자동차 제조의 미래, 전기차

 지난 해 미국에서는 거의 20만대의 전기차가 판매되었습니다. 이는 2016년에 비해 25% 이상 증가한 수치입니다. 중국의 경우, 전년 대비 50% 이상 늘어난 77만대의 전기차가 판매되었습니다.

 전기차에 대한 소비자 수요가 늘어나면서, 변화하는 시장의 요구를 충족하기 위해 브랜드와 공급업체들은 공정과 기술을 전환하지 않으면 안되게 되었습니다. 스마트하고 유연한 운영과 통합 자동화 솔루션을 통해 전기차 생산을 가속화하려는 자동차 제조업체들의 레이스가 시작되었습니다.

시장 출시 가속화

빠르게 성장하는 전기차 시장에서 점유율을 확보하려면, 시장에 제품을 최대한 빨리 출시해야 합니다. 이를 위해서는 고품질 자동차를 최소한의 위험으로 신속하게 생산할 수 있도록 지원하는 포괄적인 제품 전략이 필요합니다.

 통합 아키텍처는 인더스트리 4.0 컨셉을 실현하기 위한 기반을 마련해줍니다. 그리고 적절한 시간에 중요한 운영 결정을 내리는데 필요한 정보에 접근할 수 있도록 해줍니다. 또한 장비를 공장에 쉽게 통합하여 시장의 요구에 빠르게 대응할 수 있도록 해줍니다.

 통합 아키텍처는 공통 네트워크, 제어 플랫폼, 데이터 구조 및 설계 환경을 공유하는 제어 및 정보 시스템들을 사용합니다. 예를 들어, 단일한 네트워크 공장의 시스템들을 서로 연결하는 것은 물론 기업의 나머지 부분으로 밀접하게 연결할 수 있습니다. 공통적인, 표준화된 데이터 구조는 운영 전반에서 데이터를 보다 쉽게 추출하여 작업자들이 필요로 하는 실행가능한 정보로 전환하는데 도움을 줍니다.

 이러한 기반에, 전기차 운영을 더 빠르고 더 유연하게 만들어주는 스마트 기술과 기능을 구현할 수 있습니다. 고려해볼만한 가치가 있는 일부 솔루션들은 다음과 같습니다.

확장 가능한 인프라: 네트워크를 융합하고 공장과 비즈니스 시스템들을 연결하여 작업자들이 보다 효과적으로 의사결정을 하는데 필요한 정보에 액세스할 수 있게 해줍니다. 확장 가능한 인프라 제품은 운영을 소규모로 시작하거나 시간, 직원 또는 예산에 한계가 있는 경우 특히 가치가 있습니다.

 예를 들어, 서비스로서의 인프라스트럭처(IaaS)는 네트워크 인프라의 설계, 구현 및 유지관리 부담을 감소시켜 줄 수 있습니다. 또한 네트워크 비용을 자본 비용에서 운영 비용으로 전환할 수 있습니다. IaaS는 사전 엔지니어링된 네트워크 솔루션, 현장 설정 및 365일 상시 원격 모니터링을 단일한 계약으로 결합합니다. 동급 최고의 기술과 아키텍처를 사용하며, 네트워크 아키텍처의 성능, 효율성 및 가동 시간을 최적화하는데 도움을 줄 수 있습니다.

독립형 카트 기술(ICT): 이 기술로 구축된 시스템은 전기차 생산 분야의 게임 체인저가 될 것입니다. 시스템들은 라인 속도를 향상시키고 다운타임을 감소하여 제품을 보다 신속하게 시장에 출시하는데 도움을 줍니다.

 독립형 카트 기술은 자동차 브랜드가 소형 부품은 물론 완전한 차체를 공장 내부에서 기존의 기계식 솔루션보다 더 빨리 더 정확하게 이동할 수 있도록 해줍니다. 이는 기존 차체 조립 시설이나 배터리 셀 팩 생산 영역 등 고속 컨베이어의 활용이 어려운 것으로 알려진 생산 속도를 가속화하는데 도움을 줍니다.

 ICT가 적용된 시스템의 기능들은 버튼 한번으로 바꿀 수가 있기 때문에 신속한 제품 전환이 가능합니다. 또한 시스템은 교환 부품 수가 적습니다. 이는 유지보수의 필요성을 감소시키고 가동시간을 향상시켜 줍니다.

확장 가능한 생산 관리 시스템(MES): 개별적인 MES 애플리케이션은 완전한 MES 소프트웨어 패키지에 투자를 하지 않고도 생산을 이해 및 관리할 수 있도록 해줍니다.

 애플리케이션은 품질, 장비 성능 또는 계통 정보 및 추적관리 등 특정 도전과제들을 해결해줍니다. 장비 또는 작업 영역 수준에서 단일한 애플리케이션과 최소한의 인프라 요구사항으로 시작하고, 생산이 늘어나고 투자 수익(ROI)을 실현하면서 다른 애플리케이션을 추가하거나 통합된 MES 솔루션으로 확장할 수 있습니다.

새로운 EV 혁신 센터

로크웰 오토메이션은 캘리포니아 산호세에 위치한 자사의 정보 솔루션 개발 시설 내에 약 740평방 미터에 달하는 전기차 혁신 센터를 오픈했습니다. 이 센터는 라이브 제조 데모, 신기술 실습과 로크웰 오토메이션 파트너 및 업계 전문가들과의 협업 결과를 선보이는 행사들을 제공합니다.

 전기차 혁신 센터는 증강 현실과 가상 현실 모델링을 사용하여, 자동차 스타트업과 기존 자동차 제조업체들이 새로운 기술과 표준을 배울 수 있는 환경을 제공하여, 위험과 비용을 낮추면서 전기차를 시장에 보다 신속하게 출시할 수 있도록 해줍니다.

 이 센터의 특별한 점은 로크웰 오토메이션의 기술과 파트너 기술이 결합되었다는 것입니다. 특히, 로크웰 오토메이션의 FactoryTalk InnovationSuite는 PTC와 로크웰 오토메이션의 소프트웨어가 결합된 최고의 통합 솔루션입니다. 마찬가지로, Eagle Technologies 가 제공하는 배터리 조립 장비와 FANUC이 공급하는 로봇 기술에는 로크웰 오토메이션의 기술이 통합되어 있습니다.

 턴키 조립 라인 구축업체인 히라타(Hirata)는 전기 구동 장치 조립과 테스트를 시연하는 조립 셀을 제공합니다. 로크웰 오토메이션의 시뮬레이션 소프트웨어 Emulate 3D는 실제로 제품을 구축하기 전에 시제품을 만들고 장비를 테스트하는데 도움을 줍니다. teamtechnik는 드라이브를 전기차에 탑재하기 전에 성능을 확인하는 기능 테스트를 수행합니다.

 로크웰 오토메이션의 자동차 및 타이어 산업 부사장 존 캑서(John Kacsur)는 “전 세계 소비자들의 수요가 늘어나면서, 전기차 제조업체들은 빠듯한 생산 일정을 맞춰야 하게 되었다”며 “로크웰 오토메이션은 업체들의 가능성을 확장하고, 운영의 효율성을 향상시키며 제품을 소비자에게 신속하게, 또 최대한 낮은 비용으로 제공할 수 있도록 지원하기 위해 전기차 혁신 센터를 구축했다”고 말했습니다.

 그는 “고객이 커넥티드 엔터프라이즈를 개발 및 실현할 수 있도록 지원하는 것은 정말 대단한 경험이다. 스마트 매뉴팩처링에 대한 로크웰 오토메이션의 비전은 고객들에 데이터를 활용해 긍정적인 비즈니스 결과를 얻을 수 있도록 해주는 것”이라며 “4,000여 건의 자동차 제조 프로젝트를 성공적으로 설계, 설치 및 시운전한 경력을 보유한 로크웰 오토메이션은 전기차 제조업체들이 제품을 시장에 보다 신속하게 출시하고 기업의 위험을 보다 효과적으로 관리할 수 있도록 지원하는 방법을 잘 알고 있다”고 설명했습니다.

소비자 요구 충족

Bloomberg는 2040년에는 판매되는 신차의 54%는 전기차가 될 것으로 내다보았습니다. 그리고 2030년까지 중국과 인도의 승용차는 100%가 전기차가 될 것이라고 예상됩니다. 이는 EV와 EV 배터리 수요를 충족하기 위해, 제조업체들이 전례 없는 속도로 생산능력을 확장해야만 한다는 것을 의미합니다.

 EV와 EV 배터리 제조업체가 직면하고 있는 도전과제는 단기적으로 수요를 충족하기에 충분한 속도로 생산을 가속화하는 것입니다. 또한 생산 운영을 미래의 혁신에 맞게 준비해야 합니다.

 자동차 제조업체들은 고도로 유연하고 연결된 환경에서 데이터 중심의 제조로 전환할 필요가 있습니다. 제조업체들은 공장 현장과 비즈니스 시스템들을 연결하여, 정보가 비즈니스 분석과 더 나은 비즈니스 결정을 추진할 수 있도록 만들어야 합니다. 밀접한 공급망 연결 및 운영을 통해 비용 효율성과 제품 품질을 향상시켜야 합니다. 유연성과 확장성이 내장되어야 새롭게 부상하는 기술을 활용할 수 있습니다.

 지금, 선두적인 자동차 제조업체들은 경쟁 우위를 확보하기 위해 이미 스마트 머신, 분석 및 증강 현실을 사용하고 있습니다. 로크웰 오토메이션은 고객에게 오늘날 가장 스마트한 기술을 제공하기 위해 가능성의 한계에 도전하고 있습니다. 자동차를 신속하게 가장 높은 품질로 최소한의 위험으로 생산하기 위한 포괄적인 전략이 수립되어 있는 기업은 성장하는 전기차 시장에서 점유율을 확보할 수 있습니다.