모바일 솔루션 특수차
특장차 텔레매틱스: 노르웨이에서 무선으로
시추 장비 제조사 Qmatec은 최소한의 리소스만 사용하여 디지털 환경으로 전환했습니다. 무선 서비스를 사용하는 Bosch Rexroth의 완전한 텔레매틱스 패키지는 노르웨이 전역에서 원격 서비스가 가능하도록 했으며, 최종 사용자가 투명성과 생산성, 환경 인증을 개선하도록 지원했습니다.
노르웨이는 아름다운 자연으로 유명합니다. 몇 킬로미터나 이어지는 피요르드, 높은 산맥, 수많은 섬, 호수와 강은 관광객에게 잊을 수 없는 인상을 심어줍니다. 그러나 외딴 지역에서 특장차를 이용해야 하는 경우 험난한 지형은 곧 지리적 장애물입니다. Qmatec은 Bosch Rexroth의 도움으로 원격 진단 및 유지보수 솔루션을 찾아 예기치 못한 조업 중단을 방지하고 비즈니스를 성장시키고 있습니다.
플릿 개요: Qmatec 장비는 스칸디나비아, 그레이트브리튼섬, 멀게는 그린란드에서도 사용됩니다.
넓은 지역에 흩어져 있는 이동식 시추 장비
Qmatec은 이동식 시추 장비 전문 기업입니다. 오슬로에서 서쪽으로 200km 떨어진 비녜 플랜트에서 해마다 25대 가량의 신차를 생산합니다. 여기서 생산된 차량은 스칸디나비아, 그레이트브리튼섬, 심지어 그린란드 전역에서 하부 구조, 급수 시스템, 에너지 재생 같은 분야에 사용됩니다. 총괄이사인 Tor Olav Kyrkjebø는 "국제 수요가 증가하고 있어서 원격 유지보수가 갈수록 중요해지고 있다"며, "노르웨이 한 곳만 해도 우리 회사의 서비스 부서가 다뤄야 하는 지역의 길이가 2,500km나 됩니다."라고 말합니다.
개척 작업: 텔레매틱스 솔루션이 탑재된 시추 장비
서비스 매니저인 Sondre Frøland는 "효율적인 텔레매틱스가 없었다면 갈수록 넓은 지역으로 분산되는 늘어나는 플릿을 만족스럽게 관리할 수 없었을 것"이라고 말합니다. "시추 공정뿐만 아니라 작동 중인 유압장치와 디젤 엔진을 모니터링하여 오류 코드를 읽고 기계의 지리적 위치를 추적하는 것이 목표였습니다. 그리고 기계의 소프트웨어 모듈을 무선으로 업데이트하고 싶었고, 갑자기 수리해야 하는 경우에도 고객 프로젝트가 제때 마무리될 수 있도록 중요한 매개변수를 원격으로 변경하고 싶었습니다."
Qmatec 407 TS: 무선 업데이트 및 매개변수화를 위해 IoT 연결 기능을 탑재한 지능형 지형 장치(XOTA)로 이 콤비 장비는 전 세계 유정과 지열 에너지, 하부 구조 등에 사용됩니다. (이미지 제공: Qmatec)
장비 내부를 깊이 들여다보기 전에 먼저 장비에 대한 이해가 필요함
2019년 텔레매틱스 프로젝트에 착수할 때 이처럼 기술적으로 복잡한 솔루션은 Qmatec 자체적으로 개발할 수가 없음이 자명했습니다. 게다가 Qmatec 장비의 설계와 기능 그리고 사용 분야를 잘 아는 공급업체 조차 찾을 수 없었습니다. Tor Olav Kyrkjebø는 "우리 회사의 애플리케이션 소프트웨어를 개발할 때 많은 도움을 주었던 파트너 Bosch Rexroth에게 물어봐야겠다는 생각이 바로 들었어요."라고 당시를 떠올립니다. "시추 장비에 사용할 펌프 유닛, 제어 유닛, 드라이브 모터도 15년 이상 Bosch Rexroth로부터 공급받고 있었거든요."
오래지 않아 Bosch Rexroth BODAS Connect 텔레매틱스 솔루션을 기반으로 최초의 지능형 지형 장치에 관한 파일럿 프로젝트가 시작되었습니다. "우리는 특장차에 대한 이해도를 충분히 깊이 갖추고 있었습니다."라고 Bosch Rexroth의 Qmatec 담당 매니저 Øyvind Kjølberg가 말합니다. "저희 텔레매틱스 시스템은 특히 중소기업에게 큰 이점을 가져다 주는데, 응용 분야에 대한 지식과 특장차의 필요에 맞춘 대규모 생산이 검증된 IoT 구성 요소를 결합하기 때문입니다. 이는 확장 가능한 개방형 생태계의 근간이 되며, 이러한 생태계를 이루는 모듈은 개발 작업을 최소한으로 줄여줍니다."
완전한 텔레매틱스 패키지를 이용한 빠른 시장 진입
Qmatec은 BODAS Connect All-in-one Connectivity를 선택했습니다. 이 제품은 빠른 출시를 도와주는 검증된 엔드 투 엔드 텔레매틱스 솔루션으로, 여러 센서와 RCU(Rexroth Connectivity Unit)가 함께 제공됩니다. RCU는 프로세서 기반의 텔레매틱스 유닛으로 필요에 따라 차량 데이터를 수집하여 효율적으로 전송합니다. 또한 Qmatec에 대단히 중요한 무선 서비스를 비롯하여 장치 관리의 중심이 되는 구성 요소입니다.
완전한 텔레매틱스 패키지인 BODAS Connect All-in-one Connectivity에는 확장형 엔드 투 엔드 솔루션을 신속하게 설정하기 위한 필수 모듈이 모두 들어 있습니다.
모듈식 장치와 데이터 관리
BODAS Connect 생태계에서 텔레매틱스 솔루션은 장치 관리와 데이터 관리를 논리적으로 분리하는데, 이는 보안 강화에 도움이 됩니다. 기계 데이터와 운영 데이터의 사용자 그룹이 명확하게 구분되므로 관련 권한을 세분화하여 할당할 수 있기 때문입니다. 사용 편의성을 개선하고 싶은 경우에는 여러 사람 또는 부서에 개별 기능을 손쉽게 배분할 수 있습니다.
Qmatec 서비스 부서는 필요한 정보를 대시보드에서 모두 확인할 수 있습니다. 예를 들어 위치 그래픽과 함께 표시되는 장비 목록을 볼 수 있습니다. 각 장비에 대한 수리 관련 데이터도 상세하게 확인할 수 있습니다. 추가 탭에서는 텔레매틱스 유닛, 디젤 엔진, 작동 중인 유압 장치의 상태 관련 정보가 제공됩니다. 그래픽으로 표현되는 곡선은 시간 추이에 따른 차량 데이터 변화를 시각적으로 보여주어 압력 피크, 오일 온도, 채우기 수위 같은 중요한 값을 상황을 고려하여 빠르게 파악할 수 있습니다. 특정 임계값을 초과하는 경우 경보음이 울리거나 메시지가 트리거됩니다.
1130 TS 이동식 지형 장치. 중량 23,000kg 이상, 토크 8,000Nm 또는 16,000Nm, 피드 길이 7,000mm (이미지 제공: Qmatec)
원격 서비스 및 소프트웨어 무선 업데이트
Bosch Rexroth의 내장형 RCU와 제어 유닛의 소프트웨어 관리는 위치에 상관없이 Bosch Rexroth 장치 포털 및 XOTA(Everything Over the Air) 서비스를 통해 이루어집니다. 펌웨어와 소프트웨어 업데이트 외에도 서비스 팀이 개별적으로 조정한 매개변수를 장비에 전달하여 기능을 개선하거나 급성 결함을 교정합니다. 첫 번째 시추공을 뚫은 이후 수냉 장치의 펌프가 고장 났을 때 Sondre Frøland는 이러한 도구 이용해 2,000km 떨어진 기계의 생산성을 관리할 수 있었습니다. Frøland는 여러 매개변수를 원격으로 업데이트하고 새로운 유압 호스를 설치한 다음 잠시 중단했다가 계획대로 작업을 완료했습니다. 이와 달리 현장에서 즉각 수리에 돌입했다면 나흘간 작업이 지연되고, 상당한 운송비가 발생하여 고객 불만이 생겼을 수도 있었을 것입니다.
한 시간 내에 새 장비 설정
XOTA 서비스의 도움을 받아 Qmatec은 멀리 떨어진 곳에서 쉽고 빠르게 다양한 변경 사항을 적용할 수 있었습니다. 예전에는 로컬로 연결된 PC에서만 가능했던 기계 설정을 이제는 단 한 시간 만에 모두 완료할 수 있었습니다. 서비스 매니저는 "최적의 운영 시간에 따라 안정적으로 운영되므로 고객에게 이득입니다"라고 말합니다. "XOTA 서비스는 유지보수 및 수리 비용만 줄여주는 게 아닙니다. 현장에서 수리하는 데 2~3을 소요하는 대신 원격에서 해결할 수 있는 경우가 많아 출장 비용도 줄어듭니다."
Qmatec은 고객 부지에서 정기 유지보수를 시작하고 고객에게 다음 수리 일정까지 남은 시간을 알려줍니다. 모니터링하는 부품의 작동 수명을 연장하여 유지보수 및 예비 부품의 비용을 최적화하기 위해 향후 예측 유지보수 애플리케이션을 만들어 활용하는 것도 가능합니다.
고객에게 이득이 되는 데이터 수집
현재 기계에서 투명하게 이루어지는 데이터 수집은 훗날 상당한 개선의 여지를 예고합니다. 수리를 계획하고 추가적인 개발 영역을 찾을 수 있을 뿐만 아니라 자동 정지 또는 알림을 통해 연료 소비와 온실가스 배출을 제한한다는 측면에서도 유용합니다. 위치와 생산 데이터는 드릴링 머신의 이동 거리와 작동 시간을 보여줍니다. Tor Olav Kyrkjeb는 "우리 고객들은 작업 수익성에 매우 관심이 많다"며, "손쉽게 계획할 수 있고 작동 시간 기준으로 청구할 수 있는 고객별 포털을 조만간 제공할 생각입니다. 여기에 필요한 모듈과 인터페이스는 Bosch Rexroth의 완전한 패키지 안에 이미 포함되어 있습니다." 라고 말합니다.
디젤 엔진의 상태 보기: 위쪽 이미지: 속력, 냉각수 온도, 오일 압력, 펌프 압력, 연료 소비, 배터리 전압 등을 보여 주는 그래프. 아래쪽 이미지: 유압유 및 윤활유, 디젤 미립자 필터, 요소수 등에 관한 추가 정보
안정적인 무선 업데이트
펌웨어와 소프트웨어 업데이트는 안전하고 안정적으로 차량으로 전송되어야 합니다. Bosch Rexroth는 여기에 자동차 부문에서 무수히 많이 사용되며 검증된 방법인 OTA 메커니즘을 이용합니다. 특장차에서는 견고하고 보안이 뛰어난 RCU(Rexroth Connectivity Unit)가 모든 파일이 전송되었는지 확인한 후에야 CAN 버스를 통해 승인을 받은 다음 대상 장치를 업데이트합니다. 노트북과 진단 툴을 사용한 케이블을 통한 업데이트만큼 업데이트 프로세스가 안정적이고 안전합니다.
효율적인 텔레매틱스 표준
이제 Qmatec은 새로운 장비에는 모두 RCU를 표준으로 탑재했습니다. 또한 150여 대의 기존 장비에는 RCU를 새롭게 장착할 예정입니다. 모든 모델이 표준화된 장치 소프트웨어와 동일한 CAN 메시지를 사용하는 동일한 텔레매틱스 유닛을 사용합니다. 늘 그렇듯이 유형별 차이는 무선을 통해 매개변수화합니다. 완전한 모듈식 BODAS Connect All-in-one Connectivity 패키지를 통해 이 노르웨이 제조사는 최소한의 리소스만 사용하면서 신속하게 텔레매틱스를 구현했습니다. Tor Olav Kyrkjeb는 "검증된 솔루션을 한 회사에서 공급받았기 때문에 언제든 새로운 기능과 서비스를 추가하여 확장할 수 있어 큰 도움이 되었습니다."라며 "이 점은 우리 회사의 효율성과 성장 전략에서 매우 중요합니다."라고 말합니다.
글쓴이: Olaf Marshall
직위: 이동기계용 유압장치 사업부 커뮤니케이션 매니저
