[첨단 헬로티] 국가가 추진하는 Society 5.0의 사고에 기초해, 공장을 포함하는 다양한 분야에서 에너지 가치사슬이 검토되고 있다. 공장은 고객 납기를 지키고 코스트를 억제해 적정한 품질의 제품을 제조하는 것이 미션이다. 이를 위한 생산 계획 문제는 보통 어떤 제약 하에서 납기를 최소화하는 조합 최적화 문제로서 정식화되고, 최적화 문제 중에서 전형적인 문제의 하나로서 연구가 진행되어 왔다. 그 중에서 기계의 처리 순서가 다른 다수의 작업을 취급하는 생산 형태의 것을 작업 숍이라고 부르고, 작업 숍 형태의 생산 형태를 갖는 공장의 스케줄을 최적화하는 문제를 작업 숍 스케줄링 문제(이하 ‘JSP’)라고 한다. JSP는 문제의 규모가 커짐에 따라 조합의 수가 많아져 최적해를 얻기가 어려워지는 문제로서 알려져 있다. 이 문제의 규모 확대에 대응하기 위해 여러 가지 메타휴리스틱 방법이 적용되어 왔다. 최근 현실의 생산 계획은 소비자 요구의 다양화에 의해 단품종 다량 생산에서 다품종 소량 생산으로 이행되고 있다. 메타휴리스틱 방법의 하나인 타부 탐색(이하 ‘TS’)은 조정해야 할 파라미터가 타부 리스트 길이(이하, &ls
[첨단 헬로티] 심층 학습(딥 러닝)에 의한 인공지능 기술의 발달은 실제 정보처리에 큰 발전을 가져왔다. 이것은 다단의 뉴럴 네트워크에 의해 인간 설계자가 규칙으로 설명할 수 없는 연속적인 정보처리를 계층적 패턴 처리의 출현에 의해 실현한다. 차례차례로 만들어지는 성과 중에서 ‘이대로 인간 수준의 지능이 실현된다’, ‘싱귤래리티가 온다’ 등과 같이 피상적인 논의가 이루어지는 경우도 있지만, 이것은 아니다. 또한, 반대로 ‘심층 학습은 많은 데이터가 필요하기 때문에 안돼’, ‘나는 심층 학습으로 이것저것 무턱대고 하는 것에는 반대다’ 등의 주장을 하는 연구자도 있지만, 이것도 아니다. 심층 학습은 다단으로 반복해 쌓은 심플한 비선형 처리의 각 처리 단계의 동시 최적화에 의해 적절한 실제 패턴 처리를 하는 것으로, 그 수학적 일반성은 매우 높다. 그러나 거기서 주된 문제가 되는 것은 실제 패턴의 정보처리이며, 기본적으로는 함수에 의한 정보처리를 지능의 요소라고 파악해 모델화하는 센트럴 도그마 상의 성공이다. 이 성공을 신중하게 파악해 발전시키고, 배우고, 미래 사회에서 인간과
[첨단 헬로티] 사회 전반의 중요한 인프라 기능을 지속적으로 담당하고 있는 전력 시스템은 운용 개시 후의 설비 구성을 드라스틱하게 변경하는 것이 기본적으로 어렵다. 그렇기 때문에 구상·기본 설계의 단계에서부터 도시 건설과 일체적으로 설비 사양 및 운영 방식의 검토를 꼼꼼히 추진하는 것이 요구되며, 장기 안정적인 도시 에너지 운용을 실현하기 위해 설비 사양 및 운용 방법의 효용을 정량적으로 평가하면서 검토를 진행할 필요가 있다. 한편 ‘초스마트’를 주장하는 저탄소 사회를 지속적으로 실현하기 위해 태양광 발전(PV) 등의 재생 가능 에너지를 주축으로 하는 에너지 공급 지향이 세계적으로 확대되고 있으며, 또한 전기자동차(EV)로 대표되는 교통 시스템 등 도시 규모로 에너지 엔드 유스의 전화 경향도 급격하게 추진하고 있다. 이렇게 전원이 가지는 기상 유래의 변동성이 전압 등의 전력 품질에 미치는 임팩트와 에너지 이용 경향의 동적 변화가 우려되는 가운데, 전력 인프라의 고도 운영이나 에너지 저장 설비의 충방전도 포함한 에너지 이용의 효과적인 능동화를 실현하는 에너지 매니지먼트 시스템(EMS) 기술이 큰 역할을 달성하기를 기대하고 있다
[첨단 헬로티] 초스마트 사회 실현을 위해서는 대규모 도시 시스템의 이종·이구조 계층적 사이버 피지컬 시스템(Cyber Phy-sical System : CPS)으로서 모델링과 제어·최적화가 중요하다는 것은 말할 필요도 없지만, 이에 더해 에너지 관리, 인프라 제어, 주민의 의사결정과 반영법을 모두 다룰 필요가 있다. 지금까지는 각각의 사회 인프라 시스템이 독립적으로 관리·제어되어 왔기 때문에 수직적인 시스템의 최적화만 이루어지고, 사회 전체의 효용이나 주민의 이익이 충분히 고려되지 않았다. 지구적 관점에서 온난화·에너지 문제를 해결하면서 대규모로 복잡화되는 도시 기능을 건전하게 발전시키기 위해서는 이종·이구조의 사회 인프라 시스템을 수평방향으로 연결시켜 구조적으로 다루는 시스템을 만드는 것이 중요하다. 전력 네트워크는 도시 인프라의 근간을 이루는 대규모 복잡 계층형 시스템이라고 할 수 있다. 에너지 문제나 지구 온난화가 세계적으로 긴급한 과제가 되고 있으며, 에너지 절감, 코스트 절감의 관점에서 세계적으로 태양광 발전이나 풍력 발전 등의 분산형 전원이 대량으로 전력계통에 연계되고 있다. 그러나
[첨단 헬로티] 최근에는 해외와의 경쟁에 노출되어 있으며, 생산 현장에서는 저코스트·단납기·고품질이 요구되고 있다. 또한, 워크 가공 형상의 복잡화, 가공 정도의 요구 등 생산 현장에서는 가공 기술의 향상이 날마다 요구되고 있다. 티탄합금이나 스테인리스스틸, 초경합금 등 기존에는 절삭이 어려웠던 재료의 수요가 높아지고 있는 추세다. 특히 항공산업, 발전 등의 에너지 분야, 의료 관계에서 수요가 높고, 워크 형상은 복잡하고 고정도의 가공 요구가 많다. 이러한 요구를 해결하기 위해 절삭공구 메이커에서는 제품의 연구·개발이 이루어지고, 다양한 절삭 조건, 용도에 적합한 제품을 전개하고 있으며 유저의 관심도 높다. 그러나 툴홀더는 그 역할의 중요성을 아직 충분히 인정받고 있지 않다. 툴홀더는 공작기계와 절삭공구를 연결하는 어댑터로서 고속·고정도 가공을 실현하는 데 중요한 역할을 하고 있으며, 툴링 메이커에서는 절삭공구의 성능을 충분히 발휘할 수 있게 많은 제안을 하고 있다. 난삭재 가공에 대응하는 툴홀더의 과제로서 엔드밀 가공에서 ‘채터’라고 불리는 가공 이상의 억제를 들 수 있다. &lsquo
[첨단 헬로티] 열역학의 제1법칙 △U(에너지 증가분)=Q(열량)+W(일)에 따르면, 높은 온도, 높은 압력으로 할수록 에너지가 증가하게 된다. 연료를 고온·고압으로 연소시키는 편이 가스는 크게 팽창하고 힘도 커진다. 화력발전 터빈의 내열 온도를 높임으로써 이산화탄소의 발생을 억제하고, 발전 효율을 높여 자동차에서는 엔진 내가 고온·고압화될수록 연비가 향상된다. 그렇기 때문에 자동차 엔진 부품의 일부는 스테인리스 소재에서, 내열성이 우수한 니켈기 합금, 티탄합금 등의 재료로 대체되고 있다. 이산화탄소의 배출량을 억제해 지구온난화, 대기오염을 방지하는 세계적인 흐름은 가솔린, 디젤 자동차의 전기자동차화를 추진하고 있다. 전기자동차는 에너지의 급속 보충, 장거리 이동에서는 과제도 있어, 항공기에서 검증된 가볍고 강도도 있는 유리섬유 함유 수지 CFRP의 차체 시험 이용이 확대되고 있다. CFRP, 알루미늄합금, 니켈기 초합금의 인코넬, 티탄합금 등 에너지의 효율 소비를 추구해 가면, 경량, 강도, 내열이 우수한 난삭재의 이용이 늘어난다. 또한, 소비 구조의 변화는 주변에 있는 상품의 라이프 사이클 단기화를 초래하고, 제조에서는 단납기가
[첨단 헬로티] B&R의 머신 비전 시장 진출은 Smart Sensor(스마트 센서)와 Smart Camera(스마트 카메라)로 두 가지 카메라 모델이 주도하고 있다. 이 카메라들은 자동화 시스템에 완전히 통합되어 있기 때문에 마이크로초 단위의 정밀함으로 기계의 기능과 동기화될 수 있다. ▲ B&R카메라는 통합형 조명과도 함께 사용할 수 있다. Smart Sensor는 QR 코드 판독 또는 위치 감지와 같은 단일 머신 비전 기능을 구현하도록 설계되었다. 다른 제품들과는 달리 각 기능에 전용 하드웨어를 설치할 필요가 없다. 대신에 사용자는 Automation Studio 개발 환경에서 원하는 Smart Sensor 기능을 구성하기만 하면 된다. OEM은 카메라 하나만 구입하고도 다양한 어플리케이션에 적용할 수 있다. SmartSensor와 Smart Camera에는 각각 1.3~5MP(메가픽셀)의 세 가지 이미지 센서 중 하나를 장착할 수 있다. 이 세 가지 센서는 모두 큰 픽셀 크기, 높은 조감도 및 노이즈가 적은 것이 특징이다. 이를 통해 고속 어플리케이션에서도 최적의 영상 화질을 보장한다. 조명은 통합형 LED, 외부 조명 또는 백라이트의
[첨단 헬로티] 최첨단 엣지 컴퓨팅 솔루션의 글로벌 공급 업체인 에이디링크에서 2개의 새로운 CompactPCI 2.0 프로세서 블레이드인 cPCI-3630와 cPCI-6636을 출시했다. ▲ 에이디링크의 cPCI-3630(왼쪽)와 cPCI-6636. 에이디링크의 cPCI-3630은 64비트 인텔 아톰 프로세서 X 시리즈 SoC (이전 코드명 : Apollo Lake-I) 및 최대 8GB의 납땜형 DDR3L-1600 MHz ECC 메모리를 탑재한 3U CompactPCI 프로세서 블레이드이다. 인텔 아톰 프로세서 X 시리즈는 저전력 9세대 그래픽 엔진을 통합하고 뛰어난 그래픽과 미디어 및 디스플레이를 지원한다. 싱글 슬롯(4HP) 또는 듀얼 슬롯(8HP) 폼팩터로 제공되는 cPCI-3630은 다양한 도터 보드를 사용하여 광범위한 I/O를 지원한다. 듀얼 슬롯 버전 중 하나는 레이어 2의 XMC 사이트를 지원한다. 스토리지 옵션으로는 온보드 32GB SSD, CFast 또는 mSATA 소켓 및 레이어 2 라이저 카드의 2.5" SATA 드라이브 공간이 있다. 에이디링크의 cPCI-6636은 6/7 세대 인텔 제온 E3 및 인텔 코어TM i3/i5/i70 (인텔
[첨단 헬로티] 주입형 몰딩 머신의 몰드는 손상과 마모에 취약해 정기적인 유지보수가 필요하다. 균일한 감지 작업을 하기 위해 개별 작업자의 경험으로부터 나오는 지식과 손수 쓴 노트에 종종 의지하고는 한다. 그러나 이 방법이 항상 가능한 것은 아니다. 검사 및 유지 보수는 생산된 콤포넌트가 더 이상 요구 기준을 충족하지 못하거나 몰드가 오작동을 할 때만 시행되는 경우가 많다. 이는 엄청난 시간과 돈을 낭비하는, 예기치 못한 작업 중단을 야기한다. 그래서 여기, 발루프의 Mold ID가 그 해결책을 제시한다. 이 제품은 조건을 기반으로 한 유지보수와 보다 투명한 몰드 작업을 제공한다. ▲ 발루프의 Mold ID. 이 시스템은 랜, 와이파이 혹은 파워라인을 통해 웹 서비스로 컨트롤 레벨, ERP 시스템 혹은 MES 시스템에 연결될 수 있어, 어디서든 데이터와 프로세스에 접근할 수 있다. 인더스트리4.9의 최적 솔루션 산업용 RFID를 통해 Mold ID는 주입 몰드를 추적 가능하게 만들고 최적의 활용을 보장한다. 최고는 제조자나 컨트롤러의 개입 없이 언제 어디서든 모든 기계에서 보강될 수 있는 자동화 시스템이 Mold ID를 뒷받침한다는 것이다. 뿐만 아니라 각
[첨단 헬로티] ABB는 Relion 시리즈인 디지털 스위치기어의 보호 및 제어 계전기 계열의 신제품을 지난 11월8일부터 9일까지 진행한 DA On the Road 행사에서 국내 첫선을 보였다. 오랜 기술혁신의 산물인 REX640은 자유로운 구성이 가능한 다기능 계전기로서 사용자 맞춤 설계 및 유연성을 제공한다. ▲ 일체형 보호 계전기 ‘REX640’ 보호 및 제어 장치의 새로운 표준을 제시 REX640은 동일한 장치로 다양한 유틸리티 및 산업용 애플리케이션을 보호하고 여러 애플리케이션을 동시에 관리할 수 있다. 이를 통해 유연하고 다양한 경제적인 보호 솔루션을 보장한다. 요컨대, REX640은 보호 및 제어 장치의 새로운 표준을 제시한다. 소프트웨어와 하드웨어의 모듈성과 확장성을 통해 완벽한 사용자 맞춤설계가 가능하고, 제품 수명 주기 동안 타의 추종을 불허하는 유연성을 제공한다. REX640은 변화하는 보호 관련 요구 사항에 대해 항시 적용가능하다. 또한 새로운 소프트웨어와 하드웨어에 대해 지속적으로 손쉽게 접근할 수 있고, REX640은 최상의 자산 관리를 제공한다. ABB의 배전 솔루션 사업부 총괄 알레산드로 페일린은 &ldqu
[첨단 헬로티] 요꼬가와가 OpreX Analyzers 제품군에 FLXA402 4선식 액체 분석계와 SA11 SENCOM 스마트 어댑터 두 가지 새로운 솔루션을 추가했다. FLXA402로 다양한 측정이 가능하며 SA11은 데이터 변환, 전송, 교정 및 진단 기능을 제공한다. 이 두 제품은 SENCOM 4.0 시리즈의 일부로 제공되며, 교정 및 기타 유지 보수 작업의 효율성을 개선하고 액체 분석 데이터 모니터링 시스템의 유동적인 설계 및 작동을 가능하게 한다. 개발 배경 액체 분석계는 센서와 데이터 변환 기능이 있는 송신기로 구성되며, 원료 및 완제품의 품질 및 폐수 처리 공정에서의 수질 등의 항목을 모니터링 용도로 사용된다. 전력, 수도, 생활 폐수 및 산업 폐수 처리, 반도체, 식품, 의약품, 철강, 펄프 및 제지, 석유 화학 및 화학 제품을 포함한 광범위한 산업에서 활용되고 있다. 송신기의 두 가지 기본 유형에는 전원 및 출력을 위한 별도의 케이블이 필요한 4선식 장치와 전원 및 출력에 동일한 케이블을 사용하는 2선식 장치가 있으며, 요꼬가와는 이 두 가지를 모두 제공하고 있다. 요꼬가와의 4선식 전송기는 일반적으로 pH 측정과 같은 특정 용도에 사용되며
[첨단 헬로티] 산업용 센서·제어기기 전문기업 오토닉스는 최근 단순 제조를 넘어서 공장 자동화의 통합 솔루션을 개발 및 제공하는 기업으로 성장했다. 오토닉스는 뛰어난 기술력과 업력, 그리고 다양한 제품들을 통하여 전선 제조공정에 효율적인 자동화 솔루션을 제공한다. 전선 제조 공정에서 사용되는 성형법은 ‘압출성형(Extrusion Moulding)’이란 성형법이다. 이는, 원료를 압출성형기에 공급하고 금형에서 밀어내어 일정한 모양의 단면을 가진 연속체로 변환시키는 성형법이다. 다양한 고무 제조 공정 중에서도 현대의 전선 산업은 일상생활에서부터 특수 산업까지 우리 실생활에서 빼놓고는 이야기할 수 없는 부분이 되었다. 특히, 날이 갈수록 전력망과 통신망 등의 발전에 따라 가정용 전선, 소방용 케이블, 해저케이블, 초고압케이블 등 전선의 종류와 산업에서의 요구는 더욱 많아지고 있는 추세다. 신선 공정 : 로터리 엔코더 전선 제조공정에서의 첫 번째 단계는 신선공정이다. 우리가 흔히 아는 일반적인 전선은 수많은 구리선 여러 가닥을 꼬아서 하나의 선으로 만들어진 제품이다. 이 작업을 위해 구리선을 각 케이블의 사이즈에 맞게 늘려주고 배분
[첨단 헬로티] 독일 슈바르젠펠트에 위치한 ‘Bechtel 낙농회사’에서 우유는 생명줄과 같다. 매일 150만 킬로그램에 달하는 ‘순백의 보석’이 여러 우유 관로를 따라 저장 탱크로 흘러 들어간다. 100년이 넘는 전통을 자랑하는 이 회사는 꾸준히 성장을 이어가고 있다. 주목할 만한 점은 회사가 성장하는 동안, 제어 자동화 시스템의 종류도 역시 다양하게 증가했다는 점이다. 이에 따라 Bechtel은 통합/표준화된 단일 제어 시스템을 통한 생산 공정 현대화를 결정했다. ▲ 토마스 벅스 planemos GmbH 관리이사는 “우리는 SIMATIC WinCC를 기반으로 한 통합 솔루션을 구현해냈다. 이 솔루션은 MES에 등록된 공정 및 공장 데이터부터 일괄처리 관련 정보, 소비 자료, 재고 자료 및 유지관리 대 책까지 모든 관련 정보를 간단히 네트워크화하여 전사적 자원 관리 시스템 (ERP)으로 연결해 준다. 따라서 고객의 생산 품질과 효율성을 현저히 높이는 데 중요한 기여를 할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 생산과정 모니터링 Bechtel은 자사의 경영 이념인 ‘무결점 생산&rsqu
[첨단 헬로티] 시스코 코리아는 최근, 기업들의 디지털 혁신을 위한 전략과 IT 기술 및 인프라의 준비도를 평가한 ‘시스코 아태지역 디지털 혁신 준비도 평가 리포트’를 발표했다. 이번 조사는 대한민국을 포함한 아태지역 11개국, 임직원 500명 이상 규모 기업의 IT 담당자 및 책임자 1,325명을 대상으로 진행됐다. 그 내용을 정리했다. 디지털 혁신에 대한 자신감과 우려 보고서에 따르면, 국내 기업 중 96%가 디지털 혁신을 위한 전략을 보유하고 있는 것으로 나타났다. 이는 아태 지역 전체 수치인 92%와 비교할 때 다소 높은 수치다. 관련해 준비된 전략이 기업이 설정한 최종 목표 달성에 실질적으로 기여하는지를 묻는 질문에, 국내 기업의 89%가 디지털 혁신 전략에 자신이 있다고 답했다. 또한, 기업이 디지털 혁신 과정에 빅데이터·애널리틱스, 클라우드, 사이버 시큐리티 등 관련 기술을 적용할 준비가 되어 있는지 묻는 질문에, 한국은 81%(아태지역 88%)가 긍정적으로 답했다. 한편, 국내 기업의 42%는 새로운 기술 도입의 어려움을 주는 요인으로 예산 부족을 꼽았다. 디지털 혁신을 돕는 기술 디지털 혁신에 맞추어, 국내
[첨단 헬로티] 재생에너지 기반 ESS 기술 개발 동향과 비즈니스 모델 및 추진방향 정부는 재생에너지 3020 이행계획을 밝히며 2030년까지 재생에너지 발전량을 총 63.8GW로 높이겠다고 발표했다. 정부의 발표에 따라 앞으로 에너지가 재생에너지로 전환되면서 이에 따른 대비도 필요해졌다. 그중 하나가 에너지저장장치(ESS)다. 재생에너지 설비 시설이 에너지를 생산할 수 없을 시간에 에너지를 사용하도록 해주는 저장 장치가 필요하기 때문이다. 이에 지난 11월 6일에 열린 ‘신성장동력 확산을 위한 에너지·IoT분야 공개기술세미나’에서 ‘재생에너지 기반 ESS 기술 개발 동향과 비즈니스 모델 및 추진방향’에 대해 발표한 한전 전력연구원 조성민 박사의 강연내용을 정리했다. ▲ 한전 전력연구원 조성민 박사 <사진 : 김동원 기자> 전 세계적으로 많아지는 재생에너지 사용 전 세계적으로 재생에너지 바람이 불고 있다. 지난 2017년 전 세계 재생에너지 발전량은 2,200GW 수준까지 올라선 것으로 조사됐다. 하지만 여전히 세계에서 소비하는 전력 대부분은 화석에너지가 차지하고 있다. 1년간 전 세계가 소비
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