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[칼럼] 디지털 트윈과 메타버스 시대의 PLM 싱킹
2022-07-01 2,672 1

디지털 지식전문가 조형식의 지식마당

 

지난 30년 동안 기존의 PLM 프로세스와 PLM 싱킹(PLM Thinking : PT)으로 많은 제품 개발의 문제를 해결하였다. 그러나 새로운 디지털 변혁(digital disruption)과 디지털 전환(digital transformation) 시대에서는 새로운 PLM 싱킹이 필요하다.

제품의 디지털 트윈(digital twins)과 메타버스(metaverse)의 개발은 새로운 PLM 사고 방식이 필요하다. PLM을 이용한 제품 개발에서 본질은 제품의 데이터를 저장하고 사용하는 것이 아니라, 제품 개발에서 새로운 가치를 창출하는 것이다. 디지털 시대에 필요한 PLM 싱킹의 본질에 대해서 생각해 본다. 새로운 PLM 싱킹이란 디지털 시대에 필요한 PLM 중심의 사고 방식이라고 할 수 있다.

새로운 PLM 싱킹은 5가지 사고의 융합 또는 결합이라고 할 수 있다. 첫 번째는 대상을 라이프사이클 관점에서 생각하는 라이프사이클 싱킹(Lifecycle Thinking : LT)이다. 두 번째는 대상을 시스템 관점에서 생각하는 시스템 싱킹(Systems Thinking : ST)이다. 세 번째는 대상을 디자인 관점에서 생각하는 디자인 싱킹(Design Thinking : DT)이다. 네 번째는 대상을 애자일 관점에서 생각하는 애자일 싱킹(Agile Thinking : AT)이다. 다섯 번째는 대상을 이노베이션 관점에서 생각하는 이노베이션 싱킹(Innovation Thinking : IT)이다.

 


그림 1. 제품 라이프사이클 싱킹(Product Lifecycle Thinking)(출처 : PLM지식)

 

PLM 시스템이 이전 시스템과 차별화되는 것은 대상(object)을 수명주기 관점에서 생각했다는 것이다. 그 대상은 제품과 서비스가 될 수도 있고, 시스템이나 기술이 될 수도 있다.

기존 PLM 싱킹의 단점은 일방적인 진행 순서를 가진다는 것이다. 요구사항을 도출하고 그 다음에 개념설계, 기본설계, 상세설계, 시제작, 양산, 서비스, 운용, 폐기 등이다. 그러나 빠르게 변환하는 현재의 디지털 환경에서 이러한 고정된 사고방식보다는 창조적이고유연하고 빠른 사고방식이 필요하다.

 


그림 2. 전통적 사고와 시스템 사고의 차이점

 

전통적인 사고방식은 <그림 2>처럼 한 방향이다. 그러나 시스템 싱킹은 각 블록이 서로 시스템적으로 상호 연동할 수 있다.

시스템 싱킹과 라이프사이클 싱킹이 융합되면 <그림 3>과 같은 디지털 태피스트리(digital tapestry) 싱킹이 될 수 있다. PLM 시스템이 제품 정보의 중앙집중화(centralization)라면 디지털 태피스트리는 제품 정보의 분산화(decentralization)라고 할 수 있다. 제품의 전체 수명주기인 개념단계, 설계, 확인, 생산과 유지보수 단계를 중간에 끊어짐이 없이 연결해서, 제품의 아이디어부터 실제 제품의 출시까지 개발자들이 제품에 대한 개념을 최대한으로 이해하고 개선하는데 그 목적이 있다.

 


그림 3. 디지털 태피스트리(출처 : 록히드 마틴)

 

시스템 싱킹은 보다 전체적인 입장에서 문제 해결을 하려는 사고이다. 디지털 변혁의 시대에는 서로 다양한 연관 관계를 가진다. 시스템 사고에서 일반적인 분석 단계는 문제의 구조화(problem structuring), 인과고리 모델링(causal looping modeling), 시나리오 계획 및 모델링(scenario planning and modeling), 구현 및 조직학습(implementation and organizational learning) 등이다. 요즘 가장 각광 받고 있는 것이 모델 기반 시스템 엔지니어링(Model Based Systems Engineering : MBSE)이다.

 


그림 4. 시스템 싱킹과 디자인 싱킹

 

캐나다 토론토 대학의 로저 마틴(Roger Martin) 교수는 자신의 책 ‘디자인 싱킹(Design Thinking)’에서 “디자인 사고는 직관적 사고나 분석적 사고의 한 쪽이 아니라 이에 대해 통합적으로 접근하는 사고법”이라고 하였다. 디자인 사고는 양자택일 방식 대신 두 아이디어의 요소를 포함하면서 더 나은 새로운 아이디어를 만드는 사고 방식이다. 디자인 사고의 장점은 미래의 사용자와 공감하는 것이다.

시스템 싱킹에서 트레이드 오프(trade off) 개념처럼 서로 대립되는 요구사항 사이의 균형이란 사고방식을 많이 사용하지만, 디자인싱킹은 모든 요구사항을 모두 충족시키는 사고방식이다. 복잡한 시스템에서 균형 있는 결정은 시스템 싱킹이 필요하지만, 창의적 문제 해결이 필요할 때는 디자인 싱킹이 유리하다.

디자인적 사고가 합성(synthesis)에 의한 새로운 창조성의 발견이라면, 시스템 싱킹은 분석(analysis)을 통한 통합적 사고방식이다. 디자인 싱킹은 신속한 시제작(rapid prototyping)에 유리하지만, 소프트웨어 개발 등 제품의 일부를 신속하게 해결하는 신속한 기능 배포(rapid feature release) 등은 애자일 싱킹이 필요하다. <그림 5>는 디자인 싱킹과 애자일 싱킹의 차이점을 보여준다.

 


그림 5. 디자인 싱킹과 애자일 싱킹

 

최근에는 애자일 싱킹이 각광을 받고 있다. 디자인 싱킹이 창조적인 문제 해결(creative problem solving)에 유리하다면, 애자일 싱킹은 빠른 해결책(rapid solution)을 배포할 수 있다. 예를 들어서, 스마트폰 OS의 보안 문제나 배터리 문제가 발생했을 때 애자일 싱킹이 필요하다. 그러나 새로운 제품의 개념 설계를 할 때는 디자인 싱킹이 필요하다. 그리고 기업이나 조직 전체가 혁신적의 환경이나 문화를 구축하기 위해서 이노베이션 싱킹을 장려해야 한다.

이노베이션 싱킹은 디자인 싱킹이나 애자일 싱킹보다는 그 구조가 시스템 싱킹처럼 보인다. 이노베이션 싱킹은 어떤 단계에서도 다른 단계로 이동할 수 있다. 이노베이션 사고방식은 새로운 제품 개발, 사업 모델 부터 사회 변화 그리고 문제 해결까지 다양하게 사용할 수 있다. 특히 이노베이션 싱킹이 기업에 필요한 것은 문제 해결보다 새로운 가치를 실현하는 사고방식이기 때문이다.

 


그림 6. 이노베이션 싱킹(출처 : ISO56000)

 

모든 사고방식(thinking)에는 장단점이 있다. 새로운 디지털 시대에 PLM 사고방식 역시 변화가 필요하다. 새로운 디지털 PLM 사고방식은 5가지 사고방식의 융합과 결합이라고 할 수 있다. 제품 개발 속도나 정도 그리고 환경과 목적에 따라서 유연한 사고방식을 사용해야 최대의 효율(efficiency)과 효과(effectiveness)를 얻을 수 있다.

현재는 대부분의 기업이 PLM 시스템을 도입해서 사용하고 있다. 과거에는 PLM 시스템을 도입해서 사용하는 것이 경쟁력이었다면, 이제는 PLM의 기능보다는 PLM을 어떠한 사고방식으로 사용할 것인지가 미래의 경쟁이 될 것이다.

“아무것도 변하지 않을지라도 내가 변하면 모든 것이 변한다.”
- 오노레 드 발자크

 

조형식

항공 유체해석(CFD) 엔지니어로 출발하여 프로젝트 관리자 및 컨설턴트를 걸쳐서 디지털 지식 전문가로 활동하고 있다. 현재 디지털지식연구소 대표와 인더스트리 4.0, MES 강의, 캐드앤그래픽스 CNG 지식교육 방송 사회자 및 컬럼니스트로 활동하고 있다.

보잉, 삼성항공우주연구소, 한국항공(KAI), 지멘스에서 근무했다. 저서로는 ‘PLM 지식’, ‘서비스공학’, ‘스마트 엔지니어링’, ‘MES’, ‘인더스트리 4.0’ 등이 있다.

 

 

■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

조형식 hyongsikcho@gmail.com


출처 : 캐드앤그래픽스 2022년 7월호

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