[FA저널 SMART FACTORY 박규찬 기자] GE는 미래 제조산업을 선도하기 위해 21세기형 기술 선도력을 확보하는 투자를 확대하고 있다. 향후 초연결사회의 시장 변화를 읽고 ‘산업인터넷(IIoT)’ 기술 개발에 박차를 가하며 산업 부문의 고객 서비스 혁명을 이끌고 있다. 산업인터넷은 제품진단 소프트웨어와 분석솔루션을 결합해 기계와 기계, 기계와 사람을 서로 연결시켜 기존 설비의 운영 체계를 최적화하는 기술로, 지능형 기계들과 인터넷을 결합시켜 산업의 생산성과 효율성을 높여준다.

GE(www.ge.com)는 발전, 보건 의료, 항공, 철도 등 관련 산업 분야에서 관련 장비와 기계를 생산 및 공급함은 물론, 이러한 기계와 장비의 생산성과 효율성을 획기적으로 높여줄 관련 소프트웨어를 공급한다. 이렇게 실제 장비를 생산 및 운영하면서 동시에 관련 소프트웨어 서비스를 제공하는 기업은 GE가 유일하다.

10억달러 투자, 프레딕스로 생산성 높여
GE는 산업인터넷 기술 개발을 위해 2011년 미국 실리콘밸리 인근 샌 라몬(San Ramon) 지역에 글로벌 소프트웨어 센터를 설립하고 10억달러 투자 계획을 발표했다. 현재 GE는 전 세계 1만여명의 소프트웨어 인력과 협력해 빅데이터와 관련된 다양한 소프트웨어 솔루션들을 개발하고 있다.

2012년 말 10종의 산업인터넷(IIoT) 기술을 출시한 후, 2013년 2억9,000만달러의 매출과 9억달러의 수주를 기록했으며, 2013년에는 14종의 산업인터넷 기술을 추가로 발표했다. 2014년 한 해 동안 산업인터넷을 통해 10억달러 이상의 매출을 올렸으며, 산업인터넷 플랫폼인 프레딕스(Predix)를 지속적으로 업그레이드했다. 2015년에는 산업인터넷을 통해 50억달러의 매출과 60억달러의 수주를 달성했다.

2015년에는 모든 기업에 GE의 산업인터넷 소프트웨어 플랫폼인 프레딕스를 전면 개방하기로 했다. 프레딕스를 공개하게 되면 규모와 산업 분야에 관계없이 모든 기업들이 GE가 투자한 성과물을 진입장벽 없이 이용할 수 있게 되고, 기업들은 이 플랫폼에 기반 해 자사에 특화된 애플리케이션을 빠른 시간 안에 개발해 운영할 수 있게 된다. 이를 통해 GE는 전 세계의 더 많은 기기를 연결하고 모니터링 할 수 있어 더 많은 대안과 정보를 제시할 수 있게 되고 생산성을 높일 수 있게 됐다. 이로써 고객들은 불시 고장 등 예상치 못했던 문제들을 미연에 방지하고, 운영 및 에너지 효율을 높일 수 있다.

또한, 산업인터넷이 잘 작동하도록 하기 위한 인프라를 구축해왔다. 아마존, AT&T, 시스코, 인텔, 피보탈, 액센추어 등 클라우드, 이동통신, 하드웨어, 빅데이터 및 시장 분석 분야의 세계적인 기업들과 손잡고 산업인터넷 미래를 위한 기반을 다졌다. 이를 통해 정보의 수집, 저장, 공유, 보안까지 가능한 인프라를 구축하고 고객들에게 산업인터넷의 이점을 활용할 수 있도록 하기 위한 인프라를 구축했다. 또한 GE는 IBM·시스코·인텔·AT&T 등의 기업과 함께 산업인터넷 컨소시움을 발족했으며, 2014년 초 GE는 캐나다 밴쿠버에 기반을 둔 사이버 보안 회사 월드테크를 인수해 운영환경의 보안을 강화했다. 이러한 GE의 노력으로 플랫폼, 수집, 분석, 보안 등 산업인터넷을 보다 유익하게 활용할 수 있는 환경이 조성됐다.

GE 디지털 사업부 신설, 2020년 150억달러 성장
지난 2015년 9월에는 GE 디지털 사업부 신설(GE 소프트웨어 센터, IT, 소프트웨어, 보안 등 GE 내 디지털 역량 통합해 사업부로 신설)하고, 이멜트 회장에게 직접 보고하는 최고디지털책임자(Chief Digital Officer)라는 새로운 직책도 만들었다. 이에 따라 GE 소프트웨어 센터를 총괄하는 빌 루 부사장을 GE 디지털 사업부 총괄이자 최고디지털책임자(CDO)로 임명하기도 했다. 한편 GE는 2020년까지 톱 10 소프트웨어 기업으로 거듭 날 것이라고 발표하고, 2020년 소프트웨어 사업 매출 150억달러 이상 성장을 목표로 할 것을 언급했다.

디지털 기술로 제조업 생산성을 높인다
GE 브릴리언트 팩토리(Brilliant Factory, 생각하는 공장)
GE의 브릴리언트 팩토리는 첨단 제조, 3D 프린팅, 첨단 소프트웨어 분석 등 다양한 새로운 기법을 적용해 생산성을 향상하는 차세대 공장이다. 제품 설계, 제조, 그리고 서비스 등 모든 과정과 운영에 새로운 방식을 적용하고 있으며 하드웨어와 소프트웨어의 결합을 통해 모든 과정을 디지털화하고, 과거 공장보다 빠르고 효율적으로 운영된다.

특히 GE의 산업인터넷 플랫폼인 프레딕스를 기반으로 디지털 스레드¹?와 디지털 트윈²? 등의 개념을 도입해 제품 품질과 성능을 개선할 수 있다. 이를 위해 GE는 지난 2016년 9월 유럽의 3D 프린터 제조업체인 스웨덴의 아르캄(Arcam)과 독일의 SLM 솔루션 두 개 기업을 약 14억달러(한화 약 1조5,000억원)에 인수한 바 있다. 현재 GE가 가진 전 세계 500개 이상의 공장 중 브릴리언트 팩토리로서의 특징이 가장 잘 나타나는 곳은 미국의 펜실베니아(GE 운송)와 미시간(GE 항공), 오스트리아 옌바흐(GE 파워), 일본 히노(GE 헬스케어), 이탈리아 피렌체(GE 오일&가스), 베트남 하이퐁(멀티 모달), 인도 푸네(멀티 모달) 등 총 7곳이다.

나라별 GE 브릴리언트 팩토리 특징
- 알라바마 오번에 위치한 GE 항공 제조시설에서 3D 프린터 30대가 제트 엔진의 연료 노즐을 3D 프린팅 기법으로 생산하고 있다. 해당 연료 노즐은 미국 연방 항공국의 승인을 받은 최초의 3D 프린터로 만들어진 상용기 부품이다.
- 펜실베니아에 위치한 GE 운송 사업부의 공장에서는 계획되지 않은 가동 중지 시간이 10~20% 감소했다.
- 이탈리아 피렌체에 위치한 GE 오일&가스 공장에서는 장비에 센서를 부착해 생산에 지장을 미치는 것을 최소화하면서 최적의 정비 일정을 파악할 수 있게 했다. 이로 인해 추가 근무조를 배치하지 않으면서 생산 라인을 하나 더 추가할 수 있게 됐다.
- 인도 푸네(멀티 모달) 공장은 GE가 2억달러 이상을 투자한 GE의 브릴리언트 팩토리로 축구장 38개 면적에 1,500명의 직원이 근무하고 있으며 생산라인, 3D 프린터, 레이저검사 등 첨단제조 기술을 적용했다.

특히 다양한 제조 모드를 지원하는 ‘멀티모달’ 방식을 통해, 한 공장에서 GE의 4가지 사업영역(항공, 파워, 오일&가스, 운송)에 필요한 제품을 생산할 수 있게 된 최초의 공장이다. 기존의 공장은 한 가지 기술 모드, 한 가지 사업에 대한 제품 제조만 가능했다. 이에 따라 시장 수요에 대응해 항공기 엔진, 기관차, 풍력발전 터빈 등의 다양한 제품을 한 곳에서 신속하고 유연하게 개발할 수 있게 돼 효율성 향상 및 비용절약을 달성했다. 더불어 파워&워터, 오일&가스 등의 분야에서 5억달러 가치의 제품 생산을 목표로 하고 있으며 이 중 50% 가량이 해외로 수출될 계획이다. 이는 인도의 나렌드라 모디(Narendra Modi) 총리의 ‘메이크 인 인디아(Make in India)’ 정책과도 부합해 인도 정부도 적극적으로 나서고 있다.

디지털 파워 플랜트
디지털 파워 플랜트는 발전 플랜트에 산업인터넷을 결합해 플랜트 운영방식을 근본적으로 바꾸는 개념으로 기기에 부착된 수많은 센서들이 끊임없이 데이터를 수집해 빅데이터 분석을 실행한다. 이를 통해 엔지니어에게 장비의 고장 가능성을 미리 알려준다. 특히 발전플랜트에 있는 수많은 장비들에 센서를 부착해 압력, 온도, 진동 등의 환경적인 요인에 대한 데이터를 취합하고 모니터링 한다.

이러한 데이터 분석을 통해 장비에 실제로 이상이 생기기 전 엔지니어는 예측 정비를 할 수 있으며 다운타임을 줄이고 장비 운영을 최적화할 수 있도록 돕는 통찰을 제공한다. 또한, 빅데이터 자료를 바탕으로 물리적인 발전 플랜트의 디지털 모델인 ‘디지털 트윈’을 만들어 장비 및 플랜트에 대한 다양한 테스트를 가상으로 수행할 수 있다. 기존 복합화력발전 플랜트의 경우 5,000만달러까지 절약할 것으로 예측된다.

디지털 파워 플랜트 솔루션을 전 세계 발전량의 40%를 담당하는 석탄발전소에 모두 적용할 경우, 0.58기가톤의 온실 가스 배출을 줄이는 효과와 1억2,000대의 자동차가 내뿜는 매연 감소, 5억4,000만 평방마일의 숲을 조성하는 것과 같다. 한편 2016년 6월 프랑스 부샹의 복합화력발전소에는 GE의 HA 가스터빈과 함께 이 기술이 적용돼 최고 발전 효율 을 62.22%까지 올려 기네스 신기록을 달성한 바 있다.

디지털 윈드 팜
GE의 디지털 윈드 팜은 차세대 풍력 발전소 모델이다. 발전소를 실제와 똑같이 가상에서 재현하는 ‘디지털 트윈(Digital Twin)’이라는 홀로그램 시뮬레이션 기술을 통해 설계단계에서부터 설치 및 운영까지 시행착오를 최소화하고 최고의 효율을 낼 수 있도록 지원하는 솔루션이다. 이로 인해 풍력 발전 생산량이 연간 20% 향상되며 20년간 약 500억달러(50GW 기준)에 상당하는 경제적 가치 창출이 예상된다. 이 모델은 미국 에너지 기업인 엑셀론(Exelon)과 PSEG(Public Service Enterprise Group) 등의 기업이 도입할 예정이다.

FA저널 SMART FACTORY 박 규 찬 기자 (fa@infothe.com)

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