제너레이티브 디자인과 시뮬레이션 강화된 크레오 7.0… 차세대 디지털 제품 개발 환경 선보인다

PTC가 제너레이티브 디자인(generative design)과 유동해석 기능을 추가한 설계 솔루션 크레오 7.0(Creo 7.0)을 선보였다. PTC코리아의 박혜경 지사장은 새로운 단계의 제품 개발 환경을 통해 제조산업의 경쟁력을 높일 수 있는 것이 크레오 7.0의 가치라고 설명했다.

박혜경 지사장은 2016년 4월 선임된 이후 PTC코리아의 주력 사업 분야인 사물인터넷을 비롯해 CAD, PLM, ALM, SLM 등 엔터프라이즈 솔루션의 공급과 경영전략, 비즈니스 개발과 고객관리 등을 총괄하고 있다.  ■ 정수진 편집장

최근 PTC는 IoT와 AR을 많이 강조해 왔는데, PTC의 전체 포트폴리오에서 3D CAD의 역할은 무엇인지

PTC는 1985년에 설립하여 CAD, PLM(제품 수명주기 관리), SLM(서비스 수명주기 관리), ALM(애플리케이션 수명주기 관리)까지 제조산업 전문 솔루션과 플랫폼 사업을 해 왔다. 지난 2014년에는 씽웍스(Thingworx)를 인수하면서 IoT(사물인터넷) 사업 및 퀄컴의 뷰포리아(Vuforia) 사업부 인수로 AR(증강현실) 사업을 확대했고, 최근에는 마이크로소프트, 로크웰 오토메이션, 앤시스와 파트너십을 맺고 폭넓은 고객의 요구에 발을 맞추고 있다.

2019년에는 AI 기반의 제조공법 기술 전문 기업인 프러스텀(Frustum)과 SaaS(Software-as-a-Service) 기반의 제품 개발 플랫폼 기업 온쉐이프(Onshape)를 인수하였다. 이러한 사업의 확대는 보다 경쟁력 있는 제조산업에 대응하기 위한 선택이었다. 

PTC는 완성도 높고 효율적인 제품 설계를 위해 CAD 제품 강화에 꾸준한 노력을 기울이고 있다. 디지털 트랜스포메이션과 4차 산업혁명 시대에서 단순히 도면을 디자인하는 작업이 아니라, 제품 양산 이후에 발견될 수 있는 결함과 품질 문제를 실시간으로 시뮬레이션하여 제품 완성도와 디자인 기간을 혁신할 수 있게 지원한다. 또한, 인공지능 설계 옵션을 제공함으로써 고성능 차세대 제품 설계를 지원한다. 그리고 디지털 트윈에 필요한 완성도 높은 기술들을 개발하여, 고객들이 PTC의 3D CAD 제품 설계와 IoT/AR을 접목한 제품 개발 라이프사이클을 효과적으로 구성할 수 있도록 지원하고 있다.

이렇게 사업을 확대해 나아가면서 CAD 솔루션 역시 매년 혁신 기능이 추가된 새로운 버전으로 업데이트되고 있다. 기존의 설계 중심 기술과 편의성에 집중된 솔루션을 벗어나, 해석 및 3D 프린팅과 같은 제조를 고려한 설계, 그리고 IoT와 증강현실까지 확대할 수 있는 라이프사이클을 지원한다.

특히 이번에 출시한 크레오 7.0(Creo 7.0)은 앤시스의 솔버를 사용하는 실시간 시뮬레이션 제품인 크레오 시뮬레이션 라이브(Creo Simulation Live) 탑재, 그리고 인공지능 기반의 제너레이티브 디자인, 디지털 트윈과 AR 확장성을 강화했다. PTC 전체 포트폴리오의 기본 토대가 되는 CAD 솔루션을 강화한 것은 향후 제품 로드맵에 중요한 의미를 지닌다. 

▲ 크레오 7.0은 2018년 인수한 프러스텀의 제너레이티브 디자인 기술을 탑재했다.

많은 CAD 솔루션이 제너레이티브 디자인 기능을 내세우고 있다. 크레오 7.0에 탑재된 제너레이티브 디자인은 어떤 특징을 갖고 있나

최근 기업들의 공통적인 관심사는 제품의 설계와 제조 과정에서 얼마나 효과적으로 원가를 절감하고, 설계 시간을 최적화하며, 제조비용을 어떻게 효과적으로 줄일 수 있는지에 대한 부분이다. 

PTC는 이를 고민하는 기업들에게 인공지능 기술을 활용한 제너레이티브 디자인(generative design) 솔루션을 제공하고 있다. 예를 들어, 105g짜리 판금으로 제작한 부품 설계 방식에 제너레이티브 디자인 기술을 적용함으로써, 85%의 무게 절감 효과와 80% 이상의 시간 최적화를 통해 약 60%의 제조 비용 절감 효과를 얻을 수 있었다.

이와 함께 크레오 7.0의 제너레이티브 디자인이 제공하는 기능적인 핵심은 알고리즘이 생성한 결과물에 대한 부분이다. 기존 솔루션의 경우 마지막 형상은 거친 형상(tessellate)으로 표현되기 때문에 설계자가 이를 기반으로 다시 모델링해야 하는 후작업이 필요했다. 그러나 PTC가 크레오 7.0을 통해 선보인 제너레이티브 디자인은 프리스타일 형상으로도 깨끗한 B-Rep 형상으로 만들어지기 때문에, 생성된 모델을 바로 3D 프린팅하거나 제작에 활용할 수 있다. 

크레오 7.0의 제너레이티브 디자인은 기존의 설계 기법을 완전히 대체할 수 있는 것인지

기술이 발전하면서 설계 환경이 변해가고 있다. 도면에서부터 2D CAD, 3D CAD, AI와 같이 설계 환경과 기술은 발전하게 된다. 크레오 7.0의 제너레이티브 디자인은 기존의 설계 기법을 대체하는 것이 아니라, 인공지능 기술을 이용하여 일련의 시스템 디자인 요구사항을 바탕으로 최적의 설계를 자율적으로 생성하게 도와주는 것을 목표로 하고 있다. 

설계 엔지니어는 AI의 이점을 활용하여 엔지니어링 요구 사항과 제조 제약 조건에 맞춤화된 설계를 신속하게 생성할 수 있다. 기존 설계 방식에 크레오의 제너레이티브 디자인 기술을 활용하면 제품의 완성도, 제품의 원가 비용 절감, 최적화 시간 단축 등의 목표를 한층 더 끌어올릴 수 있다. 

▲ PTC는 앤시스와 협력으로 크레오 시뮬레이션 라이브를 개발해, 크레오 설계 환경에 통합했다.

크레오 7.0에서는 시뮬레이션 기능의 강화도 눈에 띈다

수많은 제조 기업들이 시뮬레이션 중심 설계의 중요성을 인식하고 있다. 이를 통해 다양한 콘셉트를 검토하고, 정확한 검증을 거쳐 시장에서 제품 경쟁력을 높이기 위해 노력하고 있다. 또한 제품 출시 전 성능의 충분한 검토를 통해 애프터서비스 비용을 절감하고, 제품 개발 주기를 단축하여 신속한 시장 진출이 무엇보다 중요한 시대가 되었다.

PTC는 크레오 4.0부터 시뮬레이션 중심 설계 기술을 제공해오고 있다. 크레오 4.0부터 6.0 버전까지의 주요 기능은 GPU 연산 기술을 활용한 초고속 해석으로, 크레오 제품에서 구조/열/진동 해석을 바로 진행할 수 있도록 지원하였다. 이번에 출시한 크레오 7.0의 시뮬레이션 라이브 플러스(CSL+)는 앞서 소개한 3가지 해석 능력을 포함하며, 추가로 ▲‘파라미터 스터디’를 통한 최적설계 기능과 ▲비정상(Transient) 열전달 해석 ▲Fluid Flow Simulation 기능을 탑재하고 있다.

크레오 시뮬레이션 라이브는 PTC와 엔지니어링 시뮬레이션 분야의 선두주자인 엔시스의 파트너십을 통해 크레오와 엔시스 디스커버리 라이브(Ansys Discovery Live)를 통합한 환경을 제공한다. 설계 엔지니어가 CAD와 시뮬레이션의 경계를 없애고, 제품 개발 프로세스 전반에 대한 통찰력을 확보할 수 있도록 지원하고 있다. 

이와 동시에 PTC는 크레오 시뮬레이션 라이브를 고도화하는 연구개발도 꾸준히 진행해 나가고 있다. 이러한 연구개발의 제품 로드맵에 따라, 이번에 유동해석을 크레오 시뮬레이션 라이브에 장착하게 되었다. 유동해석을 위해서는 멀티 보디 기능이 필요한데, 크레오는 제품 로드맵에 맞춰 이번 버전에 멀티 보디 기술을 유동해석과 접목하여 출시하게 되었다.

▲ 크레오 7.0에서 크레오 시뮬레이션 라이브의 주요 개선점

PTC는 2019년 SaaS 제품 개발 플랫폼 온쉐이프를 인수했는데, 크레오와 온쉐이프의 CAD 전략은 어떻게 진행되는지

이제 CAD/PLM 시장은 기업 내 일부 설계팀만이 이용하는 기술이 아니라, 제품 개발 라이프사이클에서 제품의 품질과 경쟁력을 높일 수 있는 다양한 부서와 인력이 참여하는 환경으로 진화해 나가고 있다. 또한 글로벌 기업들의 경우 국경의 구분 없이 협업하는 환경이 필요해지고 있다.

PTC는 향후 SaaS 기반의 CAD/PLM 기술 개발이 급속도로 이뤄질 것으로 예상하고 있다. 그에 대한 대응의 하나로, 업계에서 검증된 확장형 순수 SaaS 플랫폼인 온쉐이프(Onshape)를 인수하였고, 이 기술은 크레오에 향후 접목될 것으로 예상된다.

크레오는 엔터프라이즈 기업 고객을 대상으로 제너레이티브 설계, 실시간 시뮬레이션, 멀티 보디 설계, 적층 가공을 비롯한 여러 혁신 기능을 통해 막강한 차세대 설계를 할 수 있도록 지원해나갈 예정이다. 한편 온쉐이프는 산업 표준의 3D CAD, PDM 및 협업 기능을 통합한 SaaS 제품 개발 플랫폼으로, 글로벌 협업을 효율적으로 구성하고자 하는 엔터프라이즈 기업뿐만 아니라 중견/중소 기업 및 스타트업 고객들이 빠르고 효과적으로 제품 디자인과 협업을 할 수 있는 클라우드 환경을 제공해 나갈 계획이다.  

국내 시장에서 향후 크레오 비즈니스 전략에 대해 소개한다면

크레오는 설계 솔루션을 넘어 IoT, AR, 디지털 트윈(digital twin)의 확장 및 제조 영역의 연계까지, 빠르게 변화하는 제품 디자인 환경에 효과적으로 대응할 수 있는 전체 제품 개발 프로세스의 기반 역할을 하고 있다. 

PTC는 크레오의 기술을 활용하여 기업들이 최적화된 제품 개발 기간 내에 최고 품질의 제품을 설계하여 글로벌 시장에서 경쟁력을 가질 수 있도록 지원해 나갈 예정이다. 또한 해외 진출과 운영 효율성 제고 등 새로운 경쟁력 확보가 시급한 국내 기업들이 임베디드 시뮬레이션을 통해 설계 프로세스를 혁신하고, IoT 기반 설계로 스마트 커넥티드 제품을 구현할 수 있도록 대고객 서비스에 집중할 계획이다. 

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