까망이의 개발자 마을

최근 4차 산업혁명, 스마트 팩토리란 말이 자주 등장하고 있다.

일반적으로 보통 관계자가 아닌이상..

그냥 겁나 좋은 자동화? 인공지능? 식의 공장인것으로 생각하는 분들이 많은것 같은데..

뭐 그런 기술들이 접목이 되는것은 맞는데..

내 생각의 궁극적인 목표는 

내가 원하는 맞춤형 생산을 하고자 함인것 같다.

사실 지금 시대에 대부분의 공장은 자동화 되어 있고, 또한 그 데이터를 모아서 관리하고 있다.

하지만 이는 소품종 대량 생산 위주인 경우고..

다품종 소량 생산에는 아직 많은 부분이 수작업으로 처리되고 있다.

이에 스마트 팩토리란, 고객 하나하나의 수요에 맞는 제품을 자동으로 생산되도록 하는것이 목적인 것이다.

물론 스마트 팩토리를 지향하는 업체별로 원하는 목적이 다를수 있겠지만,

결국엔 이렇게 되는것이 최종 목적이지 않을까 싶다.

예를 들어 내가 신발을 살때, 현재는 일정 사이트의 신발에 내 발을 맞추었다면,

스마트팩토리에서 생산한 신발은 내 발에 꼭 맞는 신발을 만들어 주는 것이다.

(물론 그러기 위해서 사전에 내 발 사이즈등에 대한 정보가 있어야겠지만..)

공장입장에서는 이런 하나하나의 정보를 생산라인에 적용하여 고객 맞춤 제품을 자동으로 

생산되도록 하는것. 이것이 스마트 팩토리의 궁극적 목표인 것으로 난 이해하고 있다.

(잘못된 것이라면 많은 댓글 부탁드립니다.)

이런 스마트 팩토리를 구성하기 위해서는 여러분야들이 중요하겠지만, 기본적으로 시작은 

데이터 수집이 아닐까 싶다.

 뭔가 각각의 작업의 변화, 최적화된 작업을 하기 위해서는 여러가지 데이터가 필요하기 때문이다.

예를 들어 여름과 겨울의 온도차에 따라 생산된 제품의 품질이 다를수 있다. 이에 투입 자제의 량, 주변 온도, 생산 속도, 기계 고장 기간 등 여러가지 데이터를 이용하여 최적의 생산 포인트를 찾을수 있고,

이에 따라 생산하는 제품의 품질 조절(?)[원하는 생산결과]이 가능하기 때문이다.

공장이 작은것도 아니고 대규모 공장의 경우 이런 데이터가 수십만 가지가 쏟아져 나올텐데 그런 데이터를 수집하기 위해서는 기존의 RDB(Oracle, MSSQL, MySQL 등등..)으로는 수집에 한계가 있다.

그렇다고 서버를 여러대 두고 분할 수집하기에는 H/W비용도 만만치 않고, 내가 원하는 데이터가 어느 서버에 저장되어 있는지 확인도 어려울 뿐더러 각 데이터의 동기화도 어렵다.

이를 해결할 수 있는 방법이 RTDB이다.

RTDB는 RealTime DataBase로 실시간데이터 수집에 최적화 되어 있는 데이터 베이스이다.

국내의 발전사, 정유회사 등은 모두 해당 DB를 사용하고 있고, 그외에도 큰 공장들은 RTDB를 통하여 데이터를 수집하는것으로 파악된다.

이러한 RTDB의 우수한 성능에도 불구하고 국내에는 아직 많이 도입이 안된 상태이다.

이유인 즉, 비싼 가격때문이다.

우리나라는 IT는 싸게 싸게..싸게...... 가 기본원칙인 경우가 많고,

대부분의 RTDB는 외산 제품이기 때문에 가격 다운이 쉽지 않다.

나도 RTDB 엔지니어지만(OSIsoft / PI System - Global No.1 RTDB제품) 높은 가격때문에 많은 고객들이 첫 도입에 많이 어려워한 경우가 많다.

하지만 도입 이후 생산 담당자들은 모두 만족해 한다.

기존에는 데이터를 보려면 공장내부까지 가서 확인해야 하는 정보들도 모두 사무실에서 실시간으로 확인이 가능하고,

데이터를 손쉽게 불러워서 자기가 원하는 방식의 계산, 알람 등을 설정할 수 있기 때문이다.

(RDB로 수집한 경우에는 데이터 가공을 위해서는 개발 비용/유지보수비용...등이 필요하고 한개의 데이터를 수정하는데도 많은 시간 및 비용이 소요된다. 또한 개발업체가 대부분 중소기업이기에 부도나 인력 부족으로 인해 문제가 되는 경우도 다반사다)

하지만 국내에는 스마트팩토리 도입을 강조하면서도 가격을 싸게 하기 위해 대부분 RDB를 고수하고 있다.

이는 초기 구축 비용은 싸게 할 수 있겠지만, 결국 나중에 설비 추가 및 변경시 더 큰 비용이 발생할 수 있다는 것을 간과한 것이다.(안정성 면에서도 문제가 되는 부분이 많다.)

국내에도 DB개발 업체(티베로 등)이 많이 있지만, 왜 오라클, MSSQL, MySQL등 외산 제품을 사용할까?

이는 그만큼 성능에 대한 확신성과 조금 더 비싼 비용을 지불하더라고 문제 없이 사용하고자 함이 아닐까?

정부에서도 스마트 팩토리 정책..빠른 도입을 위해서 고가 보다는 저가로 제안하는 식의 방향을 많이 잡아가는것 같은데..

변화가 없을 공장(과거도 현재도 미래도 동일하게만 운영할..)을 제외한 발전성 있는 공장에는 데이터 수집영역부터 

좀더 성능 좋고 검증된 솔루션을 제공하고 이를 통한 자유롭고 손쉬운 데이터 가공을 할 수 있는 기반을 마련해 줘야 하지 않은가 싶다.

https://techsupport.osisoft.com/Troubleshooting/KO/KB/KB00833

1: 최신 버전의 Windows 및 PI Data Archive 구성 요소로 업그레이드

3: PI trust 인증 대신 Windows 인증 사용

4: piadmin 사용 안 함

5: 인터페이스에 대한 최소 권한 구성

 6: PI Buffer Subsystem의 최신 버전으로 업그레이드하고 Windows 인증 사용

 7: PI ID 매핑에 Windows 그룹 사용

http://cdn.osisoft.com/osi/presentations/2017-uc-san-francisco/UC17NA03D104_OSIsoft_SKwanDMoler_BestPracticesForBuildingAFSDKApplications.mp4

PI 서버에 접속하기 위해서는 Trust라는 인증(?) 절차가 필요합니다. 즉 서버 접속이 안되면 가장 먼저 봐야 할 것도 Trust이겠죠?

개인적으로 Trust는 인증 설정 이라고 생각을 하고 있습니다.

설정하는 방법은 크게 2가지가 있습니다.

1. 계정명 검색

2. IP 검색

계정명은 해당 PC의 Windows 로그인 ID를 PI서버에 미리 등록을 해두어서

해당 PC가 로그인하는 것을 허용하는 것입니다.

IP 검색은 PI서버에 해당 IP 또는 IP 대역을 설정해 놓고

접속을 하면, 해당 IP 또는 IP 대역의 모든 PC가 접속이 가능하도록 하는 방법입니다.

이 두가지를 한번에 설정 할 수도 있고, 따로 설정할 수도 있는데, OSIsoft에서는 따로 하나씩 설정하기를 권고 하고 있다고 합니다.

위의 그림은 Trust 설정 창입니다.

해당 창은 PI SMT(Server Management Tool)에서 Trust 추가를 누르면 나오는 창입니다.

해당 창에 Turst Name은 알아서 보기 좋게 주면 되고,

먼저 사용자 계정으로 로그인 설정은 IP Information - Network Path 란에 해당 PC 계정 명을 입력하고

PI User에 권한을 주고 OK누르면 끝.

여기에 두번째, 다시 새로운  Trust 생성 창을 열고 똑같이 Trust Name은 다른 이름으로 하나 설정하고

이번에는 Network Path는 비워두고, IP Address 와 NetMask만 적어 줍니다.

이때, 주의해야 할 사항이 있습니다.

위의 그림과 같이 IP 설정을 함에 따라 접속 하는 PC를 조절 할 수 있습니다.

무슨 뜻인냐면,  위 그림의 Row 1은 IP에 0.0.0.0 을 주고 NetMask에 0.0.0.0을 주면 모든 PC에서 접속이 가능해 집니다.

Row 2는 IP를  192.168.169.0으로 설정하고 NetMask에 255.255.255.0 을 설정하면, 해당 네트워크에 192.168.168.x 의 모든 PC가 접속이 가능합니다.

즉 Net Mask 설정에 따라 IP 접속 대역을 조절 할 수 있다는 것이지요.

위의 표처럼 netMask가 255로 되어 있는 자리는 해당 IP 자리가 고정이 되고, netMask가 0으로 설정되어 있는 부분은 모든 IP가 다 접속이 가능하다는 것입니다.

이렇게 해주면, PC 1대만 접속이 가능하게 할 수도 있고, 해당 망내에 모든 PC가 다 접속이 되도록 할 수도 있고,

windows 계정으로 접속을 관리할 수도 있는 것입니다.

networkPath와 IP Address를 한번에 설정할 수도 있지만 위에서 설명했다시피 OSIsoft에서 그렇게 설정하는것을 권장하지 않습니다.

제가 설명한것 처럼 따로 설정하는것을 권장합니다.(같이 설정하면 접속이 안될수도 있고 하는 문제가 있다고 합니다.)

PI 서버 접속이 안될 경우 가장 먼저 봐야 할 Trust 설정은 위에 설명과 같이 해주면 됩니다.

[참고: OSIsoft 강의 자료]

위의 그림은 PI Server의 전체 구조를 가장 잘 표현한, 아주 간단히 표현한 화면입니다.

먼저 Data Source는 우리가 수집하고자 하는 장비의 데이터 입니다. 예를 들어 공장이나, 발전소 같은 곳의 전압, 전류, 탱크의 유량, 장비의 현재 상태 등

여러가지 원천 데이터를 뜻하는 것이지요.

해당 데이터는 그냥 서버에 저장하는것이 아니고 PI Interface를 통해서 받게 됩니다.

이때, 여러가지 방법이 있는데, 제가 현재까지 경험한 건 OPC 서버를 통한 통신, 또는 모드버스 등의 프로토콜로 통신하는것을 보았습니다.

즉 장비 -> OPC 서버 -> PI Interface로 전달되는 형태인 것이지요.

Interface로 수신된 데이터는 버퍼를 통해서 PI Server로 전달되고요. 버퍼가 있는건 데이터 손실을 막기 위함인데요. 해당 내용은 차후에 자세히 설명하겠습니다.

PI Server로 들어온 데이터는 그대로 PI Server Archive란 곳에 저장이 됩니다.(그림에는 표현되어 있지 않습니다.)

여기까지가 데이터가 장비로부터 서버에 저장되는 범위 입니다.

그러면 이 데이터를 가지고 분석도 하고 모니터링도 해야겠죠?

그것을 편하게 할수 있도록 해주는 툴이 바로 PI AF(Asset Framework)라는 것인데요.

이는 그냥 막 중구난방으로 이름만 가지고 들어온 데이터를 구조적으로 보기 좋게 나누는 툴입니다.

예를 들어서 어떤 회사에 박지성, 기성용, 손흥민, 차범근, 차두리, 박주영, 이청용, 홍명보..이런 사람들이 있다고 예를 들면..

이들은 하나의 데이터로 볼수 있는 거죠. PI에서는 태그(Tag) 또는 Point라고도 씁니다.

이 태그들은 그냥 이대로 두면 보기가 좋지 않으니깐, 구조적으로 나누어 보는것이지요.

예를 들어 저 선수들을 공격수, 미드필더, 수비수, 감독 이렇게 나누면

공격수에는 박주영, 손흥민 이 들어갈 것이고, 미드필더에는 박지성, 기성용, 이청용, 수비수에는 차두리, 감독에는 차범근, 홍명보.. 이런식으로 나누는 것이죠.

그것을 트리 형식으로 볼수 있게 나누는 것이고요. 

이 예가 정확한건 아니지만 그런식으로 사용자가 보기 좋게 나누어 볼수 있도록 도와주는 툴이 PI AF입니다.

그리고 이 AF 툴은 따로 MSSQL(그림에서 Relational Database)과 연동되어 데이터를 따로 저장하기도 하고요.

사용자들은 이렇게 PI 서버에 직접 접속해서 데이터를 볼수도 있고, AF를 통해서 구조화된 데이터를 볼수도 있습니다.

또한 이런 데이터를 조합해서 다른 형태로도 볼 수 있고요.(ProcessBook이나 Coresight 등 PI에서 제공하는 툴을 사용해 모니터링 할 수도 있습니다.)

기본적인 흐름은 이렇게 흘러갑니다.

그림만 보면 처음에 뭔가 하는데, 저도 설명을 듣고 아~ 했습니다.

기본적인 장비 통신을 해보신 분이시라면 어렵지 않게 이해하실것 같습니다.

좀더 상세한 내용은 다음시간에 정리를 해야겠네요. 

[참고 : OSIsoft 교육 자료]

새로 입사한 회사에서 PI system을 이용한 업무를 진행을 하기에 저도 열심히 PI에 대한 공부를 하고 있습니다. 

하지만 모두 영어...ㅠ.ㅠ.

영어가 약한 1인으로서.. 어떻게든 번역 번역..ㅋㅋ

오늘부터 그동안 공부하면서 이해한 내용을 여기에 정리해볼까 합니다.

다만 제가 정리한 내용은 순전히 제 개인적으로 느끼고 파악한 내용이지, OSIsoft(PI개발사)의 뜻이거나 공적인 내용이 아니므로

잘못된 내용이 있다면 즉각적으로 알려주시면 수정하겠습니다..ㅎㅎ