개방형 커미셔닝과 협업 혁신으로 제조업을 재정의하다   스피라텍(SpiraTec) 그룹은 디지털 전환, 엔지니어링, 로봇 공학, 자동화 및 산업 IT를 전문으로 하는 공정 산업의 산업 공학 및 설루션 분야의 글로벌 플레이어이다. 스피라텍의 가상 커미셔닝 전문성은 제조사가 프로세스를 최적화하고 비용을 절감하며 전 세계적으로 디지털화를 가속화하는 데 도움을 준다. 이번 호에서는 스피라텍이 고객이 주요 산업 과제를 해결하도록 돕는 방법과 유니티(Unity)를 기반으로 가상 커미셔닝을 위한 협업적이고 접근 가능한 설루션을 목표로 하는 오픈 소스 이니셔티브인 ‘오픈 커미셔닝’의 배경과 여정을 소개한다. ■ 자료 제공 : 유니티 코리아   ▲ 생산 라인의 디지털 트윈 : PLC 및 로봇 컨트롤러 통합으로 물질 흐름 시뮬레이션   산업이 디지털 전환을 가속화함에 따라 제조사는 제품을 더 빠르게 시장에 출시하고 비용을 줄이며 지속 가능성 목표를 달성해야 한다는 압박을 받고 있다. 이 모든 과정에서 단편화된 데이터, 구식 방법론 및 제한된 표준화로 어려움을 겪고 있다. 이러한 도전 과제는 더 스마트하고 통합된 설루션을 요구한다. 그리고 여기서 디지털 트윈과 가상 커미셔닝이 등장한다. 글로벌 디지털 트윈 시장은 수요가 급증하고 있다. 2024년에는 177억 3000만 달러로 평가되며, 2025년에는 244억 8000만 달러에서 2032년에는 2593억 2000만 달러로 성장할 것으로 예상된다. 캡제미니 리서치 인스티튜트(Capgemini Research Institute)의 디지털 트윈 리포트에 따르면, 57%의 조직이 지속 가능성을 디지털 트윈 투자에 대한 주요 동력으로 언급하며, 51%는 이러한 기술이 환경 목표 달성에 도움이 될 것으로 기대하고 있다. 디지털 트윈 기술의 주요 응용 프로그램인 가상 커미셔닝은 디지털화의 게임 체인저로, 제조사가 실제 배포 전에 프로세스를 시뮬레이션하고 최적화할 수 있게 하여 자원 소비를 줄이고 비용을 절감한다.   가상 커미셔닝 이해하기 전통적으로 자동화에서 커미셔닝은 새로운 시스템(장치, 기계, 공장 등)을 완전 작동 가능한 생산 준비 상태로 만드는 과정을 의미한다. 과거에는 대부분의 PLC(프로그래머블 로직 컨트롤러) 프로그래밍 및 시스템 테스트가 물리적 하드웨어가 제자리에 있어야 했으며, 이는 종종 비용이 많이 드는 지연과 막판 문제 해결을 초래했다. 가상 커미셔닝은 이 패러다임을 뒤집고 전체 커미셔닝 프로세스를 디지털 환경에서 복제한다. 실제 장치, 센서 및 액추에이터와 통신하는 대신, PLC는 디지털 트윈과 통신한다. 이는 실제 시스템의 동작을 정확하게 반영하는 에뮬레이션 모델이다. 중요하게도, 동일한 PLC 프로그램 코드는 가상 및 물리적 단계 모두에 사용되어, 물리적 하드웨어가 준비되면 코드 수정이나 막판 재작성 없이 원활한 인계를 보장한다.   ▲ 가상 커미셔닝 : 물리적 배포 전에 디지털 프로세스 시뮬레이션 및 최적화   가상 커미셔닝이 실제 가치를 제공하는 방법 효율성 향상 가상 커미셔닝은 현장 테스트와 물리적 프로토타입의 필요성을 줄여 시간과 비용을 절감한다. 또한 디지털 환경에서 팀이 신속하게 반복할 수 있도록 하여 개발 주기를 가속화하고 시장 출시 시간을 단축한다.   위험 감소 시뮬레이션을 통해 오류를 조기에 발견함으로써, 가상 커미셔닝은 비용이 많이 드는 실수의 위험을 줄인다. 더욱이, 팀이 위험한 작업을 디지털로 시뮬레이션할 수 있도록 하여 물리적 구현 전에 잠재적 위험을 제거함으로써 더 안전한 배포를 지원한다.   협업 및 혁신 현실적인 시뮬레이션은 교차 기능 팀 간의 더 나은 정렬을 촉진한다. 가상 공간에서 시스템을 시각화하고 상호작용함으로써 이해관계자는 더 깊은 통찰력을 얻고, 전반적인 커뮤니케이션을 향상시켜 창의성과 혁신을 촉진한다.   제약에서 능력으로 : 유니티로의 전환 스피라텍은 고객이 가상 커미셔닝을 운영에 원활하게 통합하도록 돕는 단일 목표를 추진해 왔다. 스피라텍은 제한된 확장성을 가진 폐쇄 시스템, 작은 사용자 커뮤니티 및 최소한의 응용 프로그래밍 인터페이스(API)에 직면했다. 이러한 조건은 공급업체 종속을 촉진하고 프로젝트 위험을 증가시켰다. 이러한 제한은 종종 시간 지연을 일으키고, 고객이 필요로 하는 접근 가능하고 확장 가능한 설루션의 가능성을 없앴다. 유니티는 스피라텍의 큰 장애물을 극복하는 열쇠가 된 실시간 3D 엔진이다. 유니티의 편집기의 힘을 활용함으로써 스피라텍은 최첨단 물리학 및 렌더링 기능을 얻었을 뿐만 아니라, 디지털 트윈 모델 개발에 대한 전체 접근 방식을 근본적으로 변화시켰다. 유니티의 다양한 기술 및 기능은 여러 문제를 해결하고 스피라텍의 디지털 트윈 개발 프로세스를 형성하는 데 도움이 되었다. 프리팹 시스템 : 객체 지향적 접근 방식을 통해 재사용 가능한 구성 요소 라이브러리를 활용하여 디지털 트윈을 생성할 수 있다. 이는 다양한 프로젝트에서 일관된 품질을 유지하면서 개발 속도를 크게 가속화한다. 픽시즈(Pixyz) : CAD 데이터를 원활하게 가져오고 특정 메타데이터 및 고객 기준에 따라 디지털 트윈을 생성하기 위한 규칙 기반 워크플로를 설정할 수 있다. 사용자 인터페이스(UI) 툴킷 : 편집기 및 런타임을 위한 UI 콘텐츠의 생성 및 향상을 가능하게 하여, 사용자 정의 도구 및 인터페이스에 대해 더 매끄러운 사용자 경험을 제공한다. 작업 시스템 : 복잡한 프로세스(예 : 유체 흐름, 대량 물질 이동 및 스트레스 모델링) 및 대규모 디지털 트윈 프로젝트의 효율적인 다중 스레드 시뮬레이션을 가능하게 한다. 분석기 및 저장 프로파일러 : 성능 병목 현상에 대한 자세한 통찰력을 제공하여 배포 전에 프로젝트 품질을 최적화하고 개선할 수 있게 하며, 궁극적으로 고객에게 더 신뢰할 수 있는 설루션을 제공한다.   대규모 디지털 트윈 내부 : 창고 커미셔닝의 재구상 물류 회사의 창고 시뮬레이션을 특징으로 하는 성공 사례에서 스피라텍은 12개의 가상 PLC를 완전한 디지털 환경에 통합했다. 모델은 필드버스 에뮬레이션과 드라이브, 안전 모듈 및 RFID 리더와 같은 산업 구성 요소의 시뮬레이션을 특징으로 했다. 사용성을 높이기 위해 대규모 시뮬레이션에 최적화된 경량의 강력한 독립 실행형 *.exe 애플리케이션을 제공하는 맞춤형 사용자 인터페이스가 개발되었다. 또한 시스템은 창고 관리 시스템(WMS)과 원활하게 통합되어, 안전한 가상 환경에서 실시간 제품 데이터 관리를 위한 네이티브 텔레그램 통신을 가능하게 했다. 이는 물리적 기계가 존재하기도 전에 포괄적인 소프트웨어 검증을 보장하여 품질을 크게 향상시키고 배포 위험을 줄였다. 이 이니셔티브는 커미셔닝 시간을 30% 줄였다, 프로젝트 일정을 가속화하면서 비용과 위험을 줄였다. 효율성 향상을 넘어, 이는 부서 간 협업을 강화하여 비용 효율적인 반복 개발과 더 빠른 개념 증명 검증을 가능하게 했다.   ▲ 개방형 커미셔닝으로 구축된 창고 운영 시뮬레이션   효율을 넘어 : 시뮬레이션을 통한 지속 가능성 추진 가상 커미셔닝에 대한 대화는 종종 단축된 커미셔닝 시간과 개선된 협업에 초점을 맞추지만, 이러한 이점은 지속 가능성과 관련하여 특히 실질적인 비즈니스 가치로 직접 전환된다. 스피라텍은 고객과 협력하여 후속 제품 수명주기 전반에 걸쳐 디지털 트윈의 사용을 확장하기 시작했으며, 지속 가능성과 비용 절감의 잠재력은 크다. 프로세스를 간소화하고 고충실도 시뮬레이션을 활용함으로써 기업은 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. 장비 수명의 연장 : 시뮬레이션 데이터로 훈련된 예측 유지보수 알고리즘을 사용하여 조직은 마모를 최소화하고 비용이 많이 드는 교체 및 수리를 연기한다. 고장 감소는 유지보수 비용을 직접 낮추고 계획되지 않은 다운타임을 줄인다. 자원 소비의 절감 : 가상 환경에서 제어 논리와 워크플로를 검증함으로써, 팀은 에너지 사용을 줄이고 자재 낭비를 최소화하는 효율성 격차를 식별할 수 있다. 이러한 개선은 환경 목표를 달성하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 운영 비용을 줄인다. 시장 출시 시간의 가속화 : 가상 커미셔닝은 물리적 프로토타입과 긴 현장 테스트의 필요성을 최소화한다. 결과적으로 기업은 제품을 더 빠르게 출시하고, 시장 점유율을 더 빨리 확보하며, R&D 투자에 대한 더 빠른 수익을 실현할 수 있다. 현장 면적의 축소 : 더 적은 문제 해결 방문과 짧은 설치 시간은 여행 관련 배출가스와 비용을 줄인다. 이 혜택은 여러 글로벌 시설을 가진 조직에 대해 크게 확장된다.   미래를 함께 형성하기 : 커뮤니티 주도 이니셔티브 협업과 개방성이 가상 커미셔닝의 가장 큰 혁신을 이끌어낼 것이며, 이는 계속 발전할 것이다. 개방형 커미셔닝(open commissioning)을 통해 스피라텍은 단순히 도구를 공유하는 것이 아니라, 혁신적인 아이디어가 다듬어지고 테스트되며 실제 문제를 해결하는 데 적용될 수 있는 커뮤니티 주도 생태계를 구축하고 있다. 가장 흥미로운 발전은 아직 오지 않았다. 스피라텍의 다음 진화는 생성형 AI와 실시간 클라우드 시뮬레이션을 통합하고, 데이터 표준을 설정하며, 산업 연결성을 확장하는 것이다. 제조의 미래는 협업적이고, 데이터 기반이며, 친환경적으로 더 스마트하고 지속 가능한 산업 환경을 만들어 나가는 데 있다.     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

‘2025 산업지능화 컨퍼런스’가 지난 3월 13일~14일 서울 코엑스 E홀에서 개최되었다. 이번 행사는 산업통상자원부가 주최하고 한국산업지능화협회가 주관했으며, AI 기반의 산업 생태계 조성과 AX(AI Transformation) 확산을 통해 새로운 비즈니스 기회를 창출하는 것을 목표로 했다. ■ 이성숙 기자     ‘DX to AX – 산업 AX로 가는 여정’을 주제로 열린 이번 행사는 제조산업 혁신을 위한 AI 및 디지털 기술의 실제 적용 사례를 공유하고, 향후 산업 발전 방향을 모색하는 자리로 마련되었다. 다양한 국내외 기업이 참여해 디지털 전환(DX)과 인공지능 전환(AX)의 최신 트렌드와 기술을 소개했다. 행사는 기조세션과 함께 제조 OT 기술, 제조 IT 기술, 제조 AI, 산업 데이터 스페이스 등 네 개의 기술 세션으로 구성되었다.   글로벌 기업의 제조 혁신 사례 공유 행사 첫째 날인 3월 13일의 기조 세션은 ‘국내외 DX/AX 선도 사례’를 주제로 진행되었으며, 실제 제조 현장에서 적용된 AI 및 디지털 혁신 사례를 발표하고, 최신 제조기술과 산업 데이터를 활용한 고도화 방안을 논의했다. 첫 번째 연사인 LG CNS 박재원 화학사업 담당은 ‘AX를 통한 제조기업의 혁신적 경쟁력 확보 방안’을 주제로, 제조산업에서 AI를 활용한 혁신 사례를 소개했다. 그는 “AX 추진을 위해서는 AI를 활용해 전사적으로 능동적인 AX 가속화를 지원할 수 있는 시스템 기반의 운영 환경이 필요하다”고 강조하며, “최적화된 생성형 AI 서비스 구현을 위해서는 활용 목적에 맞는 서비스 발굴 및 검증이 선행되어야 한다”고 덧붙였다. 한국IBM 박정선 실장은 데이터 기반 디지털 제조 전환에 대해 발표했다. 그는 검사 자동화, 고장 예측 및 예지보전, 정비 노하우 관리 등 IBM의 실제 고객 사례를 소개하며, 제조업의 AI 적용 가능성을 강조했다. 다음으로 한국미쓰비시전기오토메이션 이노우에 나오타케 부장이 ‘산업 AIX(AI Transformation) - 산업 생산성 관점에서의 파괴적 혁신 가능성’을 주제로 발표했다. 마지막으로 원프레딕트 윤병동 대표는 중소 제조기업을 위한 산업 AX 전략을 공유하며, 중소기업이 AI 기반 생산성 혁신을 달성할 수 있는 방법을 설명했다. 기조 세션 이후에는 분야별 기술 및 활용 사례 소개가 이어졌다. 주한 스위스대사관 무역투자청, 아이투맥스, 인이지, 고성엔지니어링, 유비씨, 수퍼브에이아이, 비앤드알산업자동화, 로크웰 오토메이션, 아비바 코리아, 한국산업지능화협회, LG전자 생산기술원, 인터엑스 등 다양한 기업이 발표자로 참여했다.     AI 기반 자율 제조 및 디지털 트윈 기술 소개 둘째 날인 3월 14일의 기조 세션은 현대오토에버 장연세 상무의 발표로 시작됐다. 그는 ‘소프트웨어 정의 공장으로의 DI/DX 여정’를 주제로, 현대오토에버의 ‘소프트웨어 정의 공장(SDF : Software Defined Factory)’ 설루션을 소개했다. 장 상무는 “SDF는 하드웨어에 종속되지 않고, 소프트웨어로 제조 인프라를 정의하고 이를 제어 및 관제함으로써 유연성과 상호운영성을 제공하는 공장”이라고 설명했다. 이어 로크웰 오토메이션 앤드류 엘리스 부사장은 ‘AI를 통한 자율 제조 생태계 구축’을, 헥사곤 MI 홍석관 부사장은 ‘측정 데이터 기반 자산 관리 및 로봇 성능 향상’을 주제로 발표했다. 홍 부사장은 디지털 트윈 기술, 측정 데이터 기반 공간정보 DX화, 협업 기술 등을 소개하며, 제조산업에서 효율적인 자산 관리를 위한 헥사곤의 DX & DT 전략을 공유했다. 마지막 기조세션 발표자로 나선 다임리서치 장영재 대표이사는 ‘AI 디지털 트윈 기반 무인/자율 공장 구축 실증 사례’를 주제로 강연했다. 그는 자체 개발 설루션을 통한 신속한 디지털 트윈 검증 기술, 실제 시스템 연동 가상 커미셔닝(virtual commissioning) 기술, 하드웨어 및 로봇 시스템을 고려한 고밀도 AGV/AMR 설계 등 AI 자율공장 실현을 위한 핵심 기술을 소개했다. 이 날 기술 세션에서는 오토스토어시스템, 주식회사 마이링크, 인터엑스, 씨메스, 일루넥스, 아비바 코리아, 피티씨-캡웨어, 유진로봇, 시제, 엠아이큐브솔루션, 쿤텍, 넥스톰 등 기업이 발표자로 참여했다.     콘퍼런스를 통해 본 제조업의 미래 이번 콘퍼런스를 주관한 한국산업지능화협회는 “이번 행사를 통해 제조업의 디지털 혁신이 더욱 가속화될 것으로 기대한다”며, “기업 간 협력을 강화해 글로벌 경쟁력을 높이고, AI 및 디지털 기술을 활용한 산업 전환 가능성을 모색하는 계기가 될 것”이라고 밝혔다. 제조업계는 이번 콘퍼런스를 통해 AI 및 산업 데이터를 활용한 디지털 혁신 방향을 확인하고, 새로운 비즈니스 모델을 탐색할 기회를 얻었다. 앞으로도 AX 확산을 위한 지속적인 연구와 협력이 필요할 것으로 보인다.     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

개발 및 공급 : 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어 주요 특징 : 몰입형 협업 경험, 전기-기계 워크플로 제공, 보다 많은 AI 기능과 생성형 설계 도구 지원, NX X와 Zel X 포함한 제품으로 클라우드로 전환해 도메인 간 협업 강화 등   지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어는 지멘스 엑셀러레이터(Siemens Xcelerator) 포트폴리오의 일부이자 신규 기능으로 더욱 강화된 주력 제품 엔지니어링 소프트웨어인 NX 소프트웨어 최신 업데이트를 발표했다. 이를 통해 모든 산업 분야의 설계자와 제조업체가 보다 우수하고 최적화된 제품을 빠르게 시장에 출시할 수 있도록 지원하는 것이 목표다.   ▲ NX의 최신 업데이트는 더욱 우수하고 최적화된 제품을 빠르게 시장에 출시할 수 있도록 지원한다.   클라우드 기반 제품 엔지니어링을 위한 NX X NX X 소프트웨어는 업계 리더와 선도자들이 수년 동안 사용해 온 NX 소프트웨어와 동일한 제품으로 클라우드에서 제공되며, 제품 수명주기 관리(PLM)를 위한 팀센터(Teamcenter) 포트폴리오 기반 내장형 데이터 관리 기능으로 더욱 강화된 제품이다. 지멘스의 서비스형 클라우드 소프트웨어 인프라에 정보가 저장돼 더 높은 유연성, 확장성, 협업을 제공하는 새로운 차원의 NX를 활용할 수 있다. NX X는 강화된 클라우드 기반 제품 엔지니어링으로, 원활한 협업을 위한 안전한 데이터 관리와 함께 데스크톱 설치 또는 아마존 웹 서비스(AWS)를 통한 브라우저 스트리밍을 지원한다. 더불어 팀센터 X(Teamcenter X) 소프트웨어가 NX에 빌트인되어 데이터 관리 기능을 강화함으로써, 사용자에게 향상된 유연성과 기본 협업 기능을 제공하고 IT 관리에 낭비되는 시간을 줄여준다. 또한 NX X의 유연하고 확장 가능한 라이선스를 통해 고객이 NX 기본 기능 외에 애드온(add-on) 모듈과 고급 NX 기능에 액세스할 수 있는 탄력적이고 비용 효율적인 방법도 제공한다. 110개 이상의 제품을 사용할 수 있으므로 고객의 워크플로에 가장 적합한 애드온을 탐색해 프로젝트의 요구 사항에 따라 유연하게 맞춤화할 수 있다. NX X는 새로 발표된 젤 X(Zel X) 소프트웨어와 연동해 사용할 수 있다. NX와 동일한 아키텍처를 기반으로 하는 젤 X는 지멘스의 차세대 브라우저 기반 엔지니어링 앱으로, NX 등 기타 엑셀러레이터 솔루션과 통합돼 제조 공정과 현장 운영을 간소화한다. 도브테일 일렉트릭 에비에이션의 데이비드 도랄(David Doral) CEO는 “혁신의 지평을 개척하는 스타트업으로서 제품 성능 보장을 위한 모든 옵션을 탐색할 수 있는 역량이 필요하다. 시중 제품을 검토한 결과 가치 기반 라이선싱을 통해 미래를 대비한 차세대 제품 엔지니어링 기능을 제공하는 NX X를 도입, 경쟁사 제품보다 확장성과 유연성이 뛰어난 엑셀러레이터로 전환할 수 있게 됐다. 지멘스와 함께 미래를 위해 구축된 새로운 플랫폼을 통해 멋진 미래를 열어갈 것”이라며 NX X 사용 경험을 공유했다.   ▲ NX 이머시브 익스플로러는 데스크톱과 가상 현실에서 설계 검토, 가상 커미셔닝, 이해관계자 승인을 위한 환경을 제공한다.수 있도록 지원한다.   미래 설계 환경에 집중하는 엔지니어와 설계자 NX 이머시브 익스플로러(NX Immersive Explorer)는 데스크톱과 가상 현실 모두에서 높은 사실감으로 설계 검토, 가상 커미셔닝, 이해관계자 승인에 게이밍 수준의 환경을 제공한다. 2024년 12월에 출시되는 NX 이머시브 익스플로러는 주요 HMD(헤드 마운트 디스플레이) 하드웨어 옵션을 지원하며, 사용자는 상호 작용 가능한 몰입형 포토리얼리즘으로 설계 프로세스 초기에 귀중한 인사이트를 얻을 수 있어 실제 프로토타입 제작에 드는 비용을 절감할 수 있다. 이 솔루션은 전체 어셈블리 관점에서 특정 부품에 집중하고, 개별 구성 요소를 검토하고, 마크업과 메모를 추가해 설계 검토 결과를 문서화할 수 있는 기능을 통해 새로운 관점에서 설계 프로세스를 수행할 수 있다.   NX에 신규 AI 기능 도입 NX를 비롯한 모든 곳에 AI가 적용돼 NX의 AI 지원 설계 도구로 프로세스를 개선하고 가속할 수 있다. 토폴로지 최적화, 퍼포먼스 프레딕터(Performance Predictor), 자이로이드 모델링을 비롯한 새로운 AI 지원 도구가 명령 예측, 선택 예측 등 기존 도구와 결합돼 효율성을 높인다. 퍼포먼스 프레딕터(Performance Predictor)는 개별 부품의 재질 선택에 의한 구조적 해석 결과에 중점을 둔 AI 기반 설계 시뮬레이션 도구이다. 설계자의 설계 변경에 의한 실시간 해석 결과를 통해 설계를 검증해 비용이 많이 드는 오류를 사전에 제거함으로써, 혁신 프로세스의 속도를 높일 수 있도록 지원한다. AI 기반 토폴로지 최적화, 새로운 자이로이드 격자 기능을 활용한 내부 채우기 설계 기능과 2023년 도입된 디자인 스페이스 익스플로러(Design Space Explorer) 기능을 결합하면 설계자는 필요에 따라 성능을 발휘하는 최적의 부품을 만들 수 있다. 더불어 경량화 연구를 수행하고 적절한 경우 적층 제조를 활용할 수 있다.   ▲ NX CAM의 고급 홀메이킹 작업은 정밀한 공구 경로 제어를 제공해 최적화된 가공과 우수한 표면 마감을 지원한다.   부품 제조 속도와 제어 극대화 이번 NX 업데이트는 NX CAM 및 NX 애디티브 매뉴팩처링(AM)에 더 높은 수준의 사용자 제어와 워크플로 생산성을 제공해 사용자가 부품 설계에서 고품질 부품으로 보다 빠르고 확실하게 전환할 수 있도록 지원한다. 향상된 3D 어댑티브 황삭(3D Adaptive Roughing) 고속 가공 전략은 프로그래머가 시작 위치를 자동으로 지정할 수 있도록 지원해 보다 효율적인 가공과 공구 수명 연장을 가능하게 한다. 마찬가지로 홀메이킹 작업도 개선돼 공구 이동을 더욱 세밀하게 제어할 수 있어, 안전한 가공과 향상된 표면 품질을 보장한다. 또한 클라우드 커넥트 툴 매니저(Cloud Connect Tool Manager)가 업그레이드돼 CNC 프로그래밍이 간소화됐다. 공구 공급업체 카탈로그에 직접 액세스해 공구 데이터를 관리, 가공 설정을 절삭 공구와 연결할 수 있으므로 프로그래밍 속도가 빨라진다. 새로운 기능과 개선 사항으로 금속과 폴리머 부품 적층 제조 빌드 작업 준비 워크플로가 간소화됐다. 새로운 패싯(facet) 선택 방법은 패싯 지오메트리로 모델링된 부품의 서포트 구조 생성을 단순화한다. 또한 서브네스팅, 신터박스 생성, 슬라이스 면적 분포 계산, 3D 패킹 최적화를 위한 새로운 기능은 폴리머 빌드 작업 준비를 위한 워크플로를 크게 단순화하고 가속한다. 새로운 지멘스 빌드 프로세서는 NX에서 SLM 솔루션즈(SLM Solutions)와 트럼프(Trumpf) 금속 3D 프린터로의 프린트 작업 파일 생성과 출력을 단순화한다. 마지막으로 새로운 다축 적층 제작 규칙을 통해 일관된 고품질 제작을 위한 ‘비결’로 여겨지는 맞춤형 공정 파라미터를 생성하고 재사용할 수 있다.   전기, 반도체 산업을 위한 기능 향상 새로운 전기 설계를 위한 매지니드 환경(Managed Environment for Electronics Design)은 엑셀러레이터 플랫폼 내 다양한 소프트웨어의 데이터를 연속 디지털 스레드로 연결하여 네 소프트웨어 간의 통합을 강화한다. 연결되는 소프트웨어는 ▲NX 소프트웨어 ▲전기/전자(E/E) 시스템 개발을 위한 캐피탈(Capital) 소프트웨어 ▲PCB 설계를 위한 익스페디션(Xpedition) 소프트웨어 ▲PLM을 위한 팀셀터 등이다. 이 네 소프트웨어 간의 통합을 강화함으로써 전기/전자와 기구 설계 팀 간 원활한 데이터 흐름과 협업이 가능해진다. 통합 데이터 관리 플랫폼은 전기/전자 분야와 기구 설계 분야의 ECAD-MCAD 프로세스를 간소화한다.   ▲ NX, 캐피탈, 익스페디션, PLM을 위한 팀센터를 통합해 전자와 기구 설계 팀 간 원활한 데이터 흐름과 협업을 가능케 한다.   NX BIM 기능 BIM용 NX는 건축/엔지니어링/건설(AEC) 워크플로를 위한 단일 다분야 플랫폼을 지원하는 종합적인 건설 정보 모델링(BIM) 도구 세트를 제공한다. 이는 일반적으로 건축과 건설 설계 프로세스의 다양한 측면을 처리하기 위해 여러 개의 개별 소프트웨어 제품에 의존하는 분야에서 특히 유용하다. 새로운 BIM용 NX 기능에는 IFC 데이터 변환기, 계단 도구, 3D BIM 라이브러리에서 가져오기 기능이 포함돼 상호 운용성과 워크플로 효율성이 향상됐다. 새로운 NX 포 콘크리트 디자인(NX for Concrete Design) 애드온 모듈은 모듈식 건축에서 필수 요소로, 콘크리트 구조물의 디지털 트윈에 더 높은 충실도를 지원한다.     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어는 지멘스 엑셀러레이터(Siemens Xcelerator) 포트폴리오의 하나이자 신규 기능으로 강화된 주력 제품 엔지니어링 소프트웨어인 NX의 최신 업데이트를 발표했다. 이를 통해 모든 산업 분야의 설계자와 제조업체가 보다 우수하고 최적화된 제품을 빠르게 시장에 출시할 수 있도록 지원하는 것이 지멘스의 목표다. NX X 소프트웨어는 업계에서 수년 동안 사용해 온 NX 소프트웨어와 동일한 제품으로 클라우드에서 제공되며, 제품 수명주기 관리(PLM)를 위한 팀센터(Teamcenter) 포트폴리오 기반 내장형 데이터 관리 기능으로 더욱 강화된 제품이다. 지멘스의 서비스형 클라우드 소프트웨어 인프라에 정보가 저장돼 더 높은 유연성, 확장성, 협업을 제공하는 NX를 활용할 수 있다. NX X는 강화된 클라우드 기반 제품 엔지니어링으로, 원활한 협업을 위한 안전한 데이터 관리와 함께 데스크톱 설치 또는 아마존 웹 서비스(AWS)를 통한 브라우저 스트리밍을 지원한다. 또한 팀센터 X(Teamcenter X) 소프트웨어가 NX에 빌트인돼 데이터 관리 기능을 강화해 사용자에게 향상된 유연성과 기본 협업 기능을 제공하고 IT 관리에 낭비되는 시간을 줄여준다. 또한 유연하고 확장 가능한 라이선스를 통해 고객이 NX 기본 기능 외 애드온(Add-on) 모듈과 고급 NX 기능에 액세스할 수 있는 탄력적이고 비용 효율적인 방법도 제공한다. 110개 이상의 제품을 사용할 수 있으므로 고객의 워크플로에 가장 적합한 애드온을 탐색해 프로젝트의 요구 사항에 따라 유연하게 맞춤화할 수 있다. NX X는 새로 발표된 젤 X(Zel X) 소프트웨어와 연동해 사용할 수 있다. NX와 동일한 아키텍처를 기반으로 하는 젤 X는 지멘스의 차세대 브라우저 기반 엔지니어링 앱으로, NX 등 기타 엑셀러레이터 솔루션과 통합돼 제조 공정과 현장 운영을 간소화한다.     NX 이머시브 익스플로러(NX Immersive Explorer)는 데스크톱과 가상 현실 모두에서 높은 사실감으로 설계 검토, 가상 커미셔닝, 이해관계자 승인에 게이밍 수준의 환경을 제공한다. 2024년 12월에 출시되는 NX 이머시브 익스플로러는 주요 HMD 하드웨어 옵션을 지원하며, 사용자는 상호 작용 가능한 몰입형 포토리얼리즘으로 설계 프로세스 초기에 귀중한 인사이트를 얻을 수 있어 실제 프로토타입 제작에 드는 비용을 절감할 수 있다. 전체 어셈블리 관점에서 특정 부품에 집중하고, 개별 구성 요소를 검토하고, 마크업과 메모를 추가해 설계 검토 결과를 문서화할 수 있는 기능을 통해 완전히 새로운 관점에서 설계 프로세스를 수행할 수 있다. 한편, 지멘스는 NX의 AI 지원 설계 도구로 프로세스를 개선하고 가속할 수 있다고 소개했다. 토폴로지 최적화, 퍼포먼스 프레딕터(Performance Predictor), 자이로이드 모델링을 비롯한 새로운 AI 지원 도구가 명령 예측, 선택 예측 등 기존 도구와 결합돼 효율성을 높인다. 퍼포먼스 프레딕터는 개별 부품의 재질 선택에 의한 구조적 해석 결과에 중점을 둔 AI 기반 설계 시뮬레이션 도구이다. 설계자의 설계 변경에 의한 실시간 해석 결과를 통해 설계를 검증해 비용이 많이 드는 오류를 사전에 제거함으로써 혁신 프로세스의 속도를 높일 수 있도록 지원한다. AI 기반 토폴로지 최적화, 새로운 자이로이드 격자 기능을 활용한 내부 채우기 설계 기능과 2023년 도입된 디자인 스페이스 익스플로러(Design Space Explorer) 기능을 결합하면 설계자는 필요에 따라 성능을 발휘하는 최적의 부품을 만들 수 있다. 더불어 경량화 연구를 수행하고 적절한 경우 적층 제조를 활용할 수 있다. 이외에도 지멘스는 ▲정밀한 공구 경로 제어를 제공해 최적화된 가공과 우수한 표면 마감을 지원하는 고급 홀메이킹(holemaking)을 비롯해 부품 제조 속도와 제어 극대화를 위한 NX CAM 및 NX 에디티브 매뉴팩처링(AM) ▲NX, 캐피탈(Capital), 익스페디션(Xpedition), 팀센터를 통합해 전자와 기구 설계 팀 간 원활한 데이터 흐름과 협업을 가능케 하는 Managed Environment for Electronics Design을 비롯해 전기, 반도체 산업을 위한 향상된 기능 ▲건축, 엔지니어링, 건설(AEC) 워크플로를 위한 단일 다분야 플랫폼을 지원하는 종합적인 건설 정보 모델링(BIM) 도구 세트를 제공하는 NX BIM 기능 등의 업데이트를 소개했다.

디지털 기반의 새로운 생산 환경과 제조 혁신   제조산업을 둘러싼 환경의 변화와 과제에 대응할 필요성이 높아지는 가운데, 기술의 발전이 제조업계에 새로운 기회를 제공하고 있다. 제조산업의 혁신은 제조 생산기계와 설비를 포함한 생산 과정의 전체 수명주기를 디지털화하는 것을 필요로 한다.    ■ 오병준 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어 코리아의 한국지사장이다. SAS 코리아 대표이사를 지냈으며 오라클 코리아, 테라데이터 코리아, IBM 코리아 임원으로 재직하면서 엔지니어링, 영업, 채널 관리, 마케팅 등 다양한 관련 분야 전문성을 보유하고 있다. 홈페이지 | www.sw.siemens.com/ko-KR   그림 1. 미래 공장을 위한 스마트 기계 르네상스(이미지 출처 : 지멘스)   오늘날 기계 제조업체들은 불안정한 시장 환경에 직면하고 있으며, 차세대 제품 개발을 위해 새로운 접근 방식을 채택해야 하는 압박을 받고 있다. 예상대로 품질, 비용, 성능에 대한 부담은 여전히 존재한다. 이 가운데 지속가능성에 대한 요구사항이 이제 화두로 떠오르고 있다. 핵심은 에너지 사용량 감소, 탄소 배출 절감, 폐기물 최소화에 초점이 맞춰져 있다.  이러한 글로벌 트렌드가 전 세계 제조업체에 영향을 미치고 있으며, 정치 사회적 변화가 비즈니스 모델의 변화를 이끌고 있다. 이는 리쇼어링, 서비스화, 신규 시장 진입 등 비즈니스 모델의 변화로 이어지고 있다. 제조업체들은 기존 영역에서 인접 시장이나 새로운 시장으로 이동하면서 신흥 영역에서 기회를 포착하고 있다. 일례로, 제지기계 제조업체들은 전기차 수요의 급증을 충족하기 위해 배터리 기계 제조로 사업을 확장하고 있으며, 유리 산업의 기계 제조업체들도 마찬가지다. 한편, 기계 제조와 제조 운영 측면에서 인력부족 현상은 자동화에 대한 필요성을 증가시키고 있다. 미래 공장은 이제 지속가능성, 유연성, 미래 인력의 패러다임 중심으로 개발되고 있다. 산업계가 해결해야 할 많은 과제 속에서 기술의 발전은 제조업체에 번영의 기회를 제공하고 있다. 이는 디지털화로부터 생성된 인텔리전스와 풍부한 데이터에 의해 가능해졌다. 또한 디지털 도구, 시스템, IoT(사물인터넷) 데이터를 통합해 디자인, 엔지니어링, 생산 및 서비스 전반에 걸쳐 이전에 격리되었던 정보의 연결을 가능하게 하고 있다.    그림 2. 디지털화를 통해 필요할 때, 필요한 곳에서 중요한 데이터에 액세스할 수 있게 됐다.(이미지 출처 : 게티이미지/Cravetiger)   제조업체는 디지털화를 통해 자동화를 넘어서 예측 가능하고 적응적인 생산 환경으로 나아갈 수 있다. 적응형 제조(adaptive manufacturing)는 시장과 고객 요구사항이 변화함에 따라 생산을 손쉽게 전환할 수 있는 유연성을 제공한다. 더욱이, 이는 공정 시스템을 간소화해 제조업체가 동일한 인력으로 더 많은 일을 할 수 있게 한다. 이러한 이점 때문에 국내에서도 기계 제조의 디지털화를 촉진하기 위한 다양한 노력이 진행되고 있다. 최근 산업통상자원부는 ‘AI 자율제조 전략 1.0’을 발표하면서, 5년 동안 1조 원 이상을 R&D에 투자해 기계 분야를 포함한 핵심 제조업의 디지털 전환을 지원함으로써 자율제조 보급률을 30% 이상 높이고 제조업 생산성을 20% 이상 향상시킬 것이라고 발표했다. 또한 경상남도는 ‘기계·방산 제조분야 디지털전환(DX) 지원센터 구축과 운영사업’을 추진해 기술 지원과 인력 양성 등을 포함한 디지털 전환 생태계를 확장하고 지속 가능한 미래를 선도할 것이라고 발표했다. 디지털화는 보다 유연한 프로세스를 만들고, 여러 엔지니어링과 생산 분야에 걸쳐 중요한 디지털 데이터를 활용함으로써 제조 리스크를 줄일 수 있다. 이전에 사일로(silo)화되어 있던 다양한 분야의 데이터를 통합하기 위해서는 기계 설계, 시뮬레이션, 공장 자동화, 제품 수명주기 관리(PLM)에 대한 깊은 이해를 바탕으로 한 솔루션이 필요하다.   디지털화의 핵심, 디지털 트윈 제조업의 혁신은 제조 생산기계와 설비를 포함한 생산 과정의 전체 수명주기를 디지털화하는 것을 필요로 한다. 이는 설계 단계에서 생산 장비의 디지털 트윈을 생성함으로써 시작된다. 디지털 트윈은 설계 프로세스 전반에 걸쳐 기계 역학, 소프트웨어, 전기, 자동화 시스템을 아우르는 다분야 엔지니어링을 기반으로 개발된다. 이러한 디지털 트윈은 가상 프로토타이핑에서 설계 탐색과 평가에 사용된다. 생산 장비의 배치가 준비되면 디지털 트윈은 생산 설비가 실제로 설치되기 전에 가상의 커미셔닝(commissioning)을 가능하게 하고, 장비에 대한 사전 운영자 교육을 제공해 배치에 필요한 시간과 위험을 크게 줄일 수 있다.   그림 3. 디지털 트윈은 초기에 설계 탐색과 가상 프로토타이핑에 사용되며, 설치 전 가상 커미셔닝에도 활용돼 운영 데이터로 실제와 디지털 사이의 루프를 연결할 수 있다.(이미지 출처 : 지멘스)     ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.

다쏘시스템이 4월 22일~26일 독일 하노버에서 열리는 ‘2024 하노버 산업박람회(Hannover Messe 2024)’에 참가한다고 밝혔다. 다쏘시스템은 박람회에서 버추얼 트윈 기반 혁신과 로봇 기반 자동화 사례를 소개할 예정이다. 이번 하노버 산업박람회는 ‘지속가능한 산업 활성화’를 주제로 진행된다. 세부 주제는 인더스트리 4.0과 제조업-X, 산업용 에너지, 디지털화, 인공지능(AI), 머신러닝, 탄소중립 생산, 수소 연료 전지 등 산업의 고도와 기후 중립과의 상생을 모색하며 약 4000개의 글로벌 기업과 13만 명 이상이 참가할 전망이다. 박람회 기간 중 다쏘시스템은 오므론(OMRON)과 함께 생산성 향상을 위한 자율 모바일 로봇(AMR)과 3D익스피리언스 플랫폼을 통합한 엔드 투 엔드 디지털화의 이점에 대해 시연한다. 이 쇼케이스에서는 제조 분야 표준을 준수하는 데이터 교환을 지원하기 위한 디지털 트윈 협회(IDTA)의 관리 셸인 자산 관리 셸(AAS)을 소개한다. 이에 더해 유연한 생산 공장 현장 예시를 통해 다쏘시스템 3D익스피리언스 플랫폼과의 상호작용 과정을 선보인다. 다쏘시스템은 “3D익스피리언스 플랫폼을 통해 기업이 가치 사슬과 새로운 비즈니스 모델을 창출하고, 디지털 산업 환경의 표준화를 적극적으로 촉진시킬 수 있도록 지원하겠다는 의지를 선보일 것”이라고 밝혔다. 쇼케이스에서는 생산 공정 4개 스테이션을 포함해 이동식 자율 모바일 로봇이 설치된 모습을 직접 볼 수 있다. 특히 부스 내 버추얼 트윈 경험을 통해 ▲사전 판매 단계에서의 시스템 계획 ▲가상 커미셔닝(원활한 통합을 위해 워크플로를 가상으로 미리 시뮬레이션하고 실제 시운전 전에 다양한 시나리오를 테스트하는 프로세스) ▲버추얼 트윈 기반 자동화 운영 ▲애프터 세일즈 서비스 등 제품 제작의 전 단계부터 운영까지 프로세스를 간소화하고, 효율성을 높이며 유연성을 향상시키는 방법을 확인할 수 있다.     3D익스피리언스 플랫폼에서는 생산 라인을 3D로 미리 계획할 수 있다. 이를 통해 새로운 기계와 모바일 로봇을 레이아웃에 맞게 배치하고 전원 공급 및 보행 경로 등의 측면에서 최적의 위치에 배치 가능하다. 아울러 버추얼 트윈을 사용하면 로봇 시뮬레이션과 새로운 워크플로 설계를 통해 유연성과 효율성을 높일 수 있다. 원활한 통합을 위해 워크플로를 미리 시뮬레이션하면 실제 시운전 전에 다양한 시나리오를 테스트할 수 있다. 이를 통해 제어 프로세스의 오류와 병목 현상을 조기에 파악할 수 있으며, 기업은 설치 시간 단축과 효율적인 프로세스의 이점을 누릴 수 있다. 3D익스피리언스 플랫폼이 구현하는 버추얼 트윈은 모바일 로봇의 규모가 커질 수록 운영 모니터링 및 관리가 더욱 복잡해진 상황에서 제어 센터 역할을 한다. 이를 통해 주요 성과 지표 및 자재 정보등의 운영 데이터를 실시간으로 통합하여 종합적인 개요를 제공할 수 있다. 고객 요구 사항에 개별적으로 맞춤화된 버추얼 트윈을 활용하면 데이터 기반의 지속 가능하고 예측 가능한 유지보수가 가능하다. 인공지능과 머신러닝을 사용하여 센서 데이터를 분석하여 잠재적인 장애를 조기에 감지하고 수정하는 것은 물론, 다운타임을 최소화하기 위한 사전 예방적 계획 유지보수가 가능하다. 증강 현실 기술도 통합할 수 있다. 이를 통해 실제 환경을 제한 없이 완벽하게 살펴볼 수 있으며, 태블릿 PC나 스마트폰의 카메라 이미지에 추가적인 가상 정보를 투사할 수 있다. 이를 통해 정확한 진단이 가능한 것은 물론, 수리 시간을 단축할 수 있다. 다쏘시스템 코리아의 정운성 대표이사는 “버추얼 트윈을 로봇 자동화와 결합하면 모든 공정을 가상 공간에서 확인할 수 있어 최소한의 인력과 자원으로 생산성을 향상시키는 것은 물론 기업의 글로벌 경쟁력 제고에도 도움이 된다”면서, “참가자들은 세계 최대 산업기술전인 독일 하노버 산업박람회 2024에서 다쏘시스템의 버추얼 트윈 프로세스의 중요성과 가치를 더욱 생생하게 경험하게 될 것”이라고 전했다.

개발 및 공급  : 카를로(CARLO) 주요 특징 : 디지털 트윈 제작 도구, 대규모 시뮬레이션, 상용 시뮬레이션 대비 검증된 가속 성능, AI 플랫폼 제공 사용 환경(OS) : 윈도우 환경 권장 시스템 권장 사양 : 인텔 코어 2 듀오 또는 AMD 애슬론 X2 CPU 이상, OS 디스크의 4GB 여유공간   최근 스마트 공장, 디지털 트윈이라는 용어가 반도체, 자동차, 2차전지, 조선 등 다양한 산업 분야에서 쓰이고 있다. 디지털 트윈이란 현실 세계의 물리적 객체, 프로세스, 행동 등을 가상 세계에 똑같이 구현한 기술로 디지털 전환(DX : Digital Transformation)의 핵심 키워드로 부상하고 있다. 디지털 기술을 활용하여 회사의 경쟁력을 강화하고 비즈니스 변화 속도에 맞춰 기회를 창출하기 위해 기업들은 산업, 업종의 경계를 넘어 DX를 도입, 추진해 나가고 있다. 물류 시뮬레이션 솔루션은 대부분 숙련자 또는 전문가의 의존도가 높은 가정 분석(what-if) 방식을 활용하고, 생산 계획 단계에서 주로 사전 분석 및 검증용으로 사용된다. 하지만 시뮬레이션에 현장 데이터를 반영하는데 있어 대용량 데이터 처리와 시뮬레이션 가속 성능 등의 한계로 다양한 제약 조건이 발생할 수 있다. 실제로 활용 가능한 디지털 트윈 솔루션은 디지털 트윈을 구현하는데 있어 생산 운영 단계까지 연계하는 과정에 중요한 요소로 꼽힌다.   스마트 공장을 위한 디지털 트윈 솔루션 : PINOKIO 제조 현장에서의 물류는 제품의 사이클 타임을 결정하는 요소 중에 하나이다. 물류 정체가 발생할 경우 제품의 사이클 타임이 길어지거나 라인이 정지되는 등 심각한 손실이 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 시뮬레이션을 통한 최적화된 운영 방식을 시스템에 적용하려고 꾸준히 노력해왔다. 기존 물류 솔루션은 현장에서 발생하는 대용량의 데이터를 시뮬레이션에 반영하여 실시간으로 의사결정을 하는 데에 있어 다양한 제약으로 인해 어려움이 있다. 또한, 현장 작업자의 개입과 같은 인간적 오류는 시스템이 예측할 수 없는 데이터를 발생시키기 때문에 생산 계획 단계에서의 사전 분석 및 검증만으로는 시뮬레이션 정합성을 높이는데 한계가 있다. PINOKIO(피노키오)는 최적화된 자체 개발 시뮬레이션과 모니터링 엔진을 탑재하여 이를 해결하였다. 시뮬레이션의 이벤트 횟수를 최적화하여 최소한의 이벤트로 시뮬레이션이 가능하도록 설계했다. 또한 계산 속도의 이점을 가진 C, C++ 언어로 물류 경로를 최적화하는 알고리즘을 구현하여, 약 2만평 규모의 공장에서 기존 솔루션 대비 약 70배의 향상된 성능을 검증하였다.   그림 1. PINOKIO의 UI 화면   대용량 데이터 처리 및 실시간 모니터링 PINOKIO는 시뮬레이션에 최적화된 알고리즘을 사용함으로써 대용량 데이터 처리가 가능하고, 현장 데이터를 실시간으로 시뮬레이션에 반영할 수 있다. 기존 물류 시뮬레이션 솔루션에 비해 60~700배 뛰어난 가속 성능을 제공하는 시뮬레이션 도구이다. 제조 현장과 동일한 상황을 시뮬레이션하기 위해 현장과 연동 후 데이터를 가공하여 디지털 트윈 모델로 표현하여 가시화하고, 사용자가 설정한 시간 주기마다 미래를 예측하는 시뮬레이션(proactive simulation)을 백그라운드로 수행한다. 이는 제품의 공정 시간보다 짧은 시간 안에 결과를 확인할 수 있고, AI를 통해 보다 정확한 의사결정을 내릴 수 있도록 지원한다.   그림 2. PINOKIO의 모니터링 화면   디지털 트윈 시뮬레이션 실시간 현장 상황을 반영하여 미래를 예측하는 시뮬레이션(proactive simulation)은 제품의 택트 타임(tact time)보다 짧은 시간 내에 결과를 도출해내지 못하면 현장에서 선제 대응하지 못하는 결과를 초래할 수 있다. 모니터링 엔진으로부터 라인 상황에 대한 데이터를 수집하고 현재로부터 예측하고자 하는 시간 동안 발생하는 이상상황에 대해 피드백을 준다. 예를 들어 조립 라인의 경우에는 ‘부품이 5분 뒤에 부족하다’는 알람을 작업자에게 피드백하여 선제적 대응을 함으로써 라인 정지를 방지할 수 있다. PINOKIO 디지털 트윈 시뮬레이션은 이러한 역할이 가능하도록 가속화한 시뮬레이션 엔진을 보유하고 있다.   그림 3. 현장 FAB(왼쪽)과 PINOKIO에서 생성된 디지털 트윈(오른쪽)   제조 현장에 특화된 AI 플랫폼 : CAP AI를 이용한 솔루션을 만들기 위해서는 다양한 상황에 대한 데이터가 필요하다. 하지만 제조 현장의 특성상 여러 상황에 대한 데이터를 획득하기 어렵다. PINOKIO에서는 현장에서 획득하기 어려운 데이터를 시뮬레이션을 통해 데이터를 확보할 수 있다. 즉, PINOKIO 디지털 트윈 모델이 AI를 위한 데이터를 생성하고, 이를 AI가 최적 값을 도출하여 시뮬레이션에 반영한다. PINOKIO에서는 획득한 데이터를 파이썬, C, JAVA 등 다양한 언어로 구현한 로직을 적용할 수 있도록 개발 환경을 제공하고 있다.   그림 4. PINOKIO의 AI 플랫폼인 CAP   사전 레이아웃 및 물류 검토를 위한 솔루션 : Plant Simulation 지멘스의 Plant Simulation(플랜트 시뮬레이션)은 공장 신축 및 수정 등이 필요한 경우 사전에 최적의 물류 계획 수립과 공장 레이아웃을 구성할 수 있는 전문 시뮬레이션 도구이자 가상 공장 구현 솔루션이다. 주로 생산 계획 단계에서 활용되며, 제조 기준 정보(제품, 공정, 레이아웃, 물류, 작업, 스케줄링 등의 공장 정보)를 기반으로 시뮬레이션하여 차트, 그래프 등 다양한 분석 도구로 결과를 도출함으로써 공법 검증, 공장 운용 효율, 적정 재고 등 공정 라인을 최적화할 수 있다.   그림 5. Plant Simulation의 UI 화면   통계 시뮬레이션으로 생산 시스템 분석 시뮬레이션 정확도와 효율성을 높이는 동시에 처리량과 전체 시스템 성능을 향상시킬 수 있다. 그래픽 시각화, 차트 및 보고서 기능, 유전자 알고리즘 및 실험 관리법(experiment manager)을 사용하면 생산 시스템의 동작을 평가하여 빠르고 신뢰할 수 있는 제조 생산 시스템을 분석할 수 있다.   그림 6. Plant Simulation의 생산 시스템 분석   병목 현상 제거 및 처리량 간소화 처리량을 간소화하고 병목 현상을 완화하여 공정 작업을 최소화할 수 있다. 기본 기능으로 병목 현상, 처리량, 설비, 리소스 및 버퍼 적정 수량을 자동으로 감지 및 분석할 수 있다. 생산 시스템 효율을 평가하는데 사용할 수 있는 도구로 생산량, 프로세스, 물류 로직 등 다양한 사항들을 고려하여 생산 변동의 영향을 동적으로 분석할 수 있다.   그림 7. Plant Simulation의 처리량 분석   시동 전 프로덕션 시스템 시운전 Plant Simulation으로 만들어진 가상 모델은 실제 생산 라인을 시뮬레이션할 수 있다. 실제 공장의 PLC 또는 가상 PLC와의 인터페이스를 통해 제어, 자동화, 자재 운송 및 전체 엔지니어링 작업을 테스트 및 최적화할 수 있다. 이는 초기 개념 증명을 통해 위험 요소를 줄이고, 투자 비용을 절감할 수 있다.   그림 8. 가상 커미셔닝(virtual commissioning)   Plant Simulation과 PINOKIO의 인터페이스 두 솔루션 간의 인터페이스는 엑셀, 데이터베이스 등 다양한 형태로 가능하다. 자세한 인터페이스 항목은 <그림 9>를 참조하면 된다. Plant Simulation 모델 정보는 자체 언어(Simtalk)를 이용하여 설비 정보, 작업 순서, 위치 정보, 연결 정보 등을 PINOKIO 항목에 맞게 테이블 형태로 수집하고, 레이아웃과 2D/3D 모델은 JT 포맷의 파일로 추출한다. 이 데이터를 PINOKIO에서는 Import 기능으로 손쉽게 모델 정보를 가져와 Plant Simulation과 동일한 모델을 만들 수 있다. 이는 시뮬레이션 모델링 시간이 줄어들고 정확성이 높아져 신뢰성 있는 디지털 트윈 모델이 구축된다.   그림 9. Plant Simulation과 PINOKIO의 인터페이스 리스트   PINOKIO와 현장 데이터의 인터페이스 디지털 트윈에서 가장 중요한 요소는 현장과의 연결이다. 대부분의 물류 전문 솔루션이 현장과의 연결을 위한 인터페이스가 지원되지만, 많은 양의 데이터를 처리하면서 실시간으로 시뮬레이션하는데 어려움이 있다. PINOKIO는 대용량 데이터 처리와 시뮬레이션 가속 성능이 뛰어나 실시간 모니터링 시스템까지 가능하다. <그림 10>은 현장에 있는 MES와 PINOKIO가 인터페이스되는 과정이다. 현장에 있는 PLC가 MES에 데이터를 전달하고, MES는 그 데이터를 데이터베이스에 저장한다. 이를 PINOKIO에서 외부 통신(IP)을 통해 데이터베이스에 접근하여 데이터를 시뮬레이션에 반영한다. 이 과정에서 현장 데이터의 상태가 중요하다. 불필요한 데이터가 있거나 로스 또는 시간 순서가 맞지 않은 경우가 대부분이다. PINOKIO에서는 현장 데이터를 올바르게 정제하는 작업을 거쳐 현장과 동일한 디지털 트윈 모델을 만든다.   그림 10. 현장 데이터 인터페이스 과정   기대 효과 현장 운영 데이터를 실시간으로 디지털 트윈과 연동함으로써 모니터링이 가능하며, 전체 공장을 PC, 웹, 모바일 등 다양한 형태로 여러 유저들과 함께 직관적으로 확인하면서 공유하고 협업할 수 있다. 또한 현장과 연결된 디지털 트윈 모델을 이용하여, 미래에 발생 가능한 문제점들을 예지(predictive)하고, 이러한 문제점을 사전에 해결하기 위한 선제대응(proactive) 의사결정을 가능하게 한다. 이때 디지털 트윈을 이용한 사전예지는 온라인 시뮬레이션 기술에 기반하고, 선제대응은 AI 기술에 기반한다고 볼 수 있다. 디지털 트윈 기반 사전예지의 시간적 범위(time horizon)는 현장의 특성에 따라서 0.1시간~10시간으로 달라질 수 있으며, 문제점의 종류는 주로 생산 로스(loss), 부품의 혼류 비율 불균형, 설비 고장예지 및 물류 정체등을 포함한다. 문제점이 예지되면 이를 해결하기 위한 즉각적인 의사결정 AI 기술을 활용하여 최적 운영을 달성함으로써 생산성, 경제성, 안정성 및 경쟁력 향상 효과가 있다.   그림 11. 생산 계획 및 운영 최적화   맺음말 생산 계획 단계에서 Plant Simulation을 통해 레이아웃 검증과 물류를 최적화하고, Plant Simulation 모델 데이터를 생산 운영 단계에서 PINOKIO와 연계하여 현장 데이터 기반 실시간 모니터링과 미래 상황 예측 및 선제적 대응함으로써 현실적이고 실제 활용 가능한 스마트한 디지털 트윈을 구축할 수 있다.   그림 12. 디지털 트윈을 위한 Plant Simulation과 PINOKIO     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

PLM 베스트 프랙티스 컨퍼런스 2021 주요 발표 정리 (2)   ‘PLM 베스트 프랙티스 컨퍼런스 2021’이 지난 6월 17~18일 온라인으로 진행되었다. ‘연결의 시대, 디지털 전환과 가치 중심의 PLM’을 주제로 한 이번 행사에서는 코로나19 이후 사회, 경제, 문화에 걸쳐 진행되는 거시적 변화에 주목하면서, 투자 대비 효용성을 극대화할 할 수 있는 가치 기반의 PLM에 포커스하여 최신 기술 트렌드와 성공사례 등을 소개했다. ■ 정수진 편집장   ▲ IoT와 AI가 사람과 협력하는 스마트 공장의 사례를 소개한 포스코 김기수 연구소장   포스코의 김기수 연구소장은 기조연설에서 ‘스마트 팩토리 등대공장을 만든 포스코의 사례’를 소개했다. 철강산업은 글로벌 시장에서 경쟁이 심화되는 상황에서 온실가스 감소의 요구, 설비의 노후화, 고숙련 인력의 퇴직 등 어려움에 직면하고 있다. 김기수 연구소장은 “철강산업과 같은 오래된 제조업에서 스마트화는 피할 수 없는 흐름”이라면서, 2019년 세계경제포럼(WEF)에서 등대공장으로 선정되고  현재는 88개의 제철소 AI 모델을 가동하고 있는 포스코의 스마트 공장 사례를 소개했다. 포스코가 가장 먼저 주목한 것은 IoT(사물인터넷)였다. 제철 공정은 고열 등으로 데이터를 얻기 힘든 환경이기 때문에 IoT를 위해서는 정확한 데이터를 얻는 것이 중요했다. 포스코는 현장 데이터를 모아서 빅데이터와 AI에 적용하고, 로봇과 디지털 트윈까지 접목해 원료부터 주문, 출하까지 전 공정의 스마트화를 추진했다. 제철소에서 원료를 가열해서 금속을 제련하는 고로는 대부분 현장의 경험과 노하우를 바탕으로 운영되어 왔다. 포스코는 도메인 지식과 노하우를 알고리즘으로 만들고 데이터화하기 위해 고로에 투입되는 원료의 물성 데이터나 영상/온도 데이터 등 2800개 항목의 IoT 데이터를 추출하고 이를 AI에 적용했다. 이를 통해 생산량을 높이면서 원가를 낮추는 효과가 있었다는 것이 김기수 소장의 설명이다. 이외에도 포스코는 현장 작업 중 가스 질식 사고를 막기 위해 센서를 탑재한 스마트 장비를 개발하고, 가스 농도를 스마트폰으로 알려주도록 했다. 그리고 대형 설비의 3D 설계 데이터를 기반으로 가상 커미셔닝 시스템(VCS)과 가상 훈련 시스템(VTS)을 개발해 가상으로 설비의 시운전이나 교육에 활용했고, 야적장의 원료 재고 관리나 설비 점검을 위해 스마트 드론으로 데이터를 얻을 수 있게 했다. 아연 도금 공정(GCL)에도 AI 모델을 적용해 도금 품질을 안정화하면서 비용을 절감할 수 있었고, 국내외의 도금 라인을 연결해 통합 학습을 통한 알고리즘 업데이트 및 제어 시스템도 구축했다.     김기수 소장은 “포스코는 AI가 사람의 업무를 완전히 대체하는 대신 사람과 AI의 협업 체계를 만들어 안정성을 높였다”면서 스마트 공장 성공의 원동력으로 융합을 강조했다. 또한 “제조업의 AI 활용을 위해서는 많은 데이터보다 유용한 데이터가 필요하다. 데이터의 유용성을 높이려면 현장에 대한 이해가 필요하고, 한 회사가 모든 것을 할 수 없기 때문에 현장의 경험과 코딩 전문가, 중소기업, 학교 등 폭넓은 협력이 중요하다”고 조언했다.   같이 보기: [포커스] PLM 베스트 프랙티스 컨퍼런스 2021, 산업의 변화 속에서 디지털 전환과 PLM의 가치 짚다 같이 보기: [포커스] 연결과 융합으로 진화하는 커넥티드 카 같이 보기: [포커스] 제조산업의 AI 적용은 장기적인 시각으로 추진해야 같이 보기: [포커스] 디지털 전환을 위한 제조 프로세스의 혁신 같이 보기: [포커스] 기술과 전략으로 더 스마트한 제조산업 만든다

MBSE, 디지털 트윈, 품질 화두 기계/전기전자 융합 시장 공략    지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어 코리아는 지난 해 어려운 속에서도 대기업 및 중견기업들의 R&D 투자에 힘입어 캐드, 시뮬레이션, 테스트 부분에 대한 투자가 이루어지면서 전체적으로는 전년과 비슷한 수준의 매출을 올렸다. 올해는 MBSE, 포괄적 디지털 트윈, 품질 등을 주요한 축으로 AV/EV 등을 포함한 기계/전기전자 융합 시장을 공략할 계획이다. ■최경화 국장     코로나로 인한 제조 시장의 변화와 지멘스의 대응 지난 해 코로나로 인해 어려움이 있었지만 R&D 투자는 이루어졌다. 시뮬레이션, 테스트 관련 클라우드 투자가 이루어졌던 반면 생산 쪽은 주춤했다. 스마트 공장은 정부자금 등으로 추진이 되었지만 프로젝트가 많지는 않았고, 스마트 팩토리 풀 자동화에 대한 요구가 많았다. PLM과 품질을 연동하는 것에 대한 투자가 많이 이루어졌다.  지멘스에서는 CLQ(Closed Loop Quality)라는 솔루션이 보강되면서 이에 대한 투자가 이루어졌다. PLM과 MES를 연동하는 BOP(Bill of Process)가 나왔고, 전기자동차, 배터리 관련 업체 등 새로운 비즈니스를 시작하는 분들을 중심으로 한 투자가 이루어졌다. 비대면 관련된 지원은 계속되었다. 온라인 세미나는 기본이지만, 카이스트, 한양대, 단국대 등과 비대면 교육 콘텐츠 등을 개발하였고, 올해부터 디지털 부스를 만들어 3차원으로 상시 운영함으로써 홍보 접점을 늘려 나갈 계획이다. 그리고 지멘스 사무실 내에 고객들이 올 수 있는 브리핑 센터를 개소하여 고객들이 방문해서 워크샵이나 세미나를 할 수 있는 공간을 만들었다. 또한 고객이 원하는 주제를 선택하면 원하는 데모가 나올 수 있도록 자동화된 데모를 개발하고 있으며, NX를 시작으로 계속 보강해 나갈 계획이다.    주요 화두 : 디지털 트윈, 품질, MBSE  지멘스에서 얘기하고 있는 디지털 트윈은 포괄적인 디지털 트윈이라고 볼 수 있는데 제품 트윈은 캐드와 시뮬레이션, 생산 트윈은 플랜트 시뮬레이션, 성능 트윈은 IoT를 얘기한다. 지난 해 지멘스에서는 이렇게 3가지가 연동되는 데모를 개발했다. 지멘스에서는 CLQ, CLM(Closed Loop Manufacturing)을 발표했는데 제품 개발 단계부터 데이터를 공유해서 품질을 최적화하는 것이 화두가 되었다. 이를 지원하는 제품 중의 하나로 팀센터 퀄리티(Teamcenter Quality)가 출시되었다. CLQ, CLM은 새로운 용어라고 할 수 있다. 우리나라 상황을 보면 R&D, 생산, 품질이 따로 구축되고 관리가 되고 있다. 품질 문제가 발생하면 원인을 찾아야 하는데 찾기가 어려웠다. 각 생산, R&D 단계에서 품질 문제를 원천적으로 완벽하게 한 다음에 넘겨주고, 발생하더라도 원인을 찾을 수 있도록 PLM과 MES, QMS 등을 연결하는 것이 필요하다. 영업적으로 보면 가상공장, 플랜트 시뮬레이션에 대한 요청들이 많았고 실적도 좋았다. 스마트 공장을 짓기 전에 프로세스나 리소스를 최적화하기 위해서 플랜트 시뮬레이션을 통해 전력, 로봇, 사람, 물류 프로세스 등을 시뮬레이션 하는 것에 대해 관심이 많았다. 지멘스는 가상 커미셔닝((Virtual Commisioning)이라고 해서 부품 레벨부터 생산, 시운전까지 가상으로 테스트 하는 것을 지원하고 있다. 디지털화가 본격적으로 시작되면서, 기업들의 현재 환경에 맞게 우선 순위를 매겨서 진행이 되고 있다.  MBSE(model-based systems engineering : 모델 기반 시스템 엔지니어링)는 CAD, PLM, 시뮬레이션 및 제조 솔루션과의 통합으로 전체 제품에 대해 폭넓은 디지털 트윈을 적용할 수 있도록 하는 것으로 R&D 단의 화두라고 할 수 있다. 지멘스에서는 설계, 제조, 서비스 영역까지 엔드-투-엔드로 통합 지원이 가능해 퀄리티 향상과 비용 절감을 돕고 있다 다품종 대량 생산 관련해서는 물류생산, 단일품종의 단일생산, 다양한 생산을 할 수 있는 유연생산 등이 있고, 데이터 레벨과 함께 하여 품질 최적화가 이슈가 되고 있다.    산업별 트렌드와 지멘스의 대응 산업별로 살펴보면 반도체 시뮬레이션 분야가 화두가 되고 있고 플라즈마, 식각 등 반도체 생산 공정을 시뮬레이션하려는 것들에 대한 관심이 늘어나고 있다. 자동차 칩 관련 에이스파이스(ASPICE)라는 표준이 있는데 자동차 관련된 디자인 규약, 요구사항 등을 관리하는 시스템이 PLM과 연동되어 점점 더 늘어날 것이다. 자동차의 큰 화두는 EV(전기)/AV(자율주행)라고 할 수 있는데 전기차는 MBSE 기반으로 신차 기획부터 설계, 성능 최적화, 생산까지 연동하는 체제로 전환이 일어나고 있다.  AV 쪽은 센서 쪽에 최적화되어 있고, 자율주행을 할 때 데이터를 수집하고 최적화 결과를 검증하는 것에 대한 연구가 이루어지고 있다.  국방이나 항공 분야는 도심을 날아다니는 미래자동차인 UAM(도심항공모빌리티)에 대해 관심이 높아지고 있는데, 관련 전기모터설계, 시뮬레이션 투자가 활발하게 이루어지고 있다. 소비재 분야에서 보면 식품 산업은 만드는 사람과 마케팅 부분이 분리가 되어 있어 시장 생산에 기반한 수요 예측이 미비한 점이 많았다. 지멘스에서는 식품산업의 최적화 솔루션인 R&D 스위트(R&D Suite)를 통해 배합관리, 제품 생산 프로세스 최적화 등을 지원하고 있다.  배터리 부분은 배터리용 시뮬레이션 패키지가 따로 있어 디자인부터 테스트, 열유동까지 지원할 수 있는 제품이 제공되고 있다.     지멘스의 솔루션별 트렌드와 성과 지멘스는 지난 해 미드레인지 시장에서 현대로보틱스 등 윈백 비즈니스를 통해 솔리드 엣지는 25% 정도 성장을 했고 NX는 8% 정도 성장을 했다. 전체적으로는 전년과 비슷한 수준으로 코로나 속에서도 선방했다고 할 수 있다.  지멘스는 다양한 제품이 출시가 되면서 새로운 시장에 대응했다. 중소기업은 어려웠지만 해외로 수출하는 업체들은 투자가 이루어졌고, 고객의 요구사항, 시뮬레이션, 테스트 쪽으로 도입이 많이 되었다.  NX는 AI 기반의 사용 편이성, 가벼운 데이터 파일, 구 버전 지원, 솔리드엣지와의 호환성 등을 기반으로 좋은 반응을 얻고 있다. 지멘스의 제품은 하이엔드와 미드레인지 캐드 데이터가 100% 호환이 된다는 것이 강점이다. 최근 발표한 미케니컬 디자인 번들이라는 패키지는 NX와 솔리드엣지가 같이 들어가 있어 효율적인 투자가 가능하다.  우리나라의 PLM은 캐드 데이터 관리에 머물러 있는 경우가 많은데  협력업체관리, 원가관리, 시뮬레이션 데이터 관리 등의 분야로 확대하는 방향으로 가고 있다. PLM은 현대화(modernization)가 큰 화두이다. 지멘스는 클라우드 기반의 새로운 PLM 솔루션인 팀센터 X(Teamcenter X)를 발표하고 테스트 중에 있다. 팀센터 X는 SaaS(software as a service: 서비스형 소프트웨어) 방식으로 공급되는 새로운 클라우드 서비스용 솔루션으로, 고객들이 가지고 있는 캐드나 PLM 라이센스를 클라우드에서 사용이 가능하다.  CAM 분야에서는 5축 복합가공 지원이 강점이며, 금속 소재 등을 지원하는 3D 프린팅(AM) 지원 소프트웨어 발표로 적용이 확대되고 있다. 시뮬레이션 분야에서는 전자, 항공 쪽은 UAM, 화학 쪽은 배터리에 포커스하고 있다.   최근 인수한 회사와 비즈니스의 변화 2019년에 인수한 멀티멕(Multimech)은 부품에 들어가는 소재 시뮬레이션 툴로 멀티스케일 기술을 통해 재료 엔지니어링과 부품 설계, 성능 엔지니어링 및 제조를 밀접하게 통합하여 재료의 디지털 트윈을 생성할 수 있도록 한다. 아틀라스 3D(Atlas 3D)는 가벼운 적층생산 솔루션으로 설계 엔지니어에게 최적의 출력 방향과 적층 부품에 필요한 지지 구조를 거의 실시간으로 자동 생성하여 빠른 속도를 지원함으로써 3D의 저변확대에 기여하고 있다. 작년 8월에 인수한 아바타(Avatar)는 직접 회로(IC) 설계를 위한 P&R(Place and Route, 배치 및 배선) 소프트웨어 개발 선두 업체로, 엔지니어들이 적은 자원으로 복잡한 칩의 전력, 성능, 면적(PPA)을 최적화하도록 도와준다. 지멘스는 아바타 기술을 자사의 Xcelerator 포트폴리오 상에 멘토(Mentor)의 IC 소프트웨어 스위트 일부로 추가해, 성장하고 있는 P&R 부문에 활용할 계획이다.  또한 지난 해 7월에 인수한 UltraSoC는 지능형 모니터링, 사이버 보안, 기능 안전 기능을 SoC(system-on-chip)에 구현하는 기업이다. 지멘스는 UltraSoC의 기술을 멘토의 티센트(Tessent) 소프트웨어 제품군의 일부로 자사의 엑셀러레이터(Xcelerator)포트폴리오에 통합할 계획이다. 이밖에도 지난 해 11월에는 공정 산업 시뮬레이션 화학 소프트웨어 회사인 컬기(Culgi)를 인수했다. 이 제품은 심센터(Simcenter) STAR-CCM+ 소프트웨어의 연속 접근법과 원활하게 조합을 이루는 양자 및 분자 화학 모델과 함께 Xcelerator 포트폴리오의 시뮬레이션 기능을 확장하는 데 활용된다. 이의 인수를 통해 지멘스는 대규모 화학 산업의 대량생산에 사용될 수 있는 솔루션을 완성했다.   멘토, 지멘스 EDA로의 변화와 통합의 성과 지멘스는 지난 2017년 멘토그래픽스를 인수했으며, 합병 이후에는 '멘토, 지멘스 비즈니스’라는 명칭을 사용해 왔는데 올 1월부터 '지멘스 EDA(Siemens EDA)’로 이름을 바꾸게 된다. 새롭게 이름이 바뀌는 지멘스 EDA는 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어의 한 부문으로 운영된다. 지멘스 EDA는 포괄적인 EDA 소프트웨어 포트폴리오를 갖고 있으며, 지멘스의 시뮬레이션, 기계 설계, 제조, 클라우드, IoT 및 로코드 기술과 통합을 진행하고 있다. 이를 통해 폭 넓고 깊이 있는 산업 소프트웨어 포트폴리오를 구축하며, 이러한 입지를 통해 고객이 반도체 설계와 시스템 설계의 융합이 가속화되는 추세에 대응이 가능하다. 지멘스와 멘토는 다양한 분야에서 데이터를 통한 통합이 이루어지면서 시너지가 일어나고 있다.  ECAD-MCAD 통합, PCB, 연동해석 외에도 전기/전자 시스템 개발 기능을 강화한 캐피털(Capital)이라고 하는 소프트웨어와도 통합이 되어 NX와 연동이 이루어지고 있다. 캐피털은 지멘스의 산업용 SW 개발 플랫폼인 엑셀러레이터 포트폴리오의 일부로, 팀센터, NX, 로코드 개발 소프트웨어인 멘딕스(Mendix) 등과 통합된다. 이로써, 지멘스는 최신 스마트 제품을 효율적으로 엔지니어링 할 수 있는 포괄적인 전기/전자 시스템 개발 솔루션을 확보하게 됐다. 또한 반도체에 들어가는 설계 데이터를 PLM쪽에서 관리가 가능해져 시너지가 날 것으로 기대하고 있다.    지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어 코리아의 조직과 변화 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어 코리아는 도곡동에 250명 정도가 있고, 별도 조직으로 멘토에 150명 정도 있다. 제품 종류가 늘어나면서 시뮬레이션, 매뉴팩처링, MOM 등의 분야에 인원을 계속 충원하고 있다. 채널 관련 비즈니스는 조직이나 모델별 변화는 없고, 채널들이 제품, 단품위주의 영업을 했다면 최근에는 어카운트 기반의 커버리지 파트너로 종합 솔루션을 판매할 수 있는 대형 파트너를 보강했다. 시뮬레이션 쪽은  총판을 발족시켜 시장 확산을 도모하고 있다. 멘토와 조직적 통합은 글로벌로는 되고 있고, 한국내 오퍼레이션은 별도로 진행되고 있으며, 재무적으로는 내년 7월에 통합된 법인이 될 것으로 보인다.   포스트 코로나 시대 올해 제조 시장 전망  작년은 선방했으나 올해는 불확실성으로 해서 긴축 예산이 될 것으로 보고 있다. 대기업들은 꾸준히 R&D 투자를 할 것이다. 대기업들은 R&D 프로세스를 연결하는 심리스(seamless) PLM, 효율화를 할 수 있는 MBSE라고 하는 R&D 혁신에 관심을 가지고 있으며, 중기업들은 PLM부터 제대로 되어 있는 곳이 많이 없다. 부품업체들은 해외진출을 위한 ALM으로 눈을 돌리고 있으며, 글로벌 스펙에 맞는 R&D 투자가 계속 될 것이다. 전기자동차가 화두로 많은 혁신이 필요하다. 지멘스에서는 4월초 EV/AV 세미나를 대대적으로 할 예정으로 있다.  중소기업들은 클라우드, 솔리드엣지와 같은 미드레인지 캐드에 대한 지속 확산이 이루어질 것이다.  MES(제조실행시스템)쪽은 인하우스 개발이 주류를 이루어 왔는데 변화에 대한 적응력이 거의 없기 때문에 이러한 시스템으로부터 탈피하는 시대가 오고 있다. 지멘스는 MES보다는 MOM(제조 운영 관리)이라는 용어를 쓰고 있는데 인하우스보다는 패키지를 사용하면 업그레이드도 빨리 할 수 있고 시장 변화에 탄력적으로 대응할 수 있다. 지멘스는 PLM, MES, QMS 등에 강점을 가지고 있는 만큼 시장의 변화에 대응해 나갈 것이다.   올해 시장 전망과 지멘스의 대응 올해 R&D 단에서 가장 주목할 화두는 MBSE이다. 또한 자율주행 솔루션과 자율주행 칩 개발로 이어지는 에코 시스템을 만들 것이다.  이와 함께 소재부품장비를 하나로 묶어서 만들 수 있는 엔지니어링 솔루션 체계를 만들어 나갈 것이다. 또한 최근 화두가 되고 있는 MBST(모델 기반 시스템 테스팅, Model-based System Testing)에도 대응해 나갈 예정이다. MBST는 시뮬레이션 소프트웨어와 테스트 하드웨어가 연동이 되어 테스트한 데이터를 시뮬레이션 데이터에 입력하여 연동시키고 궁극적으로는 시뮬레이션만 해도 테스트한 것 정도의 결과를 내게끔 할 수 있도록 하는 것이다. 심센터(Simcenter)에 테스트 및 시뮬레이션 툴을 통합하여 개발 단계에서 시스템 테스트를 가속화하고 모델 기반 시스템 테스트 기능으로 포트폴리오를 확장해 나갈 것이다. 코로나는 다같이 견뎌야 한다. 지멘스는 고객과 같이 혁신하는 파트너로서 같이 고민하는 파트너가 되기 위해 노력할 것이며, 동종 업계에서 가장 일하고 싶은 회사가 되는 것이 목표이다.   [PLM 업계 신년 인터뷰 1] 오토데스크코리아 김동현 대표 [PLM 업계 신년 인터뷰 2] 다쏘시스템코리아 조영빈 대표이사 [PLM 업계 신년 인터뷰 4] PTC코리아 박혜경 지사장     ■ '2020 국내 엔지니어링 소프트웨어 시장조사'에서 더 많은 내용이 제공됩니다.

지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어는 지난 6월 17~18일 ‘미디어 & 애널리스트 콘퍼런스(SMAC)’를 진행했다. SMAC은 전세계 미디어와 분석가를 대상으로 지멘스의 소프트웨어 전략을 소개하는 연례 행사로, 올해는 온라인으로 진행되었다. 이번 SMAC에서 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어는 작년에 이어 포괄적인 디지털 트윈과 클라우드, IoT 등에 기반한 제조 혁신 비전을 소개했는데, 특히 최근의 글로벌 팬데믹 상황을 돌파하기 위한 방안으로 유연하면서 전면적인 디지털 전환을 강조했다. ■ 정수진 편집장   스마트 제조와 디지털 트윈이 새로운 기회를 만든다 전세계의 제조기업들은 글로벌 제품 개발과 제조 프로세스, 전기/전자요소의 추가, 친환경 관련 규제 대응 등 제품 개발의 복잡성에 대응하는 노력을 꾸준히 기울여 왔다. 그런데 올해 들어 전세계를 강타한 코로나19는 공급망부터 전체 제품 라인, 그리고 고객의 요구 등 모든 영역에서 폭발적으로 복잡도를 높이고 있다. 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어(이하 지멘스 DI 소프트웨어)의 토니 헤멀건(Tony Hemmelgarn) CEO는 “이런 도전과제는 스마트 제조와 디지털 트윈의 활용을 가속화함으로써 해결할 수 있다고 본다. 디지털 트윈이라는 개념은 비즈니스 가치에 중점을 두는 기업의 디지털 혁신에 훌륭한 지침을 제공할 수 있다. 디지털 시뮬레이션의 예측 기능을 실제 세상에 미칠 수 있는 실제 영향을 측정하는데 활용한다면 기업은 더욱 빠르게 학습하고 결정하고 행동할 수 있으며, 코로나 사태와 같은 오늘날 같이 변화하는 외부 요소에 신속히 적응할 수 있게 된다”고 전했다. 이런 맥락에서 헤멀건 CEO는 코로나19의 전세계 유행에 따른 ‘글로벌 팬데믹’이 새로운 기회를 가져올 것으로 보았다. 대기업과 중소기업을 가리지 않고 위기에 빠르게 대응하기 위해 디지털 사고방식(mindset)을 갖추고 디지털 환경 구축에 나선 것이다.   ▲ 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어의 핵심 전략   혁신을 위한 디지털 기업의 프레임워크 지멘스 DI 소프트웨어는 2019년 9월 자사의 소프트웨어, 서비스, 앱 개발을 통합한 엑셀러레이터(Xcelerator) 포트폴리오를 발표했다. 엑셀러레이터를 통해 지멘스 DI 소프트웨어가 내세운 것은 전기/기계/소프트웨어로 나누어진 엔지니어링 영역의 경계를 허물고, 디지털 기업으로 전환할 수 있게 한다는 비전이었다. 엑셀러레이터 포트폴리오는 지멘스 DI 소프트웨어의 모든 솔루션을 포괄하는데, 디지털 혁신주기를 가속화하고 강력한 산업 네트워크 효과를 제공할 수 있는 소프트웨어와 서비스, 그리고 애플리케이션 개발 플랫폼이 통합되었다. 나아가 지멘스의 더 넓은 포트폴리오에 연결되어 디지털 기업으로 발전하기 위한 소프트웨어 프레임워크를 제공한다. 헤멀건 CEO는 포괄적인 디지털 트윈(comprehensive digital twin), 개인화된 업무 방식(personalized adaptable/modern), 개방형 생태계(flexible open ecosystem)라는 세 가지 전략도 제시했다. 이 가운데 디지털 트윈과 관련해, 지멘스 DI 소프트웨어는 제품과 생산의 전체 수명주기를 커버하는 것뿐 아니라, 제품이 실제로 쓰이는 상황에서 나오는 성능 데이터가 다시 디지털 모델로 전달되어 제품의 정비와 후속 개발을 개선하는 것까지 이뤄져야 한다고 보고 있다. ‘포괄적(comprehensive)’이라는 단어에는 이런 폐순환(closed-loop)을 이뤄야 한다는 뜻이 포함된다. 헤멀건 CEO는 “IoT에서 3D 모델로 가는 피드백 루프를 갖추고 그 루프를 실행하는 것, 또 피드백 루프를 따라 업스트림과 다운스트림에서 의미 있는 변경을 할 수 있는 것이 디지털 트윈의 필수 요소”라고 전했다. 포괄적인 디지털 트윈은 물리적인 제품과 사양을 포함해 프로세스 흐름의 모든 시점을 가상공간에 정밀하게 표현할 수 있어야 한다. 그리고, 전체 수명주기에 걸쳐 제품이나 생산 시스템을 시뮬레이션/예측/최적화할 수 있어야 한다. 제품이 복잡해질 수록 디지털 트윈도 CAD, CAE, 소프트웨어 바이너리, ECU, 와이어 하네스 모델, BOM 등이 포함되면서 함께 복잡해지고 진화한다. 지멘스는 엑셀러레이터 포트폴리오로 이런 포괄적 디지털 트윈을 지원할 수 있다고 소개했다. 기계/전기/소프트웨어 모델을 설계하는 솔루션, 최적화를 위한 시뮬레이션/테스트 솔루션과 전체 프로세스를 연결하는 PLM, IoT로 제품의 상태와 성능에 대한 실시간 정보 스트림을 연결하는 마인드스피어(MindSphere), 그리고 맞춤형 앱 개발로 디지털 트윈에서 인사이트를 얻을 수 있는 멘딕스(Mendix)까지 지멘스 DI 소프트웨어의 모든 솔루션이 엑셀러레이터 포트폴리오에 포함된다.   ▲ 간소화된 제품과 공장 디지털 트윈의 수명주기 단계   공장 설계와 운영을 최적화하는 디지털 트윈 지멘스는 디지털 트윈의 수명주기를 설계, 제조, 서비스의 세 단계로 정리했는데, 제품과 마찬가지로 공장에 대해서도 공장의 설계, 생산 및 운영을 통한 건설과 커미셔닝, 공장 서비스 등 3단계의 디지털 트윈을 제시했다. 공장을 실제로 건설하기 전에 디지털 트윈으로 생산 과정을 시뮬레이션해서 생산성 및 제품의 품질을 위한 공장 설계와 운영을 최적화할 수 있다는 것이다. 포괄적 디지털 트윈의 개념이 공장에 적용되면 수명주기 전반에 걸쳐 커미셔닝, 자재 흐름 최적화, 공장 전력 소비, 기계 고장 등에 대한 예측도 가능하다. 지멘스 DI 소프트웨어의 스튜어트 맥커천(Stuart McCutcheon) 글로벌 세일즈 및 커스터머 석세스 부사장은 “제품의 수명주기와 공장의 수명주기는 동시에 발생하며 생산 과정에서 겹치는 부분이 많다. 공장의 디지털 트윈은 시설, 생산 프로세스, 생산된 제품의 품질, 물류, 공장의 노동력과 같이 다양한 측면을 모두 시뮬레이션하고 최적화를 돕는다”고 설명했다. 헬스케어 및 홈 케어 회사인 SPB는 손 소독제 생산을 두 배로 늘려야 하는 상황에 놓였다. 공장 레이아웃을 변경하면서 기존의 생산 라인 중에 일부는 폐쇄하고 일부는 늘려야 했는데, 그 와중에도 작업자의 안전뿐 아니라 작업자 간 감염을 막기 위한 거리두기도 고려해야 했다. 또 이런 변경 작업을 재택근무로 진행해야 했다. SPB는 지멘스 DI 소프트웨어의 제조 실행 기술을 활용해 기존 생산 라인을 재조정했다. 생산 라인의 디지털 모델을 바탕으로 작업자 사이의 거리를 측정하고, 작업자 사이에 거리가 가까우면 경고를 보낸다. 그리고 시간 흐름에 따른 데이터를 분석해서 경고가 자주 발생하는 지점이나 위험 시나리오를 파악한다. 디지털 트윈을 활용해 이런 검토 작업을 수행하면 실제 생산 라인을 변경하기 전에 안전과 생산성을 확보하는 재설계를 수월하게 할 수 있다.   ▲ 공장의 디지털 트윈으로 가상 환경에서 작업자의 안전을 검토할 수 있다.   같이 보기: [포커스] 더욱 빨라진 제조산업의 변화, 경계를 허무는 디지털 사고방식이 필요하다 (2)     기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.