[포커스] 지멘스, 미래 자동차 개발을 위한 디지털 스레드 및 플랫폼 제시
지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어(지멘스 DISW)는 4월 7일 진행한 ‘자동차 부품사를 위한 디지털 트랜스포메이션 전략 세미나’에서 차세대 자동차 설계 환경을 위한 자사의 기술을 소개했다. 지멘스 DISW는 모듈화된 설계와 시스템 엔지니어링, 시뮬레이션 등을 통합한 디지털 스레드를 중심으로 하는 디지털 개발 프로세스를 구축해, 변화하는 시장 트렌드에 효과적으로 대응하는 동시에 품질과 개발 효율을 높일 수 있다는 점을 내세운다. ■ 정수진 편집장
자동차 산업 혁신을 위한 디지털 스레드 전략
많은 산업에서 친환경은 중요한 고려사항이 되고 있으며, 다변화하는 소비자 요구에 효과적으로 대응하는 혁신 제품의 필요성도 꾸준히 커지고 있다. 자동차 산업에서도 이러한 흐름에 따라 전기자동차 시대가 본격적으로 열릴 것으로 보인다. 미국에서는 오는 2030년에 전기자동차의 비중이 전체의 절반을 차지할 것으로 예상하고 있으며, 엄격한 환경 규제를 진행 중인 유럽의 경우 2035년에 내연기관 자동차의 판매가 중단될 예정이다. 국내서도 자동차 기업 및 배터리, 전자 기업 등에서 전기자동차와 배터리, 자동차용 시스템 반도체 등에 대해 활발히 연구개발을 진행 중이다.
지멘스 DISW 코리아의 오병준 대표이사는 “미래 모빌리티의 중심축이 될 전기자동차는 다양해지는 시장의 요구사항 및 꾸준히 강화되는 안전과 환경 등의 규제에 빠르게 대응해야 하는 과제를 안고 있다. 한편으로 내연기관 자동차에 비해 부품 수가 크게 줄어 시장 경쟁이 치열해지고 있다”면서, “이런 상황에서 전기자동차의 시장 경쟁력과 차별화를 확보하기 위해서는 R&D 혁신이 생산 혁신으로 곧바로 이어지는 효율화가 필요하며, 기술/인력/프로세스의 전반적인 변화가 중요하다”고 짚었다.
이에 대응하기 위해 지멘스 DISW는 디지털 스레드(digital thread)를 미래 자동차 혁신 전략의 중심축으로 놓고 있다. 디지털 스레드란 개발과 생산 및 기업의 전체 프로세스를 디지털 데이터 중심으로 연결하는 것이다. 지멘스 DISW는 제품 개발 효율을 높이는 모듈러 개발 방법론 및 시스템 엔지니어링과 시뮬레이션을 개발 초기에 적극 활용하는 가상 개발 환경을 대응 방안으로 제시하고 있다. 또한, 자사의 엑셀러레이터 포트폴리오를 통해 전기차의 파워트레인(동력계) 개발부터 IoT(사물인터넷)를 통한 생산 현장의 효율 향상, 자동차 OEM과 부품 협력사의 협업 환경 혁신까지 커버하는 디지털 역량을 제공한다는 계획이다.
▲ 지멘스 DISW 코리아의 오병준 대표이사는 자동차 산업을 위한 디지털 스레드 전략을 소개했다.
현대자동차 차세대 개발 환경의 밑바탕은 NX
현대자동차는 ‘2050 비전’을 통해 스마트 모빌리티 제품 및 서비스 기업으로 거듭난다는 청사진을 제시했다. 또한 작년에는 모빌리티 개발 프로세스 혁신 및 R&D 효율 향상을 염두에 두고 지멘스 DISW와 기술 협력을 공식화했다. 핵심은 기존 CAD 및 PLM 환경을 지멘스의 NX와 팀센터(Teamcenter) 중심으로 교체하는 것이다. 이를 위해 현대자동차와 지멘스 DISW는 먼저 자동차 전 제품의 수명주기를 고려한 설계방법을 마련하고, 선후행 프로세스 관리를 위한 위한 공동연구를 진행한다는 계획이다.
지멘스 DISW는 모든 자동차 설계에 쓰이는 MCAD, ECAD, 소프트웨어 영역을 포괄하는 디지털 트윈을 중심으로 혁신과 지속가능성을 담을 수 있는 차세대 설계 프로세스를 제안하고 있다. 지멘스 DISW에서 제품 엔지니어링 소프트웨어를 담당하는 밥 호브록(Bob Haubrock) 수석부사장은 “자동차 산업에서는 자율화, 전기화가 빠르게 진행되면서 환경 문제 등 규제 요건도 강화되고 있다. 한편 자동차 시장의 하이엔드 고객은 개발 시장에 대한 정확한 요구를 갖고 있어서, 솔루션의 커스텀화가 적극적으로 이뤄져야 한다”고 짚었다.
지멘스의 설계 솔루션인 NX는 자동차의 콘셉트부터 상세설계 및 검증, 목업, 렌더링, 용접, 툴링까지 폭넓게 쓰일 수 있다는 점을 내세운다. 파라솔리드(Parasolid) 커널을 중심으로 NURBS(넙스), 패싯, 픽셀 등 다양한 지오메트리 유형을 단일 패키지에서 제공해, 각 부품이나 제품에 적합한 설계 방식을 선택할 수 있는 것이 특징이다. 그리고 시스템 전반에서 AI(인공지능)를 폭넓게 활용하고 있는데, 신경망으로 사용자의 작업 패턴을 예측해 다음에 수행할 명령을 높은 정확도로 예측할 수 있게 했다.
또한 NX는 ▲고성능의 최적화된 부품 설계가 가능한 제너레이티브 디자인(generative design) ▲MBSE(모델 기반 시스템 엔지니어링)에 기반한 실시간 시뮬레이션 및 검증 ▲GD&T 정보를 활용한 제조 가능성 확인 ▲ISO 표준인 JT 기술 및 팀센터와 연계한 협업 설계 및 데이터 관리 등을 이점으로 내세운다.
최근 자동차 회사에서도 하네스 배선이나 PCB(인쇄 회로 기판) 등 전기설계뿐 아니라 핵심 기능을 맡는 반도체 설계 능력이 중요해지고 있다. 지멘스는 자사가 갖고 있는 MCAD(기구설계)와 ECAD(전기전자설계) 및 소프트웨어 개발 역량을 통합 제공하는 엑셀러레이터(Xcelerator) 포트폴리오를 통해 복잡한 자동차 개발 환경에 대응할 수 있다고 강조한다.
지멘스 DISW는 차세대 자동차 설계를 위해서 혁신 제품의 품질을 유지하는 동시에 지속가능하고 꾸준히 개선되는 방식을 구현해야 한다는 점을 내세운다. 호브록 수석부사장은 “NX는 각 기능 요소가 모듈화된 빌딩 블록(building block)으로 구성되어 있어 맞춤화가 쉽고, 메이저 버전 업데이트 없이 구성 요소를 개선할 수 있다. 실제로 NX의 개별 빌딩 블록을 매년 변경해 왔고, 지금은 5년 전과 동일한 빌딩 블록이 하나도 없다”면서, “현대자동차의 솔루션 비교 분석에서 NX가 우위를 차지한 가장 큰 이유는, 지멘스가 지난 10년간 글로벌 자동차 제조사 및 협력사를 지원하면서 자동차 개발 프로세스를 아우르는 솔루션을 향상하고 혁신해 왔기 때문”이라고 전했다.
▲ NX는 자동차 설계와 생산의 전반에서 다양한 기능을 제공하면서, 유연한 기능 향상이 가능하다는 점을 내세운다.
로코드 소프트웨어 개발로 복잡한 산업 요구에 대응
또한 지멘스 DISW는 갈 수록 복잡해지는 자동차의 개발과 생산을 더욱 효과적으로 진행할 수 있는 ‘디지털 애플리케이션 플랫폼’의 핵심으로 멘딕스(Mendix)를 내세우고 있다. 코딩 작업을 크게 줄이는 로코드(low-code) 애플리케이션 개발 환경을 제공하는 멘딕스는 애플리케이션 개발 비용과 시간을 줄이면서 전체 생산성을 높일 수 있다는 것이 지멘스 DISW의 설명이다.
지멘스 DISW의 강철 프로는 자동차 산업의 멘딕스 활용 사례를 소개했다. 토요타에서는 MBSE를 위한 전사 엔지니어링 포털을 구축하고 있는데, 멘딕스를 기반으로 CAD/PLM/시뮬레이션 등의 솔루션을 연결하고 커뮤니케이션할 수 있도록 개발 중이다. 메르세데스 벤츠는 디지털 생산 플랫폼인 ‘MO360’을 운영하고 있는데, 이는 개발, 생산, 생산 모니터링, VOC(Voice of the Customer)를 연결해 운영 및 향후 신차의 개발과 생산 등에 반영하기 위한 것이다. 컨티넨탈는 전장 제품의 제조 및 설비 운영 관리 플랫폼에 멘딕스를 활용한다. CAD, 제조계획, 운영 등 데이터를 하나의 포털에서 운영하고 작업 지시가 가능하며, 데이터의 재입력을 없애고 업무 일관성을 유지할 수 있는 데이터 기반의 의사결정 및 협업을 구현하고 있다.
강철 프로는 “멘딕스는 로코드 플랫폼으로 코딩 작업을 최소화하면서 소프트웨어의 품질을 높일 수 있다. 또한, 마이크로서비스 아키텍처 및 개방형 표준 플랫폼을 통해 업무 및 비즈니스의 생산성을 높일 수 있도록 지원한다”고 소개했다. 또한, 멘딕스는 IT 개발자가 아닌 현업 엔지니어도 소프트웨어를 개발할 수 있는 역량을 제공한다. 이른바 ‘시민 접근(citizen access)’을 통해 전사적인 디지털 역량과 경쟁력을 높이는데 기여한다는 설명이다. 이외에도 멘딕스는 전문 개발자를 위한 UI, 사용자 맞춤 위젯, 콘텐츠 개발을 위한 SDK(소프트웨어 개발 키트), 사일로(silo)화되어 있는 다양한 데이터 소스를 연계하기 위한 포털 등을 지원한다.
강철 프로는 “자동차 산업에서 멘딕스를 활용하면 자동차 부품 생산의 평균 객단가 절감, 제품 혁신을 통한 중량 감소, 신제품 개발/운영시간의 단축 등이 가능하다. 그리고 기존의 애플리케이션 환경을 신규 구축 없이 연결해 업무를 혁신할 수 있다”면서, “성공적인 멘딕스 활용을 위해서는 우선 소규모의 과제부터 추진하고, 향후 점진적으로 전사 레벨로 확산함으로써 생산성을 높일 수 있을 것”이라고 조언했다.
▲ 지멘스 DISW 코리아는 로코드 애플리케이션 개발 플랫폼인 멘딕스를 통해 복잡한 자동차 설계·생산 프로세스를 지원하는 소프트웨어를 빠르고 효과적으로 구성하고 협업할 수 있다고 소개했다.
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작성일 : 2022-05-03