디지털 엔터프라이즈 통해 스마트 팩토리 구현
[FA저널 SMART FACTORY 이건오 기자] 지멘스PLM소프트웨어는 설계 및 개발에서 제조, 지원에 이르는 라이프사이클까지 전 프로세스를 최적화해 우수한 제품을 생산하도록 지원하고 있다. 개방형 PLM 솔루션을 기반으로 필요한 모든 툴과 정보를 자유롭게 사용할 수 있으며 전체 제품 라이프사이클 전반에서 부가가치를 창출하기 위한 혁신적인 솔루션을 제공한다.
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| ▲ 지멘스PLM소프트웨어 옥희동 전무 | ||
제품 라이프사이클 관리 소프트웨어
PLM은 정보전략과 기업전략의 측면에서 살펴볼 수 있다. 정보전략적 측면에서는 시스템을 통합해 일관된 데이터 구조를 구축한다. 기업전략적 측면에서는 PLM을 통해 여러 글로벌 조직이 마치 한 팀처럼 협업해 제품을 설계, 생산, 지원 및 폐기할 수 있다. 이를 통해 최상의 작업 방법을 파악하고 지식을 습득하게 된다. 제품 라이프사이클의 모든 단계에서 통합된 정보를 바탕으로 결정을 내릴 수 있게 해주므로 비즈니스를 강화할 수 있다는 특징도 있다.
지멘스PLM소프트웨어 옥희동 전무는 “단순히 프로세스만을 디지털화하는 것으로는 충분치 않다고 생각한다”며, “그 이유는 점차적인 개선을 위한 프로세스를 디지털 방식으로 모방하는 것이기 때문”이라고 설명했다. 이어 “아이디어(Ideation), 실현(Realization) 및 활용(Utilization)의 모든 측면을 디지털로 통합하고 비즈니스 운영에서는 정보와 지식의 디지털화를 통해 주도적인 작용매체를 만들어야 한다”고 언급하며, “완벽히 최적화된 디지털 엔터프라이즈를 통해 혁신을 추진할 능력을 갖추거나 이를 대처할 수 있다”고 전했다.
디지털 엔터프라이즈
성능에 대한 요구 사항이 계속 증가하고 새로운 시장에 제품과 서비스를 제공해야 하기 때문에 사람, 프로세스, 기술을 연결해 진정한 디지털 엔터프라이즈를 실현하는 것은 제조 분야에서 점차 커져가는 관심사가 됐다. 옥희동 전무는 “궁극적으로 제품, 생산 및 플랜트 데이터를 처리하고 이를 제조 조직의 여러 부분에서 공유할 수 있는 제조 정보 기술은 협업을 통해 실현되는 속도, 효율성 및 비용 증가를 활용하는 핵심 원동력”이라고 설명하며, “제품 및 생산 데이터는 언제든지 가장 낮은 현장 수준부터 비즈니스 수준까지 활용할 수 있어야 하고 필요한 보고 형식으로 제공돼야 한다”고 전했다.
이어 “지멘스의 MOM(Manufacturing Operation Management : 제조 운영 관리)은 자동화 수준을 제품 계획 및 설계, 생산 계획 등과 연결해 기업이 수립한 계획대로 실행할 수 있도록 한다”며, “가치 창출 프로세스에서 중심적인 역할을 담당하고 최적화 및 생산 이벤트에 대한 실시간 응답을 가능하게 해 즉각적인 원인별 개입에 필요한 생산 데이터를 피드백한다”고 밝혔다.
스마트 팩토리 구현
지멘스PLM소프트웨어는 지난 2월 ‘스마트 팩토리 구현을 위한 지멘스 전략과 솔루션’ 세미나를 개최하며 지멘스의 디지털 엔터프라이즈 전략을 소개했다. 제품의 기획에서 생산에 이르기까지 5단계별로 지멘스의 솔루션을 맵핑해 제조업 혁신의 기반이 되는 디지털 엔터프라이즈 구현에 대한 방향을 제시했다.
내용은 스마트한 제품 개발을 위한 시스템 엔지니어링부터 설계, 품질검증, 원가 최적화를 위한 시뮬레이션 등 Product Design에 대한 세션과 가상공장 설계 및 검증, 가공기술, 통합 자동화 엔지니어링 등의 Production Planning, Production Execution 및 Engineering 세션 등이다.
옥희동 전무는 “스마트 팩토리의 첫 번째 키워드는 디지털라이제이션이고 가상세계와 실제세계를 통합하는 확실한 연결이 필요하다”며, “가상 시운전이라는 것이 굉장히 중요한 의미를 지니고 있는데, 애니메이션 단계 정도로만 볼 수 있는 가상 운전의 한계를 실제 모든 설비를 가상화해 버추얼 상의 연결을 실제 현장 설비로 바꾸기만 하는 가상 시운전으로 운영이 가능하다”고 설명했다. 이어 “이것은 교육과 연습이라는 두 가지 효과를 얻을 수 있다”고 언급하며, “작업자에게 살아있는 교육을 할 수 있고, 실제 운영 전에 연습을 통해 불량 및 오작동을 일으킬만한 사항을 사전에 파악할 수 있다”고 전했다.
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국내의 스마트 팩토리 보급 및 확산은 대기업과 중소·중견기업으로 나눠 볼 수 있는데 대기업의 경우 이미 상당한 수준의 스마트 팩토리를 구축해 운영하고 있는 것으로 파악된다. 중소·중견기업의 경우는 ‘민관합동 스마트공장 추진단’을 주축으로 기초단계 보급에서 고도화를 위한 계획으로 활성화에 나서고 있다.
옥희동 전무는 “SIMATIC IT를 메인으로 한 중소기업형 MES 솔루션을 준비하고 있고 올해 늦어도 내년 초가 되면 중소기업을 위해 패키지화된 솔루션을 제공할 수 있을 것”이라며, “이미 검증된 SIMATIC IT 솔루션의 장점과 라이브러리 형태로 패키지화돼 베이스는 그대로 두고 각 분야 및 업종에 맞는 맞춤형 솔루션으로 제공할 예정이라 많은 관심이 모아질 것”이라고 전망했다.
스마트 팩토리는 반복되는 작업을 자동화나 로봇이 대체함으로 인적 자원을 줄이고 제품 생산 시간을 절감하는 등의 목적을 갖고 있다. 이에 옥희동 전무는 “우리는 고용에 대한 답을 갖고 있어야 하는데 스마트 팩토리는 인간의 역할을 없애는 것이 아니다”라고 언급하며, “창조적인 부분에 있어 더욱 인간의 역할이 커질 것”이고, “이는 제품의 생산은 스마트 팩토리로 가능하지만 생산되는 제품은 사람이 만든다는 말로 설명할 수 있다”고 전했다.
이어 국내 스마트 팩토리 보급에 대해서는 “정부에서 비용 등의 지원을 통해 국내 스마트 팩토리 보급을 잘 하고 있는 편이라고 생각한다”며, “생산에 초점이 맞춰져 있어 스마트 팩토리 솔루션 운영을 위한 교육과 구축 후 운영 자체가 어려운 중소기업에 도움이 되는 지원 사업이 제공되면 좋겠다”고 밝혔다.
인더스트리 4.0과 스마트 팩토리
지멘스의 독일 암베르그 공장은 스마트 팩토리가 가장 잘 구현된 공장으로 손꼽히고 있다. PLM과 MES, 통합 자동화가 긴밀하게 융합돼 운영하고 있으며 앞서 언급한 지멘스의 설계와 생산을 연결하기 위한 PLM 솔루션 팀센터와 MES 솔루션인 SIMATIC IT가 적용되고 있다. 개발과 생산이 긴밀하게 체계적으로 연결돼 있는 것이 다른 자동화 된 공장과의 차이로 설계 변경시 가상 시뮬레이션을 통해 검증 후 생산 환경에 빠르게 적용된다.
옥희동 전무는 “인더스트리 4.0과 스마트 팩토리를 혼용해서 쓰는 경우가 많은데 이 개념에 대한 정리가 필요하다”고 언급하며, “기획에서 서비스까지 모든 인더스트리의 프로세스를 아우르는 것이 인더스트리 4.0이고 생산 활동에 포커싱해 조금 확대하더라도 생산 기획, 기술 엔지니어링을 스마트 팩토리로 정의해야 한다”고 설명했다. 또 “자동화는 생산 설비의 자동화에만 집중돼 있는데 모든 영역에서 자동화가 이뤄져야 하는 것”이라며, “이러한 설계, 엔지니어링, 실제 생산, AS 등의 서비스에 포함된 자동화가 통합되면서 스마트 팩토리, 인더스트리 4.0을 더 분명하게 말할 수 있다”고 밝혔다.
이어 그는 “암베르그 공장이 이러한 자동화 및 통합화가 잘 융합돼 있는데 결국에는 BOP(생산 BOM) 정보의 유연성 이야기를 하게 된다”며, “제품 양산 과정에서 불량 및 공정 오류 등 여러 가지 현상이 일어날 수 있는데 유연한 BOP(생산 BOM) 정보를 통해 설계부터 수정할 것이냐, 부품 단계부터 수정할 것이냐의 의사 결정을 내릴 수 있다”고 전했다. 또 “이러한 생산 체계로 다품종에 대해 정확성과 신속성을 갖춘 24시간 공장 운영이 가능하다”고 설명했다.
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모든 사물이 서로 연결되고 있는 지금의 시대에서는 하나의 혁신적인 기술이 시장을 사라지게 할 수도 있다. 이에 제조 기업들은 새로운 비즈니스 접근 방식을 필요로 하고 있고, 일부 기업들은 제품 사용에 대한 데이터를 수집해 이를 제품 기획 단계에 반영하며 이 흐름에 따라가고 있다. 하지만 어떤 제품을 생산해야 하는지를 아는 것에 그치지 않고 이를 생산할 수 있어야 한다. 바로 이러한 이유 때문에 혁신의 구현 단계라 할 수 있는 제조 영역이 중요하다고 할 수 있다.
옥희동 전무는 “지멘스PLM소프트웨어는 이러한 미래 시대를 준비할 것”이라며, “올해 지멘스PLM의 통합 제조 운영 관리 분야인 MOM을 본격적으로 론칭하면서 디지털 엔터프라이즈 개념이 더욱 성숙해 질 것으로 기대한다”고 전했다. 또 “계속해서 심화된 기술로 고객에게 더 가까이 다가갈 것”이라고 덧붙이며 지멘스PLM의 향후 계획을 밝혔다.
지멘스PLM소프트웨어의 ‘MOM 포트폴리오’
지멘스PLM소프트웨어에서 제조 운영의 완벽한 디지털화를 위한 전략으로 내세우고 있는 ‘MOM 포트폴리오’는 새로운 응용 프로그램과 기존 응용 프로그램을 통합하는 공통 플랫폼을 제공한다. 완전히 확장 가능한 접근방식을 적용해 혁신적인 시스템으로 전환하는 제조 운영 백본인 SIMATIC IT Unified Architecture Foundation을 통해 모든 솔루션을 결합하고 통합할 수 있다.
SIMATIC IT - MES
SIMATIC IT Production Suite는 확장성이 뛰어난 모듈형 응용 프로그램 세트로 기업이 생산효율성을 높이고 운영 투명성을 제공하며 제조 대응성을 최적화할 수 있도록 한다. SIMATIC IT는 산업용 기능을 내장해 제조업체가 전 세계적으로 비즈니스 프로세스를 모델링하고 시각화하며 조화시킬 수 있도록 지원한다.
SIMATIC IT - R&D
SIMATIC IT R&D Suite는 프로세스 산업을 위한 솔루션이다. 이 솔루션은 R&D 및 품질을 위해 확장 가능한 모듈형 소프트웨어 플랫폼이다. 여기에는 LIMS(실험실 자동화), 사양 및 제품 데이터 관리, 전자 실험실 노트북, 공식 및 레시피 관리, 디지털 공급업체 데이터 교환 및 관리, 규제 관리를 위한 소프트웨어가 포함된다.
SIMATIC IT - 제조 인텔리전스
SIMATIC IT Intelligence Suite는 제조 운영자, 관리자 및 경영진에게 플랜트 정보에 대한 향상된 가시성을 제공한다. 주요 목표는 실시간 의사 결정을 내리기 위해 정보를 분석하는데 도움이 되는 데이터 통합 및 맥락화를 제공하는 것이다.
SIMATIC IT - 사전 계획 및 스케줄링
SIMATIC IT Preactor는 기존 시스템을 대체하는 것이 아니라 함께 작동하도록 설계된 세계 정상급 APS(Advanced Planning and Scheduling) 솔루션 제품군이다. SIMATIC IT Preactor 솔루션은 장기 계획 및 상세 스케줄링 모두에 사용할 수 있으며 고객은 필요와 예산을 모두 만족하는 기능을 선택할 수 있다.
SIMATIC WinCC - 프로세스 시각화 및 모니터링
SIMATIC WinCC SCADA 솔루션의 효율적인 엔지니어링, 통합 진단 및 유연한 분석 기능은 현대 산업 플랜트에서 생산되는 방대한 양의 데이터를 관리하고 운영자가 제조 프로세스를 제어할 수 있도록 하며 의사 결정 및 운영 최적화를 위한 확장 가능한 플랫폼을 제공한다.
FA저널 SMART FACTORY 이 건 오 기자 (fa@infothe.com)
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