점점 더 많은 기업이 자율 주행 로봇(AMR)을 도입하고 그 규모를 확대함에 따라 다양한 로봇 브랜드를 믹스하고 통합시킬 수 있는 능력, 즉 상호 운용성의 필요성이 점점 더 강해지고 있습니다. 가상 신호등부터 기본 호환성 및 상호 운용성 표준까지, 다양한 브랜드의 AGV와 AMR을 하나의 다중 브랜드 차량으로 함께 작동시키는 세 가지 주요 방법을 살펴봅니다.
AMR 상호 운용성 추세 강화의 배경
회사가 현장에서 여러 브랜드의 AMR을 필요로 하는 데에는 여러 가지 이유가 있습니다.
공급업체 확대:
초기 AMR 투입 후, 특정 공정을 추가로 자동화하기로 결정했지만, 원래 AMR 차량 공급업체가 이 공정에 적합한 모델을 공급하지 않을 수도 있습니다. 따라서 두 번째 공급업체를 투입할 필요가 있습니다.
기존 플릿에 새 차량 추가:
회사에서 기존/레거시 AMR을 사용 중일 수 있지만 이제 새로운 다른 브랜드 차량을 도입하여 자동화 프로그램을 확장(또는 기존 차량 중 일부를 교체)하려고 합니다. 따라서 이 두 시스템 세트가 함께 작동해야 할 필요성이 있습니다.
또한, 여러 생산 현장을 가진 대형 제조업체와 같은 기업은 ‘플랫폼이 먼저, 차량은 그 다음’이라고 생각하는 경우가 점점 더 늘고 있습니다. 다시 말해, 이러한 회사는 차량 관리 소프트웨어 같은 핵심 기술을 중심으로 AMR 운영을 표준화하려고 하지만, 차량 선택에 대해서는 가능성을 열어 놓습니다. 하나의 차량 관리 소프트웨어로, 거의 모든 브랜드의 AMR(기존 차량이든 새 차량이든)을 통합하는 것을 목표로 합니다.
이 접근 방식이 성공적이라면, 다른 시장에서 다른 차량 관리 소프트웨어를 사용하는 다양한 공급업체와 협력하는 것보다 효율성(단일 소프트웨어 기술), 유연성(최대 차량 선택 가능)을 확보할 수 있으며, 최소한의 간접 비용만 필요할 것으로 기대됩니다.
상호운용성은 어떤 문제를 해결합니까?
일반적으로 각 브랜드의 AMR은 전용 차량 관리 소프트웨어를 사용합니다. 이 소프트웨어는 차량 미션을 예약하고 관리하고, 교통 및 차량 충전을 관리하고, 현장의 모바일 로봇운영을 기업의 기존 비즈니스 소프트웨어(예: WMS, ERP, MES)와 원활하게 통합하는 데 사용됩니다.
그러나 서로 다른 브랜드의 차량 관리 소프트웨어들은 일반적으로 서로 자연스럽게 소통할 수 없었습니다.
이와 같은 차량 관리 소프트웨어의 호환성 부족은 문제를 엄청나게 복잡하게 만들 수 있습니다. 여기에는 몇 가지 이유가 있습니다.
- 여러 차량 관리 소프트웨어가 참여하는 경우, 전반적인 AMR 운영 관리와 새로운 차량 설치는 더 복잡하고 시간이 많이 걸립니다.
- 차량이 동일한 가상 경로를 공유할 수 없기 때문에 종종 주변의 서로 다른 경로를 따라 주행해야 하며, 이로 인해 상당히 더 많은 공간이 필요합니다.
- 차량이 교차해야 하는 모든 지점을 처리하려면 맞춤형 프로그래밍이 필요합니다.
- 직원은 다양한 차량 관리 소프트웨어 프로그램을 사용하는 방법을 배워야 합니다.
- 기업은 두 개 이상의 서로 다른 소프트웨어 공급업체와의 관계, 지원 및 계약을 관리해야 합니다.
- 여러 개의 차량 관리자 소프트웨어 라이선스는 하나보다 비용이 더 많이 들 가능성이 높습니다(세부적으로 계산하든 AMR 공급업체의 통합/유지 관리 비용에 포함되든).
그러나 상호운용성은 이러한 과제를 피할 수 있다고 약속합니다. 회사는 단 하나의 차량 관리자 소프트웨어 프로젝트만 운영할 수 있으며, 그 안에서 여러 브랜드의 차량이 작동할 수 있고, 단 하나의 가상 경로 세트만 사용하고, 학습할 소프트웨어 프로그램은 하나뿐이고, 거래할 공급업체는 하나뿐입니다.
상호 운용성을 달성하는 3가지 방법
오늘날 AMR 차량 상호 운용성을 달성하는 방법은 세 가지가 있습니다.
- 인터록을 사용해 공간을 공유함으로써 사실상 ‘가상 신호등’을 만들 수 있습니다.
- 업계의 진화하는 차량 상호 운용성 표준 중 하나(또는 그 이상 ) 를 채택하여
- 동일한 상호 운용성 표준과의 호환성을 배제하지 않고 이미 다양한 브랜드의 차량 운행을 기본적으로 지원하는 차량 관리 플랫폼 및 관련 차량 생태계를 선택합니다 .
이 세 가지 접근 방식을 각각 자세히 살펴보겠습니다.
1. 인터록(가상 신호등)을 활용한 공간 공유
인터록은 AMR 교통이 교차로 및 특정 경로 구간과 같은 공유 구역을 원활하게 처리할 수 있도록 하는 두 개의 서로 다른 차량 관리자 간의 프로그래밍된 링크입니다. 모든 공유 공간에서 관련 차량 관리자는 효과적으로 서로 ‘대화’하여 어느 차량이 우선 통행권을 가지고 있는지 결정합니다.
인터록은 가상 신호등 역할을 합니다. 서로 다른 두 시스템을 가상 ‘악수’로 연결할 수 있습니다.
이 예를 들어 보겠습니다. AMR 브랜드 A는 이미 현장에 설치되어 있고, 어떤 회사는 이제 두 번째 브랜드의 차량을 운영에 추가하려고 합니다. 통합자(일반적으로 차량 제조업체이지만 제3자 시스템 통합자일 수도 있음)는 문제의 섹션을 식별하고 이러한 위치의 차량 관리자 간의 ‘핸드셰이크’를 프로그래밍합니다.
작동 시, 공유 구역에 진입하려는 차량은 프로그래밍된 차량 관리자 인터페이스를 통해 다가오는 차량이 자신이 오고 있다는 것을 알리고, 그러면 공유 경로를 차단합니다. 이는 교차하는 교통이 지나갈 수 있도록 신호등이 빨간불로 바뀌는 것과 같습니다. 첫 번째 차량이 해당 구역을 통과하면 경로 차단이 해제되고 대기 중인 차량에 알림이 전송됩니다. 이는 신호등이 초록불로 바뀌는 것과 같습니다.
인터록 방식에는 두 가지 주요 문제가 있습니다.
- 필요한 기본 프로그래밍을 수행하려면 AGV 통합자는 두 번째 차량 관리자 공급업체에 직접 접근하여 협력하고 핸드셰이크 프로토콜을 개발해야 합니다. 두 회사가 협력할 수 있고(의지가 있고) 협력하지 않는 한 필요한 연동 장치를 만들 수 없습니다.
- 공유 섹션이 많을수록 연동 장치를 사용하는 것이 더 복잡하고 비용이 많이 들고 위험해집니다. 이는 특정 경우에 두 함대 관리자가 자동으로 처리할 수 없는 교착 상태를 초래할 수 있습니다.
2. 차량 관리 기준
다양한 지역의 다양한 조직도 차량 관리 수준의 통신 표준을 개발하고 있습니다.이것은 서로 다른 브랜드의 AMR이 원활하게 함께 작업할 수 있도록 하기 위해서만 설계되었습니다.
현재까지 가장 진보된 표준은 VDA 5050으로 , 독일 자동차 산업이 VDMA Materials Handling and Intralogistics Association과 협력하여 추진하고 있습니다.VDA 5050은 규정을 준수하는 AMR이 다중 브랜드 차량에서 원활하게 함께 작업할 수 있도록 하는 것을 목표로 합니다.
이보다 더 새로운 것은 미국의 MassRobotics 표준입니다 .이것은 운영보다 AMR 자체 간의 통신에 더 중점을 둡니다.또한 China Mobile Robot and AGV Industry Alliance(CMR)가 주도하는 중국 표준과 캘리포니아의 Open RMF 상호 운용성 표준도 개발 중입니다.
VDA 5050 심층 분석
VDA 5050은 오늘날 가장 진보된 표준이지만, 그것이 가능하게 하는 기능 면에서는 여전히 매우 기본적입니다. 예를 들어, 표준의 가장 최신 버전(V 2.0)은 현재 다음을 다루지 않습니다 .
- 고급 교통 관리
- 배터리 관리
- 현장 장비와의 상호 작용
- 다층 설치
VDA 5050이 완전히 성숙되면 업계에 상당한 가치를 가져다 줄 수 있습니다. 그러나 현재 버전에서 위에 언급된 것과 같은 고급 기능을 구현할 수 있는 최종 표준으로 진화하기까지는 최소 2~3년이 더 걸릴 것으로 예상됩니다.
중요한 점은 다음과 같습니다. 많은 AGV/AMR 제조업체와 타사 차량 관리자 공급업체가 표준이 아직 성숙되지 않았기 때문에 ‘VDA 5050 준수’를 주장하지만, 오늘날 차량대를 개발 중인 표준에 기반을 두면 향후에 추가적인 설치 및 운영 문제가 발생할 가능성이 매우 높으며, 사용자는 스스로 이를 해결해야 합니다.
보다 구체적으로, 차량 통합자는 VDA 5050 기반 위에 소프트웨어를 맞춤 개발하여 표준 자체에서 아직 다루지 않는 고급 기능을 제공하기 위해 자체 ‘방언’을 개발해야 할 것입니다. 그리고 그렇게 함으로써 최종 고객은 표준이 최종적으로 완성될 때 운영이 VDA 규정을 준수하도록 보장하기 위해 비용이 많이 드는 향후 업그레이드 가능성에 직면할 수 있습니다.
차량 관리 표준이 성숙하더라도 모든 회사에 적합한 접근 방식은 아닐 수 있습니다. 가장 많은 잠재 사용자에게 도달하기 위해 이러한 표준이 제공하는 기능은 가장 낮은 공통 분모를 중심으로 구축될 수 있으며, 이는 차량 속도와 사이트 효율성을 손상시킬 수 있으므로 최적화를 방해할 수 있습니다.
상호 운용성 표준: 지원 질문
‘사투리’의 필요성보다 더 드물게 논의되는 것은 까다로운 미래의 지원 문제입니다.
회사에 AGV 공급업체가 여러 개 있고, 잠재적으로 제3자 차량 관리자 공급업체도 있는 경우, 누가 무엇을 설치하고 통합할 것인가? 문제가 발생하면 고객은 누구에게 전화할 것인가? 차량 교착 상태가 발생하고 AGV 작동이 중단되면 어떻게 할 것인가?
고려해야 할 구체적인 질문은 다음과 같습니다.
- 다양한 브랜드의 차량을 시운전(설치)하는 사람은 누구입니까?
- 다양한 브랜드 차량의 임무를 프로그래밍하는 데 어떤 소프트웨어 도구가 사용될까요?
- 다양한 차량의 특성은 어떻게 정의될까요?
- 어느 회사가 AMR 1과 AMR 2가 정확히 동일한 위치(예: 픽킹 또는 드롭 지점)에 도달하도록 보장할까요?
- 작동 중에 AMR 1과 AMR 2가 교착 상태가 되면 누가 책임을 져야 합니까? (예: 전화 통화 시)
상호 운용성 표준을 기반으로 자율 주행차를 운영하려는 회사라면 이러한 문제를 면밀히 고려하고 잠재적 공급업체와 논의하여 설치의 성공을 보장하고 향후 위험을 최소화하는 것이 좋습니다.
3. ANT 서버 소프트웨어로 실행되는 상호 운용 가능한 ‘ANT 구동’ 함대
블루보틱스의 차량 제어 소프트웨어인 ANT 서버는 ANT 내비게이션 기술로 구동되는 차량에 대한 고급 미션 및 차량 관리 기능을 제공합니다. 그 결과, 100개가 넘는 다양한 브랜드의 AGV 및 AMR 모델을 단일 차량에서 원활하게 함께 작동하도록 구성할 수 있습니다.
ANT 서버를 사용하면 다양한 브랜드의 AGV와 AMR이 하나의 차량대에서 함께 작동할 수 있습니다.
ANT 서버의 기능은 다음과 같습니다.
- 임무 스케줄링 및 관리
- 교통 통제
- 충전 관리
- 현장 장비(자동문, 엘리베이터 등)와의 인터페이스
- 프로젝트 시뮬레이션
- 여러 층 설치를 관리하는 기능
- 또한, WMS/ERP/MES와 쉽게 통합할 수 있는 간단한 API도 제공됩니다.
- 야외에서도 작업이 가능합니다.
실제로 ANT 플랫폼은 VDA 5050 및 유사한 표준이 약속한 모든 최종 단계 기능을 제공하며, 오늘날에만 제공되는 기능 그 이상의 기능도 제공합니다.
다양한 브랜드의 ‘ANT 구동’ 함대가 실제로 작동하는 모습을 지켜보세요.
또한 블루보틱스는 ANT 서버가 위에서 언급한 모든 상호운용성 표준을 준수하도록 만들기 위해 노력하고 있습니다. 이를 통해 회사는 두 가지 세계의 장점을 모두 누릴 수 있습니다. 고급 멀티 브랜드 ANT 기반 함대와 더욱 광범위한 확장 가능성이 있습니다.
상호 운용성의 미래
배치되는 자율이동로봇의 수가 계속 증가하고 개별 AGV/AMR 프로젝트가 더 크고 복잡해짐에 따라 차량 상호 운용성은 점점 더 중요해질 것입니다.
AGV 또는 AMR이 몇 대뿐인 경우 연동 장치는 저렴하고 안정적인 솔루션이 됩니다. 그러나 여러 다른 차량 모델이나 브랜드가 관련된 프로젝트는 규모가 더 크고 복잡할 가능성이 높으므로 보다 정교한 관리가 필요합니다.
성숙한 상호 운용성 표준이 이러한 복잡한 설비를 관리하는 데 중요한 역할을 할 것이 분명하지만 이러한 표준을 사용하여 이러한 작업을 관리하는 목표는(적어도 상당한 추가 개발 및 향후 규정 준수 업데이트가 필요하지 않은 경우) 상당한 시간이 소요될 것입니다.
그동안 ANT 서버와 같은 기본적으로 상호 운용 가능한 차량 관리자를 기반으로 하는 차량 함대를 선택하는 것은(향후 VDA 5050 및 유사한 표준을 준수하게 됨) 회사의 변화하는 요구 사항에 적응할 수 있는 고성능이면서도 유연한 함대를 구축하는 효과적인 방법이 될 수 있습니다.
자율이동로봇 프로젝트의 성공을 위해서는 모바일 로봇이 어떻게 작동하는지 이해하고, 최고의 내비게이션 시스템으로 효율적이고 안전하며 신뢰할 수 있는 운영을 보장하는 것이 중요합니다. 맥파이온이 함께하겠습니다. 연락 주십시오.
