정밀도, 속도, 유연성. 반도체 산업은 그 어떤 산업보다 높은 수준의 자동화 기술을 요구합니다. Beckhoff는 PC 기반 제어 기술과 자체 개발한 통신 표준인 EtherCAT을 바탕으로, 반도체 산업에 최적화된 고성능 솔루션을 제공합니다. 특집 인터뷰인 ‘반도체 산업, Beckhoff로 혁신하다’ 시리즈의 그 첫번째 순서는 Semiconductor Industry Manager, Marcel Ellwart입니다.
본인 소개를 부탁드립니다.
저는 Beckhoff Automation의 반도체 산업 글로벌 매니저인 Marcel Ellwart입니다. Beckhoff 본사에서10년 이상 근무하고 있습니다. 현재는 Beckhoff의 주요 산업 중 하나인 반도체 산업의 Industry Manager와 Key Account Manager를 맡고 있습니다.
반도체 산업에서 Beckhoff 기술의 특별한 이점이 무엇인가요?
반도체 산업과 Beckhoff는 많은 공통점을 가지고 있습니다. 그것은 바로, 항상 새로운 혁신과 미래 지향적인 솔루션을 찾는다는 것입니다. EtherCAT을 개발한 Beckhoff는 전 세계에서 가장 많은 EtherCAT 디바이스 포트폴리오를 보유하고 있으며, 실시간 제어, 고속 데이터 처리 및 PC 기반 제어를 기반으로 합니다. 이는 원활한 연결성을 제공하는 고도로 통합되고 확장 가능한 자동화 플랫폼이라고 할 수 있습니다. 또한 Beckhoff는 IoT, AI, 머신러닝과 같은 최첨단 기술을 자동화 솔루션에 통합하고 있습니다. 이를 통해 산업 환경에서 예지보수, 클라우드 연결, 데이터 기반의 더 효율적인 관리를 가능하게 합니다. 또 다른 중요한 점은 Beckhoff가 개방형 시스템과 통신 표준을 직접 개발하고 구현한다는 점입니다. 이는 타사 장비 및 소프트웨어와의 통합을 용이하게 하여 엔드유저에게 더 큰 유연성을 제공합니다. 또한, Beckhoff는 2024년에 독일 지속 가능성 상(German Sustainability Award)을 수상하기도 했습니다. 지속 가능성은 반도체 산업과 Beckhoff 모두에게 중요한 역할을 합니다.
반도체 산업에서 EtherCAT이 사실상 업계 표준으로 자리잡을 수 있었던 이유는 무엇인가요?
Beckhoff는 EtherCAT 기술을 ETG(EtherCAT Technology Group)를 통해 공개함으로써 모든 산업에서 이 기술을 사용할 수 있는 기회를 제공합니다. 그 결과, 반도체 산업에서도 EtherCAT을 장비에 도입하려는 높은 수요가 나타났습니다. EtherCAT은 Beckhoff가 개발한 가장 빠른 산업용 이더넷 프로토콜입니다. 이 프로토콜은 반도체 산업과 같은 고성능 자동화 어플리케이션에 중요한 초고속 및 고정밀 실시간 데이터 통신을 보장합니다. 이런 성능, 신뢰성, 확장성은 산업 내 다른 글로벌 기업들에 의해서도 인정받고 있습니다. ETG는 최근 회원사가 8,300사를 넘었으며, 꾸준한 상승세를 유지하고 있습니다. 2011년에는 반도체 생산 장비에 EtherCAT 디바이스의 사용을 표준화하기 위해 EtherCAT Semi TWG (Semiconductor Technical Working Group)가 결성되었으며, LAM Research, Aixtron, Brooks Automation사과 같은 글로벌 플레이어들이 참가했습니다.
반도체 제조 장비 분야에서 미래의 기술적 트렌드는 무엇일까요?
반도체 산업 미래는 자동화, AI, 엣지 컴퓨팅 및 차세대 소재의 발전에 의해 형성되고 있습니다. 예지보수, 결함 감지 및 공정 최적화를 위한 AI와 머신러닝의 사용이 증가하고 있으며, 자율 제조 및 디지털 트윈을 사용한 시뮬레이션도 이루어지고 있습니다. 2nm 이하의 고급 노드로 전환하려는 시도와 함께, 고전력 어플리케이션을 위한 갈륨 나이트라이드(GaN) 및 실리콘 카바이드(SiC)와 같은 새로운 소재와 공정도 등장하고 있습니다. 또한, 앞서 언급한 것처럼 에너지 효율성과 지속 가능성도 중요한 역할을 하고 있습니다.
최근 반도체 산업에서도 AI를 접목하는 기술이 강조되고 있는데요, Beckhoff의 AI 관련 솔루션은 무엇이 있나요?
Beckhoff는 TwinCAT CoAgent과 TwinCAT Machine Learning을 통해 자동화 분야에 뚜렷한 AI 혁신을 제공합니다. TwinCAT 3 CoAgent(TE1700)은 PLC 프로그램 코드를 생성하고 필드버스 구성을 만들며, HMI를 생성함으로써 생성형 AI의 잠재력을 강조합니다. 우리의 목표는 기계 제어 엔지니어링의 효율성을 크게 향상시키는 것입니다. 또한 TwinCAT Machine Learning Creator(TE3850)는 개별 고객 데이터 세트에서 AI 모델의 자동화된 학습을 가능하게 합니다. 이는 AI 학습을 표준화하고 AI 비전문가의 접근도 가능하게 만듭니다. Creator는 산업용 제어기에 최적화된 AI 모델을 생성하여 자동화와 AI의 세계를 하나로 결합합니다.
반도체 산업에서 주목받고 있는 기술은 무엇이며, 이에 맞는 Beckhoff 솔루션은 어떠한 것들이 있나요?
반도체 산업에서 가장 주목하는 기술로는 EUV 리소그래피, 첨단 패키징, 3D 칩 적층, 계측 및 검사 시스템, 웨이퍼 처리, 스마트 제조가 있습니다. Beckhoff는 이러한 기술을 위한 고정밀, AI 기반 자동화 솔루션을 폭넓게 제공합니다.
Beckhoff는 다양한 EtherCAT I/O 포트폴리오를 갖추고 있습니다. IP20 및 IP67 등급의 I/O를 제공하여 직접적인 모션 통합이나 온도 제어와 같은 특정 요구에 최적화된 솔루션을 제공합니다. TwinSAFE는 세이프티 기술을 컨트롤러에 원활하게 통합할 수 있도록 설계된 세이프티 솔루션입니다. 또한 EtherCAT 플러그인 모듈은 대량 생산 공정에서 효율적인 I/O 구현을 가능하게 한다는 이점이 있습니다. 광범위한 EtherCAT 포트폴리오를 바탕으로 장비와 기계의 다양한 부분에 적용할 수 있는 많은 솔루션을 보유하고 있습니다. 이와 더불어, SEMI F47 요구사항을 충족하는 전원공급장치(Power Supply)와 에너지 효율적인 기계 운영을 위한 전력 측정 솔루션도 제공하고 있습니다.
TwinCAT Vision 소프트웨어와 Bechkoff의 비전 포트폴리오(카메라, 렌즈, 조명)는 측정 및 검사 시스템을 위한 최적의 솔루션을 제공합니다. AI 기반 상태 모니터링 기능은 산업용 PC 및 임베디드 PC에서 사용할 수 있으며, 고급 측정 기술 솔루션인 ELM을 통해 전압 및 전류 측정에서 진동 및 힘 측정까지 kHz 범위의 주기 속도를 지원하는 터미널을 제공합니다.
또한, TwinCAT IoT 및 TwinCAT Analytics를 제공하여 클라우드와 엣지 간의 원활한 데이터 통합과 예측 분석을 지원합니다. Beckhoff의 솔루션은 스마트 반도체 제조를 위한 OPC UA, MQTT 및 클라우드 연결을 지원하며, SECS/GEM 통신 솔루션도 타사와의 연계를 통해 제공합니다.
앞서 언급했듯이 Beckhoff는 항상 혁신을 추구합니다. XPlanar 평면 모터 시스템으로 최대 6 자유도를 갖춘 새로운 방식의 제품 이송 솔루션을 제공하고, MX-System은 컨트롤 캐비닛이 필요없는 자동화를 구현할 수 있도록 하는 플러그형 시스템 솔루션을 제공합니다.
결론적으로, Beckhoff는 혁신을 기반으로 개발된 방대한 포트폴리오의 솔루션을 제공함으로써, 반도체 산업의 현재뿐만 아니라 미래 요구사항까지도 충족할 수 있습니다!
