✎ 메카트로닉스와_산업_자동화 [k-smartfactory]

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====== 메카트로닉스와 산업 자동화 ======
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메카트로닉스(mechatronics: 기계와 전자의 융합기술)와 산업자동화(industrial automation)는 어느 정도 중복되는 분야이다. 하지만 차이가 있다. 각각의 정의와 더불어 제조업에 어떤 이점을 주는지 설명해보자.\\

**메카트로닉스란 무엇인가?**\\
메카트로닉스는 기계 공학과 전자공학, 전자 회로, 제어 및 소프트웨어 공학의 융합이다. 어떤 사람들은 메카트로닉스가 포괄하는 분야에 통신도 추가한다.
Lake Superior State University의 공학 기술 학교 교수 Jim Devaprasad는 제조 요소를 포함하여 메카트로닉스 정의를 확대했다. 또한 메카트로닉스는 사람들이 한때 "시스템 공학(systems engineering)"이라고 불렀던 것이라고 설명했다.\\
메카트로닉스는 기계적, 전기적 상호작용을 연구하면서 시작되었지만, 이후 변화해 왔다. 지금 메카트로닉스는 전기기계적 현상이 다른 장비에 어떤 영향을 미치는지에 대한 연구까지 포함한다. 장비 중 일부는 로봇과 같은 산업 자동화와 관련이 있다.\\
메카트로닉스를 연구하는 전문가들이 종종 자동화 시스템을 구축 했는데, 제조공장에서 점점 사용을 늘리고 있다. 그러나 메카트로닉스 시스템은 반드시 산업 자동화에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 디지털 온도조절기(thermostat)에 피드백 센서와 마이크로프로세서가 있다면, 그것은 메카트로닉스 시스템이다. 그러나 온도조절장치가 자동화 요소를 가지고 있지 않을 경우 산업자동화와 자동화와 관련이 없다. \\
 시스템 또는 제품을 설계하는 과정에서, 메카트로닉스 전문가들은 시스템 기반 사고와 전문분야 간 문제 해결을 우선시한다. 시스템 기반 사고는 각 부분이 다른 부분과 어떻게 관련되고 시스템 전체에 어떤 영향을 미치는지를 이해하기 위해 전체론적 관점을 취하는 것을 의미한다. 전문분야간 상호작용은 메카트로닉스를 전문으로 하는 사람들이 최상의 결과를 얻기 위해 다른 분야의 사람들과 협력할 수 있음을 보여준다.\\

**메카트로닉스가 제조에 미치는 이점**\\
메카트로닉스 설계는 고객 또는 프로젝트 사양까지 고려한다. 또한 설계 초기단계에서 다루지 않으면 발생할 수 있는 여러 가지 기능적인 문제들을 찾는다. 더욱이 메카트로닉스는 제조업뿐 아니라 다른 산업에 중요한 두 가지 특성, 고기능성과 효율성을 최적화하고자 한다.\\
 Siemens와 Festo Didactic는 파트너십을 결성하여 제조 기술 부족문제를 메카트로닉스 트레이닝으로 해결하고자 한다. 학생들은 스마트 팩토리 시뮬레이션이 적용된 환경에서 트레이닝을 받고, 프로그램을 통한 자격 인증 후 선진 제조 캐리어 맨으로 육성하고 있다. \\

**산업 자동화란?**\\
산업자동화는 기술을 활용해 최소한의 인적요소로 과제를 달성하려는데  초점을 맞추고 있다. 사람들은 주제에 대해 논의할 때 종종 4 계층 구조(four-tier hierarchy)를 거론한다.\\
맨 아래에는 센서와 액추에이터로 구성된 필드 층이 있다. 이 센서는 온도와 속도 등에 대한 데이터를 수집한다. 반대로, 액추에이터는 전기 또는 공압 신호를 수신하고 이를 동작으로 변환한다.\\
두 번째는 다양한 자동제어를 포함하는 제어층이다. PLC는 산업 환경에서 빈번하게 사용되며 이 층에서 다양한 제어가 이루어지고 있다. 이 제어장치를 통해 운영자는 기계가 특정 기능을 수행하도록 프로그래밍하여 작동 방식을 자동화한다.\\
세 번째 계층은 관리감독 레벨(supervisory level)이다. HMI(human-machine interface)와 생산 목표를 설정하거나 설비가동 시작 및 종료를 명령하는 장치들이 있다.\\
 전사레벨(enterprise level)은 계층의 최상위에 해당된다. 이는 회사 전체의 자동화 시스템을 관리하기도 하지만, 회사 현장에서 일어나는 기술적인 면보다는 판매나 주문과 같은 상업적 측면과 더 관련이 있다.\\

**제조업 산업자동화 이점**\\
산업 자동화 기계는 기계와 전자 콤포넌트가 함께 작동하는 경우가 많다. 여기서 메카트로닉스와 산업 자동화 사이의 경계가 다소 모호해진다. 그러나 앞에서 명확히 한 바와 같이 일부 메카트로닉 장치에는 자동화된 콤포넌트가 없다. 일부 학교는 메카트로닉분야와 산업자동화 분야 모두에 학생들을 내보낸다.\\
산업자동화는 4차 산업혁명의 일차적 요소다. 이상적인 결과를 얻기 위해 발전되어야 할 중심은 컴퓨터와 물리적 장비를 결합하는 데에 있다. 이렇게 산업 자동화에 투자하는 기업들은 종종 생산량 증가와 확장성 향상과 같은 이익을 추구한다.\\
산업자동화는 인간의 개입을 최소화하거나 없애기 때문에 피로나 사용자 오류와 관련된 문제를 줄일 수 있다. 일부 시스템은 변화에 대응되며 필요에 따라 자체적으로 조정할 수 있다. 또한 유지보수가 필요할 경우 관련자들에게 알려주어 다운타임을 방지할 수 있다.\\
생산공장에 수요가 증가함에 따라 산업자동화분야는 점점 더 성장을 즐기게될 것이다. 더우기, 제조업에서의 적합성이 개선되고을 기술이 향상됨에 따라 산업자동화는 발전될 것이다.\\
이렇듯 메카트로닉스와 산업 자동화 사이에 항상 명확한 구별이 있는 것은 아니다. 메카트로닉스 전문가들은 종종 산업 자동화 관련 프로젝트에서 일하지만 다른 프로젝트에서도 문제를 해결한다. 또한 메카트로닉스가 많은 분야를 포괄하는 용어인 반면, 산업 자동화는 특정 분야에 초점을 맞추고 있다. 우선 수작업으로만 가능했던 업무를 기계들이 맡도록 집중하고 있다. \\
분야 간 차이에도 불구하고 두 분야 모두 제조업에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다. 분야가 점점 발전하고 전문화된 기계에 의존하게 되면서 메카트로닉스와 산업 자동화 전문가들의 기여는 당분간 필수불가결한 것으로 남을 것이다.\\

출처: [[https://www.manufacturingtomorrow.com/article/2020/03/how-are-mechatronics-and-industrial-automation-different/14947|ManufacturingTomorrow]]\\
번역: K-SmartFactory
메카트로닉스와_산업_자동화.txt · 마지막으로 수정됨: 2020/04/08 15:56 저자 wikiadmin
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