져 있는 경우가 있기 때문에 버스 시스템은 일반적으로 실시간 이더넷을 기반으로 합니다. 이더넷 표준은 널리 사용되며, 케이블 또는 스위치와 같은 하드웨어 액세서리를 저렴한 비용으로 사용할 수 있으며 개별 시스템 간의 긴 케이블 길이를 문제 없이 구현할 수 있습니다.

OPC UA는 머신 데이터를 기계적으로 읽고 쓸 수 있도록 만듭니다. 이 표준은 센서 데이터 및 제어 명령 등을 준비하고 데이터 전송을 정의하며 시스템과 보안 메커니즘 사이의 인터페이스를 결정합니다.

이 표준은 센서 및 액추에이터가 있는 최저 필드 레벨에서 SCADA(감독 제어 및 데이터 획득), ERP(전사적 자원 계획) 또는 클라우드와 같은 추상 정보 계층에 이르기까지 공장 설정의 모든 수준에서 사용할 수 있습니다.

시스템의 중앙 인터페이스는 이제 모든 하위 시스템과 해당 소프트웨어를 포함하는 PLC입니다. 이 중앙 노드는 ERP와 같은 상위 시스템에 대한 인터페이스의 역할도 수행합니다. 더 높은 수준의 시스템을 클라우드에 아웃소싱함으로써 구조를 더욱 간소화할 수 있습니다.

이러한 설정에서는 컨베이어 벨트와 로봇뿐만 아니라 비전 시스템의 개별 구성 요소를 쉽게 연결할 수 있습니다. PTP와 함께 OPC UA를 표준으로 사용하고 TSN과 같은 가능한 확장 기능을 사용할 수 있는 경우 카메라는 이미 실시간 기능을 위한 기반을 제공합니다.

스마트 팩토리 설정의 미래를 살펴보면 기존 설정에 비해 구조가 크게 단순화된 것을 알 수 있습니다.