수요의 변동, 제품의 개별화, 작아진 배치 사이즈 등의 니즈로 인해 자동화 시장 트렌드는 변화하고 있습니다. 이에 따라 공정 산업에서 생산에 필요로 하는 요구 사항 역시 변화하고 있습니다. 분산형 자동화 및 모듈 시스템으로 인해 제조업체는 신속하고 유연한 조치가 가능해 졌습니다. Festo는 모듈식 자동화의 개발 및 표준화를 주도하고 있습니다. Festo 솔루션 통해 그 누구보다 먼저 미래를 대비할 수 있습니다. 또한 생산 캐파 조정을 통해 시스템 엔지니어링을 가속화할 수 있습니다.
기존의 프로세스 엔지니어링 플랜트는 중앙 제어 시스템으로 운영되었으며, 특정 요구 사항에 알맞게 설계되어 있습니다. 이러한 플랜트는 필요 생산량이 동일하게 유지되는 동안에는 잘 작동합니다. 하지만 만일 수요가 변하거나 더 작은 맞춤형 배치가 필요한 경우에 공장 운영자는 항상 전체 시스템을 변경해야 하는 불편함이 있습니다. 또한 조정에 많은 시간이 소요될 수 있습니다. 그렇기 때문에 시스템의 세부 사항을 잘 파악하고 있는 직원이 필요합니다. 처리량이 낮을 시 시스템 효율성이 낮아질 수 있습니다. 결국 시스템의 많은 부분이 유지 관리를 위해 파워를 중단해야 합니다.
Festo의 분산 자동화를 통한 모듈식 생산은 유연성과 비용 효율성을 동시에 개선할 수 있습니다. 시스템의 각 네트워크 모듈은 독립적으로 작동하며, 이는 전체 제어 시스템 자체적으로 동작시킵니다. 따라서 생산 요구 사항의 변화에 따라 모듈을 유연하게 연결 및 분리할 수 있습니다. MTP(Module Type Package)의 표준화된 소프트웨어 인터페이스는 단순히 통합이 가능합니다. 모듈에 결함이 존재하는 경우, 간단한 교체가 가능합니다.
1단계: 기계 및 기능 모듈화
먼저, 생산 프로세스가 각각의 모듈로서 정의될 수 있도록 하위 프로세스로 구분됩니다. 자율 운영에 필요한 모든 기계 및 자동화 구성 요소가 포함되어 구분됩니다.
2단계: 자동화 모듈화
자체 분산 제어 시스템, 원격 IO 구성 요소 및 공압 제어 장치가 각 모듈에 존재하며 전체 기능이 프로그래밍됩니다. 프로세스 센서와 액추에이터 역시 여기에 포함됩니다.
3단계: 전체 시스템 조정
프로세스 기반 시스템이 형성된 후에는, 모듈이 상호 연결되며, 각 모듈은 MTP에 따라 표준화된 인터페이스를 통해 특정 기능을 제공합니다. 이에 따라 작동 모드, 상태, 공정 측정값 등을 읽고 쓰는 것이 가능해집니다. 린(lean) 프로세스 오케스트레이션 계층(Process Orchestration Layer, POL)을 통해 전체 시스템의 모듈 기능이 조정됩니다. 모듈의 원활한 통합은 MTP를 통해 가능합니다.
4단계: 모듈 시스템의 유연한 적응
앞서 언급한 모듈을 사용할 경우 모듈을 추가하기만 하면, 니즈에 따라 원하는 디자인으로 시스템을 구성할 수 있습니다. 즉, 규모를 확장하지 않고도 모듈을 추가할 수 있다는 것입니다.
The module type package (MTP) is a standardised software interface between the module’s controller and the process control system within modular production. With MTP, you can get new manufacturing systems online more quickly and adapt your manufacturing processes quickly and at short notice. Individual subprocesses can also be flexibly swapped. In other words, it enables plug and produce, instead of complex change engineering.
The module type package defines control-related assets with regard to their functions and interfaces. These can be the interfaces of real or functional components, module service descriptions or operator display symbols.
Each MTP-compliant controller has an MTP description file that can be scanned into the higher-level process control system or process orchestration layer (POL). This is comparable to modern printer drivers in the consumer sector that ensure the seamless communication between a wide range of printers with various end devices, such as desktop computers, tablets or smartphones.
For MTP-compliant programming of the decentralised controller via standardised USB connection and the automatic export of the MTP description file, Festo offers the PA Toolkit.