스마트 팩토리를 위한 연속 프로세스 체인

스마트 팩토리는 디자인에서 출발 제조를 거쳐 물류에 이르기까지 연속적인 프로세스 체인을 필요로 한다. 또한 모든 프로세스를 네트워크로 연결해야 하고 서로 커뮤니케이션할 수 있어야 한다. 지멘스는 이러한 연속적인 프로세스 체인을 위해 어떤 솔루션이 있는지, 이들을 어떻게 구현하며 기업은 어떤 이익을 얻을 수 있는지 Metav에서 그 진가를 보여주었다.

요아힘 촐
요아힘 촐(JOACHIM ZOLL) 요아힘 촐은 FH 기센 프리드베르크에서 전자 기술과 정보 공학 전공 후 지멘스에 입사하였다. 판매, 제품 관리, 모션 컨트롤과 구동 기술에 대한 기술적 어플리케이션 분야에서 다양한 업무를 맡았다. 특히 촐은 미국 아틀란트와 중국 북경에서 활동하였다. 2008년 10월부터 에얼랑엔의 크레인 사업 분야를 맡았으며, 2010년 10월부터는 머신 툴 시스템 사업 분야를 이끌고 있다.

복잡한 시스템의 디지털 CAD/CAM/CNC 프로세스 체인은 사용자가 더 빨리 설계하고 더욱 유연하게 고객의 요건에 대응할 수 있도록 한다. 이때 가상의 기계가 작업 준비를 지원한다. Metav 2016에서 지멘스가 디지털 프로세스 체인이 어떤 모습인지 구체적인 솔루션을 보여주었다. 정확히 어떤 것인지 머신 툴 시스템 사업 세그먼트 대표 요아힘 촐과 함께 이야기를 나누어 보았다.

미래의 제조업에서 연속적인 프로세스 체인이 어떤 모습이 될 거라고 생각하십니까?

수평적 통합과 수직적 통합이 갈수록 중요해질 거라고 봅니다. 수평적 통합은 연속적인 CAD/CAM/CNC 프로세스 체인을 의미하는 것으로, 이미 제품 디자인 분야에서 적절한 CAD 소프트웨어를 이용하여 일차적인 최적화를 실현할 수 있게 되었습니다. 이른바 공작 기계 디지털 쌍둥이, 즉 설계 데이터를 기반으로 하는 가상의 기계 모델을 가공 단계 시뮬레이션에 대한 공정 단계에 통합할 수 있습니다. 이로 인한 장점은, 새로 구상하는 피삭재를 가상의 PC에 넣을 수 있고, 반면 실제 기계는 다른 부품을 제작하는 데 있습니다. 우리는 제작 시 효율을 증대하기 위해 네트워킹 솔루션으로 고객을 지원합니다.

네트워킹 솔루션으로 사용자를 지원하신다고 했는데, 네트워킹 솔루션은 어떤 모습인가요?

중앙 데이터 저장, 공구 관리와 주문 관리가 주를 이룹니다. 또한 우리의 솔루션을 통해 상태 데이터를 파악하고 원격 정비를 실현할 수 있습니다. 당사 소프트웨어는 콜라보레이션 플랫폼이나 MES와 같은 상위 어플리케이션과의 인터페이스를 제공합니다. 따라서 공작 기계부터 컨트롤 레벨에 이르기까지 연속적인 수직 방향 IT 통합이 형성됩니다.

설계, 모델링, 프로그래밍, 시뮬레이션, 제작 – 이들이 이상적인 프로세스 체인의 구성 요소들이라고 하셨죠?

본질적으로 기계 제조업체를 위한 당사의 통합적 엔지니어링 접근법과 기계 운영자를 위한 CAD/CAM-CNC 프로세스 체인은 구분해야 합니다. 기계 제조업체는 자신들의 기계 디자인 즉 시스템 엔지니어링에서부터 시작합니다. 그 뒤를 잇는 것이 디자인 컨셉트로서, 디자인 컨셉트에서 설계, 기계 장치, 전기 장치 및 자동화 기능에 대한 엔지니어링이 생겨납니다. 당사의 통합 엔지니어링 접근법을 이용하여 기계 제조업체는 아이디어에서 출발하여 컨셉트를 거쳐 기계 개발에 이르는 과정을 지금 당장 디지털로 그려보고 최적화할 수 있습니다. 따라서 기계를 보다 빨리 출시할 수 있게 됩니다. 

기계 제조사들은 어떤 이익을 누릴 수 있을까요?

기계 제조사들은 PLM 소프트웨어를 이용하여 지금까지의 순차적인 절차들을 동시에 진행할 수 있고, 기계 한 대의 개발 시간을 최대 30% 단축할 수 있습니다. 기계의 모든 중요한 설계 데이터가 디지털로 존재하기 때문에, 납품해야 할 기계의 디지털 쌍둥이를 만들 수 있습니다. 따라서 기계 제조업체는 기계 장치를 전혀 갖지 않고도 기계 개발 공정을 바로 가상으로 시작할 수 있습니다. 가상의 기계 모델로 가상 시운전이 가능합니다. 이때 가상 기계 모델을 실제 컨트롤 기술과 연결합니다. 따라서 기계 도안과 CNC와 기계 간의 상호 작용을 실제 조건에서 디테일하게 테스트할 수 있습니다.

기계 운영자에게도 이익이 있습니까?

기계 운영자의 시각에서 보기에 CAD/CAM-CNC 프로세스 체인은 자신들의 가공물 디자인에서부터 시작합니다. 거기에 이어서 가공 전략을 결정합니다. 여기서 가상 기계가 한번 더 핵심적인 역할을 합니다. 기계 운영자들은 NC 프로그램에 충돌이 없는지, 프로그램 신택스에 오류가 없는지 그리고 사이클 타임을 어떻게 높일 수 있는지를 PC에서부터 시험할 수 있습니다. 이러한 전체적인 작업 준비를 디지털 쌍둥이에서 할 수 있습니다.

이러한 기술을 실현하는 데 있어서 중요한 것이 올바른 소프트웨어와 사용하는 컨트롤러가 전부입니까?

지멘스는 PLM 소프트웨어, MES 또는 MOM과 연속적인 자동화/컨트롤 기술을 포괄하는 연속적인 포트폴리오를 만드는 길을 가는 몇 안 되는 공급자 가운데 하나입니다. 따라서 우리는 고객에게 연속적인 프로세스 체인을 제공할 수 있습니다. 당연히 당사 PLM 소프트웨어와 Sinumerik 컨트롤 기술은 다른 공급자의 시스템에도 사용할 수 있습니다.

사용자들이 CAD/CAM 시스템, 컨트롤 그리고 기계로 이루어진 패키지 솔루션으로부터 무엇을 얻을 수 있을까요?

기업들은 기계 개발 시 통합 엔지니어링 접근법을 이용하여 전체 프로세스 체인을 따라 개발 시간을 최대 30%까지 단축할 수 있다
기업들은 기계 개발 시 통합 엔지니어링 접근법을 이용하여 전체 프로세스 체인을 따라 개발 시간을 최대 30%까지 단축할 수 있다

공통의 데이터 베이스를 기반으로 하는 디지털 프로세스 체인을 통해 우리의 솔루션은 고객의 개별적인 요건에 유연하게 반응하도록 기계 제조사들을 돕습니다. 따라서 “time-to-market“이 단축되고, 기계 개발 공정의 생산성과 효율성도 높아집니다. 기계 운영자들의 경우, CAD 시스템의 공작물 디자인에서부터 시뮬레이션을 거쳐 공작 기계에서 생산하기까지 최적화된 CAD/CAM-CNC 프로세스 공정을 이용하여 공작 기계 사용자들은 제작 유연성과 생산성을 현저히 높일 수 있습니다. 그와 함께 제품 개발 시간을 단축하고 더 빨리 시장에 내놓을 수 있습니다.

어떻게 실제에 가깝게 가상의 프로세스를 실제적인 차원과 연결할 수 있나요?

가상의 기계 모델을 사용하는 것은 지금도 이미 가능하고, 첫 번째 기계 제조업체가 성공적으로 실현하였습니다. 연속적인 CAD/CAM-CNC 프로세스 공정을 확립하고 지금 최적화 잠재력의 이익을 얻고 있는 업체들의 예도 있습니다.

지능적으로 연결된 기계와 프로세스를 새로운 조작 컨셉트 및 통신 컨셉트로 안전하게 제어할 수 있나요?

유용성이나 산업 안전 측면에서 볼 때 스마트폰과 태플릿 같은 모바일 단말기는 컨트롤 용으로 설계되지 않습니다. 오히려 모바일 단말기는 주문 상태나 부품 잔고 같은 현재 상태 데이터나 원격으로 서비스 정보를 불러오기에 적합합니다. 지멘스의 스마트 오퍼레이션 프로그램의 구성 요소인 스마트 모바일 솔루션을 이용하여 사용자는 보안 상태의 웹서버를 통해 감시 기능과 컨트롤 기능을 노트북, 스마트폰 또는 태플릿으로 이용할 수 있습니다.

Metav 2016에 대비해서 디지털 부문에서 어떤 활동을 계획하고 계신가요?

디지털화뿐만 아니라 공작 기계 부문에 대한 구체적인 솔루션을 제시하고자 합니다. 즉 연속적인 디지털 방식 제조와 생산 자원 이용을 극대화하는 것 외에 절삭에 있어서 새로운 기능에도 초점을 맞추고 있습니다. Sinumerik의 수많은 새로운 특성과 기능들은 절삭 기술의 생산성과 품질을 더욱 향상시키는 데에 도움이 될 것입니다. 여러 가지 다양한 기술들을 멀티 태스킹 컨셉트로 묶는 데 있어서 우리가 선구자라고 말할 수 있습니다. 시장에서 우려하는 것은 대형 업체의 디지털화뿐만 아니라, 작업장 중심의 공장들의 디지털화이기도 합니다.