서보 모터가 마이크로서비스를 만났을 때: 기계 세계의 민첩한 혁명

작업장에 들어서면 일련의 서보 모터가 조용히 돌아가며 로봇 팔의 모든 작은 각도를 정확하게 제어하고 있습니다. 갑자기 생산 라인의 특정 링크에서 데이터 지연이 발생하여 전체 라인의 조정이 중단되었습니다. 이 상황이 익숙하게 들리나요? 극도의 정밀도를 추구하는 기계 분야에서는 전통적인 아키텍처로 인해 시스템이 커지는 경우가 많아 작은 결함이 연쇄 반응을 일으킬 수 있습니다.

이때 마이크로서비스 아키텍처는 조용히 기계와 자동화의 세계로 들어왔습니다.

DevOps에서 마이크로서비스 아키텍처의 역할은 무엇입니까?

간단히 말해서, 크고 복잡한 시스템을 여러 개의 독립적인 소규모 서비스로 분할합니다. 상상해 보십시오. 과거에는 전체 생산 라인이 거대한 소프트웨어 세트로 제어되었습니다. 이제 모든 서보 모터, 모든 센서, 모든 기계 장치에는 고유한 "소형 두뇌"가 있습니다. 이러한 두뇌는 표준화된 언어를 통해 의사소통하고 독립적으로 협력하여 작동합니다.

“그런데 이렇게 하면 관리가 더 어려워지나요?” 누군가가 물을 수도 있습니다.

정반대입니다. 센서를 업그레이드해야 하는 경우 전체 시스템을 종료하고 다시 시작할 필요 없이 해당 소규모 서비스만 업데이트하면 됩니다. 시계를 수리할 때와 마찬가지로 무브먼트 전체를 분해할 필요 없이 기어 중 하나만 교체하면 됩니다.

마이크로서비스는 어떻게 기계 시스템을 더욱 유연하게 만들까요?

kpower서보 모터 제어 프로젝트에서 마이크로서비스 아키텍처를 실습할 때 몇 가지 흥미로운 변화를 발견했습니다.

과거에는 매개변수를 수정하려면 다른 모듈에 영향을 미칠까 봐 승인 및 포괄적인 테스트를 거쳐야 했습니다. 이제 개발팀은 모터 제어를 독립적으로 조정하고 신속하게 테스트 및 배포할 수 있습니다. 고객은 서보 응답 곡선을 사용자 정의해야 합니다. 예전에는 2주 정도의 개발 주기가 필요했지만 지금은 3일이면 완료할 수 있습니다.

더 중요한 것은 결함 격리입니다. 로봇팔의 위치결정 모듈이 비정상인 경우가 있었습니다. 기존 아키텍처에서는 전체 제어 시스템이 경보를 울리고 종료됩니다. 마이크로서비스 설계를 채택한 후 시스템은 문제가 있는 모듈만 격리하고 다른 장치는 계속 실행됩니다. 유지보수 담당자는 결함이 있는 서비스 로그를 실시간으로 확인하고 특정 인코더의 데이터 드리프트를 빠르게 찾을 수 있습니다.

기계분야에 왜 이런 아키텍처가 필요한가요?

정확성 요구 사항 증가, 응답 시간 단축, 맞춤화 요구 증가 등 세 가지 추세가 아키텍처 변화를 주도하고 있습니다.

서보 모터는 더 이상 단순한 명령을 실행하는 구성 요소가 아니라 보다 실시간 의사 결정 작업을 수행하기 시작했습니다. 예를 들어, 적응형 조립 라인에서 각 모터는 실시간 육안 검사 데이터를 기반으로 토크와 속도를 조정해야 합니다. 마이크로서비스를 통해 각 모터 제어 장치는 비전 서비스 및 품질 관리 서비스와의 원활한 통신을 유지하면서 로컬 데이터를 독립적으로 처리할 수 있습니다.

"좋은 것 같지만 구현하기가 복잡합니까?"

모든 아키텍처 변환에는 프로세스가 필요합니다.kpower경험 법칙은 엣지 시스템에서 조종을 시작하는 것입니다. 먼저 비핵심 생산 라인을 선택하고 일부 제어 기능을 마이크로서비스로 재구성하고 응답 시간, 실패율 및 유지 관리 비용의 변화를 측정합니다. 데이터에 따르면 3개월의 파일럿 기간 동안 시스템의 평균 오류 복구 시간이 65% 단축되었고 반복 배포 빈도가 3배 증가했습니다.

마이크로서비스 아키텍처가 가져오는 숨겨진 이점

명백한 유연성 외에도 덜 명확하지만 똑같이 중요한 이점이 있습니다.

지식 축적이 자연스러워집니다. 각 마이크로서비스는 명확한 비즈니스 기능에 해당하며 새로 합류한 엔지니어는 특정 모터 제어 모듈의 책임 경계를 빠르게 이해할 수 있습니다. 팀 협업 모델도 변경되었습니다. 기계 엔지니어, 소프트웨어 개발자, 운영 및 유지 관리 담당자는 거대하고 모호한 "제어 시스템"에 직면하는 대신 동일한 서비스 단위를 중심으로 대화합니다.

기술 부채는 관리하기가 더 쉽습니다. 전통적인 모놀리식 아키텍처에서는 오래된 코드가 전체 상황에 영향을 미칠까 봐 제거되는 것을 두려워하는 경우가 많습니다. 마이크로서비스 아키텍처에서는 전체 연주를 중단하지 않고 밴드의 악기를 천천히 업데이트하는 것처럼 서비스를 점진적으로 재구성하거나 교체할 수 있습니다.

이 아키텍처 발전을 시작하는 방법은 무엇입니까?

이러한 전환을 고려하고 있다면 몇 가지 작은 질문부터 시작해 보세요.

현재 시스템에서 가장 자주 변경되는 구성 요소는 무엇입니까? 어떤 모듈이 장애에 가장 큰 영향을 미치나요? 팀에서 유지 관리에 가장 많은 시간을 투자하는 부분은 무엇인가요?

대답은 일반적으로 마이크로서비스 우선순위를 지정하는 데 가장 적합한 후보 모듈을 가리킵니다. 예를 들어, 특정 서보의 제어 로직은 제품 모델 조정으로 인해 자주 수정되거나 특정 온도 모니터링 모듈의 장애로 인해 전체 라인이 중단되는 경우가 많습니다.

kpower고객의 구현을 지원할 때 항상 "작은 조치를 취하고 신속하게 실행"하는 것이 좋습니다. 경계가 명확하고 가치가 명확한 모듈을 선택하여 시작하고 2~3주를 사용하여 첫 번째 마이크로서비스의 분할, 배포 및 모니터링을 완료합니다. 실제 데이터를 얻은 후 다음 단계를 결정합니다.

기계가 민첩성을 만났을 때

기계 시스템은 한때 "하드" 영역으로 간주되어 일단 배포되면 변경하기가 어려웠습니다. 마이크로서비스 아키텍처는 이러한 경계를 완화하여 서보 모터, 센서 및 액추에이터로 구성된 물리적 세계가 소프트웨어 세계와 유사한 반복 기능을 가질 수 있도록 합니다.

이는 기존 시스템을 전복하는 것이 아니라 새로운 적응성을 부여하는 것입니다. 이는 정밀 기계식 시계에 교체 가능한 모듈을 추가하는 것과 같습니다. 이는 원래의 정확성을 유지할 뿐만 아니라 변화에 쉽게 대응할 수 있는 능력도 얻습니다.

작업장의 조명 아래에서는 서보 모터가 여전히 조용하게 돌아가고 있었습니다. 그러나 그들의 통제 방식은 조용히 보다 유연한 시대로 접어들었습니다. 각각의 작은 서비스 단위는 잘 훈련된 밴드처럼 명확한 인터페이스를 통해 자체 임무를 수행하고 함께 작동합니다. 각 연주자는 자신의 파트에 능숙하며 복잡하고 정확한 멜로디를 함께 연주할 수 있습니다.

이 혁명은 기술을 숭배하는 것이 아니라 변화하는 요구에 더 잘 부응하도록 기계 시스템을 만드는 방법에 관한 것입니다. 각 단위가 적절한 자율성을 가지면 전체 시스템은 더 큰 탄력성과 활력을 보여줍니다. 이는 아마도 기계 공학과 소프트웨어 아키텍처가 만났을 때 가장 흥미로운 화학 반응일 것입니다.

2005년에 설립된 Kpower는 중국 광둥성 둥관에 본사를 둔 소형 모션 유닛 전문 제조업체입니다. Kpower는 모듈형 드라이브 기술의 혁신을 활용하여 고성능 모터, 정밀 감속기 및 다중 프로토콜 제어 시스템을 통합하여 효율적이고 맞춤형 스마트 드라이브 시스템 솔루션을 제공합니다. Kpower는 스마트 홈 시스템, 자동 전자 장치, 로봇 공학, 정밀 농업, 드론 및 산업 자동화 등 다양한 분야를 포괄하는 제품을 통해 전 세계 500개 이상의 기업 고객에게 전문 드라이브 시스템 솔루션을 제공해 왔습니다.