HMI 하드웨어 시장 동향, 터크코리아

Q. 인더스트리 4.0 및 스마트 팩토리라는 트렌드와 맞물려, 시각화 솔루션에 대한 고객 니즈가 어떻게 변화하고 있나?
A. 우리 터크 코리아는 사업을 두 가지 트랙으로 전개하고 있다. 한 가지는 제품 마케팅이고, 또 한 가지는 인더스트리 4.0 트렌드에 맞춰서 한국시장에서는 스마트 팩토리라는 큰 시장에 진입하고 있다. 본사도 인더스트리 4.0에 맞춰서 접근을 하고 있다.

고객의 위치에 따라 요구되는 시각화 솔루션은 다르게 변화하고 있지만, 현재 대부분이 실시간 데이터 표시와 분석된 통찰 정보를 현장이나 사무실 어디에서나 쉽게 접근할 수 있기를 원하고 있다. 인더스트리 4.0의 핵심 요소인 디지털 트랜스포메이션을 구현하기 위한 데이터 수집 기능과 현장 분산화가 가능한 제품의 경우에만 현장 장비에 바로 적용할 수 있다. 따라서 고객들은 기존 HMI 기능뿐만 아니라 PLC 기능, 그리고 IT 시스템과의 연동이 가능한 장비를 요구하고 있는 상황이다.

과거 HMI는 단순하게 HMI 본연의 역할만 했지만, 지금은 스마트 팩토리에서 사용되고 있는 IoT 엣지컨트롤 역할을 접목시켜서 상위 인터페이스할 수 있는 기능까지를 분산화해서 할 수 있게끔 발전되어 나가고 있다. 고객들은 설계에서 뭔가를 변화시켜서 디지털 전환을 해야 하는 과제가 있다. 그런 디지털 전환을 하기 위한 장비의 하나로 시각화도 되고, 엣지컨트롤러도 할 수 있는, IoT 기능을 접목시킬 수 있는 HMI 형태가 요구되고 있다.

그리고 우리 터크는 IP67 규격에 맞춘 시장 포커스를 위해 새로운 HMI 제품을 내놓고 사업을 진행하고 있고, 터크 클라우드와도 접목시키는데 주력하고 있다.

 

Q. 그렇다면 터크의 HMI는 OPC UA나 MQTT가 지원이 되나?
A. OPC UA, MQTT 둘 다 지원이 된다.

Q. 터크의 TX시리즈는 언제 출시가 됐나?
A. TX시리즈가 나온 지는 일 년도 되지 않았다. 따라서 우리에게는 시장개척 단계인데, 인지도 등의 문제로 아직은 HMI 매출이 쉽지 않은 부분이 있다. 현재 HMI를 스마트 팩토리와 관련해서 엣지 컨트롤러 기능을 할 수 있게끔 추진하는 단계다. TX시리즈는 단순하게 시각화로 끝내는 것이 아니라, 현장 어디에서나 웹으로 들어가서 그 상태 그대로 실시간으로 볼 수 있는 기능들을 추가적으로 탑재했기 때문에, 스마트 팩토리를 구현하기에 적합한 시각화 솔루션이라고 할 수 있다.

Q. TX시리즈는 웹 기반인가? 자바나 HTML5 두 가지가 모두 지원이 되나?

A. 기본적으로 자체적인 HMI 툴에 의해서 디스플레이가 되고, 부가적으로 웹상에서 HTML5로 화면을 제공한다. 아니면 추가적으로 고객용으로 만들어서 서비스도 가능하고, VNC를 통해서 현재 화면 그대로를 원격에서 지원할 수 있게 되어있다.

 

Q. 리모트 기능을 VNC로 하나?

A. 자체적으로 웹상에서는 새로운 페이지를 만들어서 사용이 가능하다. 현장에서 보는 페이지와 웹상에서 보는 페이지를 분리해서 사용할 수 있다. VNC처럼 화면에 있는 걸 그대로 보는 게 아니라, 웹상에서 보는 건 화면을 응용으로, 그러니까 관리자는 웹상에서 보고, 현장작업자는 현장용을 보고 이렇게 분리될 수 있게끔 되어있다.

 

Q. 원격 유지보수에 대한 요구가 있나?

A. 데이터 수집 어플리케이션은 현장의 예외 사항이나 문제로 인해 유지보수 요구가 발생하며, 바로 조치를 요구하는 사항이 발생한다. 그래서 원격으로 현장 방문 없이 즉시 지원을 하고 있다.

 

Q. 터크의 HMI 제품은 IoT나 Industry 4.0 등과 같은 새로운 제조 트렌드에 어떻게 대응이 가능한가?

A. 터크가 최근 출시한 신제품 HMI/PLC 제품인 TX700FB(식음료 산업용)와 TX700HB(실외 사용을 위한 고휘도 버전), TXF700(IP67 등급의 올라운드 보호 기능) 제품은 지멘스, 백호프, 로크웰과 같은 컨트롤러에 연결하기 위한 기존 HMI 프로토콜 외에도 TX VisuPro를 제공함으로써 MQTT 또는 OPC UA 서버 및 클라우드를 지원한다. 이 장치들은 최대 8개의 프로토콜과 병렬로 통신할 수 있기 때문에, 이 게이트웨이 기능을 사용함으로써 다른 컨트롤러 또는 최종 장치 간의 데이터를 교환할 수 있다.

즉, 별도의 클라우드 게이트웨이 또는 엣지 컨트롤러를 사용할 필요가 없기 때문에, 비용을 절감할 수 있다. MQTT 및 OPC UA와 같은 IIoT에 적합한 프로토콜을 사용함으로써, 인더스트리 4.0에 한층 더 가까이 다가갈 수 있는 멀티 툴 시각화 솔루션이라고 할 수 있다. 또한 멀티 터치 및 제스처 제어 등을 통해 직관적인 작동이 가능하며, 수많은 프로토콜과 마스터/슬레이브 기능이 맵핑되어 자동화 부품 재고관리의 복잡성을 감소시킬 수 있다.

제품 자체가 기본적으로 작은 사이즈부터 큰 사이즈까지, 저가형부터 고급형까지 모두 갖춰져 있다.

식음료 업종에서는 전면 글래스가 깨져서 파손되어 유리조각이 튀어 나가면 음식물에 들어갈 수 있기 때문에 전면 유리글래스가 문제가 된다. 그런데 우리가 최근 식음료 산업용으로 출시한 TX700FB라는 제품은 전면이 파손되더라도 글래스에 대한 부분까지 그대로 유지하게끔 하는 형태로 만들어졌다.

또, 아예 실외용으로 나온 제품이 있다. 터크는 중장비나 특수차량 등 모바일시장이 크다. TX700HB는 야외에서도 확인하기 쉽게 고휘도 버전으로 되어있다.

Q. TX시리즈는 범용기 개념인가? OS는 어떻게 되나?

A. 범용 HMI다. OS는 리눅스와 Windows CE 버전이 있다. TX시리즈가 다른 경쟁사 HMI와 다른 점은 그냥 HMI 소프트웨어만 올라가 있는 것이 아니라, PLC 기능까지 올라가 있다. 코드시스(Codesys 3.5)를 탑재하고 있는데, HMI와 PLC 두 가지 기능을 모두 하는 제품이 있고, 한 가지 기능만 하는 제품이 있고, 두 가지 있는 제품 중에서도 두 가지 기능을 다 쓸지 하나만 사용할 지 선택할 수 있다.

PLC가 모든 역할을 하면 좋지만, 그렇게 되면 가격적인 면이 올라가기 때문에 분산해서 하는 것도 하나의 방법이다. 실제로 우리가 모 제약업체에 제공한 장비의 경우는 PLC가 하는 역할은 동일하게 하지만, 상위 인터페이스하는 것은 HMI 기능을 사용하면서 데이터를 통신하는 분산화 형태로 되어있다.

 

Q. 주력제품은 HMI와 PLC 두 가지 기능을 모두 갖추고 있는 제품인가?

A. 그렇다. PLC 기능이 들어가 있는 500, 700, 200시리즈가 주력제품이다.

 

Q. 소프트웨어는 어떤 걸 쓰나?

A. PLC는 코드시스를 사용하고, HMI는 TX VisuPro라는 소프트웨어를 사용한다.

작화 프로그램이 특이하게 두 가지를 쓰고 있다. 코드시스만 쓸 수 있다고 얘기했는데, 코드시스 안에도 작화할 수 있는 시각화 모듈이 있다. 코드시스 라이선스뿐만 아니라 비주얼라이제이션 라이선스까지 같이 탑재해서 그 용도로만 쓸 수 있고, 코드시스를 쓰면서 작화는 TX VisuPro라는 소프트웨어를 사용하는 경우, 코드시스 기반 제공 프로토콜은 EtherNet/IP, ProfiNet, Modbus TCP 3가지만 제공을 하지만 TX VisuPro는. 다양한 PLC와의 연동을 위한 프로토콜을 제공하고 있다. 예를 들어 미쯔비시 FX , 오므론 FINS, 지멘스 S7, OPC-UA 클라이언트를 쓰는 경우는 TX VisuPro에서 지원이 가능하다. 코드시스의 PLC와 TX VisuPro HMI기능을 동시에 사용, 두 가지 역할을 다 할 수 있고, 필요 시에는 코드시스로만 사용해도 되어, 고객이 선택해서 사용할 수 있다.

 

Q. 터크의 HMI는 엣지 컨트롤러 기능에서 어떤 차별화된 장점이 있나?

A. 엣지 컴퓨팅으로 사용하는 IT 기반의 장비와는 산업용 HMI/PLC 장비로서, TX시리즈는 현장 캐비닛에 설치해서 바로 사용할 수 있는 컨트롤러다. 그만큼 산업용에서 요구하는 내구성이라든가 캐비닛에서 사용할 수 있는 온도가 가능하다. 실제로 엣지 컴퓨팅 IT장비는 바로 현장의 캐비닛에 설치하기 어려운 부분이 많다, 그러나 TX700 시리즈는 현장 작업자가 익숙한 장비 형태이며 PLC 기능으로 설비의 데이터 수집 로직을 수행하며 바로 클라우드까지 데이터를 전송할 수 있는 IoT 분산 로직 컨트롤러로서의 기능을 수행한다.

TX700 시리즈는 코드시스를 통해 다양한 IoT 통신 프로토콜을 지원한다. OPC UA, MQTT 그리고 Turck Cloud와 연동이 된다. 그리고 실제 현장에서는 단순하게 센서의 신호나 PLC의 데이터를 그대로 전달하기보다는, 데이터를 한 번 더 지식화 시키고 그 정보를 현장작업자도 바로 공유할 수 있는 방법이 필요하다. 이러한 요구사항을 TX 제품이 충족시킨다고 생각한다.

Q. 그럼 터크에서는 TX시리즈가 엣지 디바이스가 되는 건가?

A. TX시리즈 뿐만 아니라 네 가지 제품이 있다.

TX 제품 중에 디스플레이가 없는 제품이 있다. DIN 레일에 설치가 가능하고 TX700과 동일 한 기능이 있다. TX VisuPro는 디스플레이 없이 웹상으로만 서비스가 가능하다. 만약에 기존의 HMI 변경이 어려운 경우 IoT 컨트롤러 역할이 필요하면 Visualization 역할도 하면서 데이터 필터링 같은 로직도 수행한다. 실제로 현장의 실시간 필터링은 거의 PLC와 동일한 성능과 기능이 필요하다. TX700은 코드시스로 로직을 개발하고 수행하고 있으며, 3가지의 CPU Core 별 제품을 보유하고 있다,

IP67 내구성을 가진 TBEN PLC 제품도 코드시스를 이용한 역할을 한다.

또, TCG20 제품은 Web 기반 PLC 기능과 무선 그리고 Web 상에서 모든 설정이 가능 한 전용IoT 컨틀롤러이다.

마지막으로 캐비닛 컨디션 모니터링(CCM)이라고 해서 리눅스(Debian) OS 기반으로 18mm의슬롯 형태로 나온 제품이 있다. 제조업에서 IoT 구축을 위해 IT부서가 라즈베리파이 보드를 직접 구성해서 데이터를 수집하는 경우가 있다. 그런 것처럼 IT가 직접 본인들의 프로그램을 탑재할 수 있는 IM18-CCM40 제품을 최근에 출시했다. 온도, 습도 및 도어까지의 거리를 모니터링하기 위한 3개의 통합 센서가 설치되어 온도, 공기 중 습도 및 도어까지의 거리를 모니터링하여 이더넷을 통해 이 정보를 상위 IT 시스템에 전송한다. 상태 모니터링을 위한 진동 센서와 같은 외부 장치도 Modbus RTU 및 CAN을 통해 통합할 수 있다. 터크가 설계한 제품으로 산업현장에 바로 사용이 가능하며 고객은 리눅스 기반의 어플리케이션을 개발과 설치가 가능하며 또는 AWS IoT Core 등 상용 Cloud App을 설치할 수 있다. 가격도 저렴하고 바로 현장의 캐비닛의 Din레일에 설치하여 현장의 센서 데이터가 바로 클라우드로 전송되는 Sensor To Cloud 기술을 추구하고 있다.

 

Q. HMI 분야에서 터크는 후발업체다. 타사 HMI 시장을 공략하기가 쉽지 않을 것 같은데.

A. 고객들이 기존에 잘 쓰고 있는 HMI를 굳이 바꿀 필요를 못 느낀다. 따라서 식음료와 같은특수한 환경과 모바일 장비(특수차량, 중장비)에 적용하는 방안으로 HMI 시장을 확대해 나갈 예정이다.

그리고 기존에 스마트 팩토리 시스템을 구현하고 있는 IT업체들은 산업현장의 HMI기반 IoT컨트롤러를 필요로 하고 있는 경우가 있다. 우리가 최근에도 TX700을 장착해서 데이터 수집을 했다. 사용한 이유는 현장에는 데이터 수집을 진행 정보를 바로 확인 할 수 있는 장비를 별도로 설치를 하지 않아서, 실제 센싱이 정상인지, 센서에 문제가 있는지를 파악할 수 없었다. 데이터가 수집 상태 모니터링과 IO-Link를 통한 센서 알람, 진단정보, 유지보수 원격지원이 가능한 장비가 요구되고 있다. 그래서 스마트 팩토리 데이터 수집을 위한 현장용 실시간 알람과 센서 진단정보, 데이터 수집 상태 모니터링 용도로 시장을 확대해 나갈 방침이다.

 

Q. 올해 TX시리즈가 터크코리아의 주력제품이 되나?

A. 현재 코드시스 개발자들이 점차 늘어나고 있고, 유럽에서는 코드시스가 탑재된 제품들이 많이 들어오고 있다. 코드시스에 대한 인지도가 높아지면 코드시스로 개발이 가능한 HMI가 필요할 것으로 생각된다. 이런 요구사항에 맞춰서 공략을 할 계획이다.

 

Q. TX시리즈 포트폴리오 보강 계획이 있나?

A. 최근 HMI 기능만 있는 풀 메탈(Full Metal) HMI 제품이 나왔다. 기존 IP67 HMI 제품은 실제로는 전면만 IP67이고 후면은 아니다. 그런데 이 제품은 별도의 하우징이 필요없이 풀 메탈로 자체 하우징이 되어 있다. 또한 POE(Power Over Ethernet) 기능으로 포트 하나로 전원과 통신을 연결하게 되어있다. 식음료 산업이나 특수한 환경에 대응할 수 있는 풀 메탈의 IP67규격의 제품이 TXF700이라는 이름으로 출시가 됐다.

TX700의 국내 방폭 인증도 준비를 하고 있다. 이처럼 우리는 특수한 환경에서 쓸 수 있는 제품으로 시장을 공략하고 있다.

Q. 터크 HMI 제품은 보안 측면에서 어떤 경쟁력이 있나?

A. HMI와 코드시스 에서는 기본적으로 사용자 관리를 지원하고 있으며, TX700 제품은 Linux OS 사용으로 보안성이 강화되어 있다, 또한 물리적으로 이더넷 포트가 3개가 장착되어 IT와 OT 이더넷 통신 라인을 분리할 수 있다. IT와 OT 이더넷 망이 분리되어 보안성이 강화된다. 또한 HMI 화면을 공유하는 방안으로 Open VPN도 사용이 가능하며, SSH도 제공이 가능하다.

 

Q. 2020년 HMI 비즈니스 성과는 어떠했나?

A. 터크의 HMI 비즈니스는 괄목할 만한 성장을 이루고 있다. 2019년 대비 2020년 현재까지의 매출이 약 200% 성장했으며, 그동안 가격경쟁이 치열해서 진입하지 못하던 이동식 중장비(Mobile Equipment) 분야에서 뛰어난 성과를 만들어 냈다. 국내 모 특장차 기업에서 생산하는 고가 사다리차 및 고소 작업차, 크레인 등에 터크의 HMI를 스펙인하여 꾸준히 납품하고 있으며, 고객 맞춤형 시각화 서비스를 함께 제공하고 있다. 이 고객을 시작으로 이동식 중장비 업체에 보다 유연하고 스마트한 터크 HMI 솔루션을 확장할 계획이다. 그리고 IoT 장비로 MES 프로젝트에서 데이터 수집용으로 OPC UA 기반의 통신, IO-Link 통신 확장, 데이터 가공 그리고 원격기능을 제공한 사례가 있다.

 

Q. 어떤 사례였는지 구체적으로 설명해 줄 수 있나?

A. 고가 사다리차에 터크의 TX200 제품을 이용하여 CAN 통신으로 중앙제어장치와 통신하며 HMI 화면을 제공하고 있다. 운용뿐만 아니라, 유지보수를 위한 다양한 정보를 HMI를 통해 작업자가 확인하는 추세이다.

또 모 제조업체에 터크와 비젠트로가 협업해서 생산 실적 데이터를 수집하기 위한 IO-Link 센서와 TX700 제품을 구축하고 있다. IO-Link 통신이 가능한 레이저 센서인 Q4X 센서 하나로 제품 생산의 모든 공정의 실적 카운터 센싱을 구축 했다. IO-Link 센서를 선정한 이유는 IO-Link 센서의 다양한 기능이 탑재되어 각 공정 별로 인식이 가능한 기능을 선택하고, 거리 조정이 가능하며, IO-Link 마스터 모듈에서 실시간 설정 변경과 백업이 가능하여 설치 시간이 단축되었고, 보전작업자는 센서 고장으로 인한 다운타운 시간을 줄일 수 있으며, 원격으로 센서 설정도 변경이 가능하기 때문이다. IO-Link의 진단정보는 화면에 알람을 만들어주고 알람데이터를 MES로 전송해주고 있어서, 다른 엣지 컨트롤러와 차별이 된다.

 

Q. 향후 HMI 하드웨어 기술이 어떻게 발전되어 나갈 것으로 전망하나?

A. 원격으로 웹에서도 보고 VNC에서도 볼 수 있도록 하는 다양한 기능들이 계속해서 탑재될 것으로 보인다. 인더스트리 4.0에 맞춰서 엣지 컨트롤러 역할까지 할 수 있는 장비로 발전이 될 것이이다.

또 다양한 기능과 요구사항에 적합하도록 모듈화된 액세서리를 추가적으로 부착할 수 있는 형태로 발전될 것으로 예상된다. 예를 들어 LTE, 5G, GPS 모듈이 추가될 수 있는 형태다.

앞서 얘기했듯이 터크는 디지털 트랜스포메이션과 분산화 요소에 적합한 제품뿐만 아니라 산업용 장비에 바로 적용이 가능한 높은 IP 등급의 내구성과 야외 등 극한 환경에서도 적용이 가능한 하드웨어로 제품을 계속해서 출시할 예정이다.

 

Q. 2021년 HMI 시장 확대 전략은?

A. 서두에 얘기한 바와 같이 두 가지 전략을 고려 중이다. 하나는 스마트 팩토리 추진의 고도화 단계에 진입하는 제조사와 구축 전문 SI 업체를 대상으로, IoT 솔루션 장비로 시장을 확대해 나가는 것이다.

이와 함께 모바일장비와 같은 특수한 산업 환경에서 사용이 가능한 HMI/PLC 자동화 솔루션으로 공급하는 전략을 추진하고 있다. 모바일 중장비나 AGV같이 내구성을 요구하는 어플리케이션과 특히, 요즘 자율주행차량 얘기가 많이 나오는데 그런 차량에도 분명히 HMI가 필요하다. 이런 수요에 초점을 맞추고 있다.