ARM, 산업 분야 기능 안전: 틀을 벗어난 사고

ARM, 산업 현장 안전 혁신 이끈다… 기능 안전 기술의 중요성 부각 산업 현장의 안전성이 과거에 비해 비약적으로 향상되었습니다. 영국 보건안전청(HSE)에 따르면, 1974년 이후 산업 현장에서의 치명적인 부상률이 84% 감소했습니다. 이러한 감소는 더욱 강화된 교육 및 규제 덕분이기도 하지만, 잠재적으로 위험한 기계의 자동화가 핵심적인 역할을 했다고 볼 수 있습니다. 전자 제어 기술은 로봇 팔부터 중장비 금속 절곡 프레스까지, 인간 작업자 없이 다양한 기계를 제어하는 중앙 지능을 제공하며 이러한 자동화의 근간을 이룹니다. 하지만 제조 환경에서 인간의 역할은 여전히 중요하며, 오늘날 많은 기계는 사람과 가까운 거리에서 작동합니다. 따라서 기능 안전(Functional Safety)은 로봇, 공장, 차량 등 모든 시스템에 필수적인 요소로, 시스템이 오작동 발생 시 이를 감지, 진단하고 안전하게 완화하여 사람과 환경에 대한 피해를 예방하는 능력을 의미합니다. 기능 안전의 기본: '안전 우리'에서 '협업 로봇'으로 전통적으로 위험한 기계는 주변 환경, 특히 사람으로부터 격리하기 위해 금속 우리 안에 설치되었습니다. 우리 문이 열리면 기계는 자동으로 멈추는 방식이 가장 기본적인 기능 안전 형태였습니다. 하지만 이러한 우리(cage)는 기계 자체보다 훨씬 넓은 바닥 면적을 차지할 수 있습니다. 많은 공장에서 바닥 공간은 매우 귀중하기 때문에, 로봇 수를 줄이는 것은 효율성 감소로 이어져 공장 성과에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 최근 기능 안전 분야의 발전은 이러한 '자물쇠와 열쇠' 방식에 대한 대안을 제시하고 있습니다. 핵심 안전 기술을 구현함으로써 로봇은 우리에서 벗어나 생산 라인에서 인간과 함께 작업하는 '협업 로봇(co-robots)'이 될 수 있습니다. 이러한 협업적 제조 방식은 로봇이 반복적이고 단조로운 작업을 담당하게 하고, 인간은 생산 라인의 비판적 사고 및 복잡한 의사 결정에 집중할 수 있도록 합니다. 그러나 인간과 기계가 이렇게 가까이에서 작업할 때는 안전이 더욱 중요해지며, 제어 시스템은 로봇의 무결성을 지속적으로 모니터링하고 오류 발생 시 적절하게 반응해야 합니다. 이것이 바로 기능 안전의 필요성을 증대시키는 이유입니다. 예를 들어, 협업 로봇에는 움직임에 대한 저항을 감지하는 여러 센서가 있습니다. 이는 인간이 로봇의 경로를 가로지를 때 발생할 수 있습니다. 이 경우, 기계는 당연히 '후퇴'해야 합니다. 하지만 만약 이 시스템이 고장난다면, 로봇은 작업을 계속 진행하여 잠재적인 부상을 초래할 수 있습니다. 이는 이러한 상황을 염두에 두고 설계되며, 모든 시스템이 올바르게 작동하는지 모니터링하고 문제가 발생하면 적절하게 진단 및 보고함으로써 관련 위험을 줄이는 기능 안전의 필요성을 강조합니다. 기능 안전, IP 레벨부터 시작 안전 표준 준수는 산업 응용 분야에서 안전을 효율적으로 배포하는 문제를 해결하는 데 중요한 단계입니다. ARM 프로세서는 이미 소형 센서 및 액추에이터부터 복잡한 로봇 및 비전 시스템에 이르기까지 다양한 용도로 현대 공장 전반에 걸쳐 광범위한 애플리케이션에 사용되고 있습니다. ARM은 제품이 안전 표준을 준수하도록 보장하기 위한 강력한 프로세스를 갖추고 있으며, 여기에는 제3자 평가도 포함됩니다. ARM Safety Ready 제품은 산업 응용 분야에 대한 IEC61508 표준을 충족하며, ARM IP를 사용하여 안전 장치를 구축하는 모든 파트너에게 지원 자료가 제공됩니다. ARM의 기능 안전 지원은 이러한 다양한 프로세서 범위뿐만 아니라 인터커넥트, 인터럽트 컨트롤러, 메모리 관리 장치와 같은 다른 IP에도 확장됩니다. 하지만 기능 안전은 하드웨어만의 문제가 아닙니다. 소프트웨어도 중요한 역할을 합니다. 시스템 시작 시 또는 작동 중에 프로세서의 내부 로직을 확인하는 테스트 세트인 소프트웨어 테스트 라이브러리(STLs)를 포함하는 안정적인 소프트웨어 툴체인은 기능적으로 안전한 장치를 개발하는 데 필수적입니다. ARM의 툴체인에는 STLs뿐만 아니라 안전 인증 컴파일러 및 인증된 코드 라이브러리가 포함되어 소프트웨어 개발자가 기능적으로 안전한 시스템을 설계할 수 있도록 지원합니다. 우리(cage)가 사라짐에 따라, 공장 환경을 위한 제품 설계를 고려하는 기업들은 위험 물질을 취급하는 로봇이든 소형 센서든, 선택하는 IP가 엄격한 기능 안전 기준을 충족하는지 확인해야 합니다. 어떤 애플리케이션이든 OEM은 안전 및 비안전 제품 모두에 대해 적절한 제품을 효율적으로 확장할 수 있는 능력을 갖추고 제공할 수 있어야 합니다. ARM의 기능 안전 기술과 Safety Ready 포트폴리오에 포함된 ARM IP에 대해 더 자세히 알아보십시오.