제조산업을 위한 디지털 동력

디지털 전환은 위기이면서 기회를 제공한다. 하지만 수많은 기업들의 전략은 미미하다. 다양한 어플리케이션과 데이터 그리고 정보를 중앙에서 관리하는 IT 플랫폼과 프로세스의 구조조정이 필요하다.

슈테판 그라프(Stefan Graf): 전문 저널리스트

경제상황이 디지털화의 도전에 직면해 있다. 이러한 변화는 위기와 기회를 동시에 제공한다. 수많은 기업들 앞에 넓은 길이 펼쳐져 있지만 아직 뚜렷한 전략은 없는 상태이다. 그럼에도 불구하고 디지털 전환을 위한 기초는 이미 존재한다.

AMB 박람회가 특별 쇼 „Digital Way“와 연결된 컨퍼런스를 통해 기업들에게 현재의 정보기술을 이용하여 디지털화 잠재력을 어떻게 끌어낼 수 있는지를 보여줬다. 기업들이 디지털화를 비껴갈 수 없다는 데에 협회와 연구원들은 의견을 같이 한다. „IT와 소프트웨어 산업 간의 시너지, 기계 엔지니어링과 플랜트 엔지니어링 간의 시너지가 디지털화의 혁신을 만들어냅니다. 생산자와 고객에게 유익한 새로운 제품이 산업을 통해 디지털화된 세상에서 형성됩니다.“(VDMA, 독일 기계 및 설비 엔지니어링 협회) VDMA는 기계학습과 같은 기술이 장기적으로 중요한 이슈가 될 것이라고 예상한다. „인공지능이 업계의 도메인 지식과 연결하여 기업에게 앞으로 새로운 접근법과 사업 모델을 약속합니다.“(라이너 글라츠, VDMA 소프트웨어 및 디지털화 대표)

소프트웨어 개발과 자동화에 따른 인력 수요

최근 VDMA의 한 설문조사에서 기계 엔지니어링의 제품 디지털화와 제품에 수반되는 서비스와 관련한 개발 트렌드 그리고 기술 관련성에 관한 질의가 있었다. 결과는 향후 몇 년 내에 기계학습과 빅 데이터가 디지털화된 제품과 제품에 수반되는 서비스 제공에 관련하여 크게 증가할 것으로 나타났다. 이미 기업들은 기계 엔지니어링 제품과 제품에 수반되는 서비스의 디지털화가 증가하면서 이러한 문제에 직면하고 있다. 소프트웨어 개발부서의 인력 부족과 계속 증가하는 인력 수요 그리고 직업 교육이 기업들에게는 큰 문제로 대두되고 있다. 연구 참여업체 10곳 가운데 8곳은 이미 소프트웨어 개발과 자동화기술 부문의 인력 가용성을 큰 문제로 보고 있었다. 전문가들은 기업들이 디지털 변환을 비켜가거나 뒤로 미뤄서는 안 된다는 데에 동의하고 있다. 한 연구에서 Gartner는 기업이 디지털 전략을 이행하지 못한다면 기업의 약 1/4 정도가 일년 안에 시장에서 입지를 위협을 받을 수 있다고 예견하였다. 한 설문조사에 따르면 응답자의 84%가 디지털 변환은 살아남기 위해 중요하다고 보았으며, 6% 만이 지금까지 달성한 결과에 만족하였다.

기업들의 불안감이 피부에 와 닿고 있다. 그러나 디지털화는 위기만을 내포하는 것이 아니며 동시에 기회를 제공하기도 한다. 제조기업들에게 디지털 프로세스는 이미 새로운 주제가 아니다. 제품개발 분야에서는 오래 전부터 CAD/CAM 소프트웨어, 시뮬레이션 소프트웨어, PDM/PLM 소프트웨어를 사용하고 있으며, 여기에서 생성되고 관리되는 데이터가 분야를 넘나드는 작업을 가능하게 하는 디지털 프로세스의 기초가 되고 있다. PML(제품 라이프사이클 관리)를 위한 중앙 시스템을 통해 정보와 데이터를 관리하고 분배할 수 있지만, 제조와 같은 후속 단계는 아직도 완전히 연결되어 있지 않다. 특히 제조 계획에는 가치창출 최적화와 타임투마켓 사이클을 단축하는 효율적인 생산에 대한 잠재력이 여전히 잠자고 있다. 기업들은 올바른 전략과 소프트웨어 구현을 통해 효율적이고 우수한 품질로 그리고 보다 낮은 비용으로 제품을 생산할 수 있다.

전체 CNC 생산 프로세스를 포괄적이며 통합적으로 제어하는 CAM 소프트웨어와 시뮬레이션 소프트웨어가 중요한 역할을 맡는다.

생산 디지털화가 큰 잠재력을 제공한다

생산 디지털화는 가치 창출 프로세스에 큰 잠재력을 제공한다. 이때 생산 계획이 중요한 역할을 한다. 생산 계획은 엔지니어링과 생산 사이의 연결 지점이며, 바로 이 부분이 커다란 가치창출 잠재력을 제공한다. 하지만 현실에서는 제조 기업들에서 생산계획에 여러 부서가 관련되어 있는 것처럼 보인다. 즉 생산계획은 각 부서를 망라하여 이루어지는 것처럼 생산 계획을 짜고 열심히 기록된다. 하지만 정보 교환이 없는 협력이 여전히 빠져 있다. 계획 단계가 어디에서 달성되었고, 어느 것이 현재 문서와 버전인지 대부분 보장되지 않는다. 논리정연하고 효율적인 전체 계획이 이루어지지 않고 있다. 잠재력을 달성하려면 효율적이고 원활한 공동 작업이 필요하다. 이를 위해서는 모든 당사자(권한에 따라 다름)가 액세스할 수 있는 일관되고 포괄적인 계획이 필요하다. 역할 구성은 모든 사람에게 업무에 필요한 정보를 정확하게 제공한다. 공동 모델에는 공정 계획, 시간 관리 또는 제조 시뮬레이션 분야에서 수집된 지식과 사용 가능한 모든 정보가 포함되어야 한다.

제품 개발에서 생산까지

3D CAD 시스템과 연결된 데이터 관리에서 생산을 위한 대량의 정보가 제공된다. 제품 개발에서 치수를 포함한 형상, 구조, 재료 그리고 필요한 조립 단계와 같은 기본적인 제품 특성이 결정되기 때문이다. 여기에서 부품 구조에서 변경 사항도 확인할 수 있다. 작성 시스템의 데이터와 보완 지식은 생산 계획과 생산 제어에 대한 소프트웨어와 연결해야 한다. 이를 위한 기초를 일관된 데이터를 갖고 있고 모든 관련자가 접근할 수 있는 공통 IT 플랫폼이 제공해야 한다. 이러한 중심적 토대와 그와 연결된 어플리케이션, 즉 계획, 시뮬레이션, 생산 조직을 위한 소프트웨어(디지털 제조 소프트웨어) 등을 기반으로 생산 계획의 각 객체에 대해 언제든지 CAD 시스템에서 3D 모델을 불러오거나 PLMS 시스템에서 관련 정보를 불러올 수 있다. 따라서 제품 개발에서 이루어진 변경 사항이 생산 계획에도 유입된다. 모든 제조 단계를 시뮬레이션할 수 있고 운전이나 기계 그리고 기계 용량을 계획에 포함시킬 수 있다. 디지털 모델 덕분에 계획 단계에서 작업 위치 형성, 조립 단계, 작업자의 그리핑 공간에 이르기까지 계획하고 시각화할 수 있으며, 생산의 효율적인 사이클에 이르기까지 언제든지 개별 프로세스를 변경하거나 최적화할 수 있다. 사용자가 다양하게 시뮬레이션된 계획 시나리오를 비교하고 최상의 버전이나 조합을 선택할 수 있다.

실시간으로 제공되는 생산현장 정보를 실시간으로 확인하고 대응할 수 있다.

부서를 망라하여 실시간으로

모든 프로젝트 관련자들이 부서를 초월하여 언제든지 디지털화된 생산에서 현재 생산 단계에 접근할 수 있어야 한다. 권한에 따라 관련된 모든 이들이 현재 진행 중인 생산을 확인할 수 있어야 하고, 생산 능력이나 부품 부족, 기계 부하, 리스크 그리고 목표 달성 수준을 실시간으로 볼 수 있어야 한다. 이는 PPS(생산 계획 제어 시스템)와 ERP(전사적 자원 관리)를 포함하는 MES(생산 관리 시스템)을 포함한 데이터 수집과 평가를 위한 소프트웨어를 통해 가능하다. 시뮬레이션 데이터 또는 이후의 생산 데이터를 이용하여 전체 공장과 각 생산 위치를 서로 비교할 수 있다. 이를 통해 약점을 식별하고 생산을 최적화할 수 있다. 프로세스 디지털화는 특별히 제조기업에 큰 기회를 제공한다. 계획 효율성 증대, 글로벌 표준 구현과 협력을 통해 타임 투 마켓을 단축할 수 있다. 또한 생산의 디지털 맵핑으로 경험을 수집하고 평가하여 다시 이용하는 것이 수월해진다(„생산 경험, Production Experience“). 그리고 생산 복잡성도 제어할 수 있다.

이번 AMB 박람회에서 열리는 특별 쇼 „Digital Way“는 점차 늘어가는 생산 디지털화를 심도 있게 다뤘다. 이 컨셉트는 VDMA 소프트웨어와 디지털 협회가 협력하여 조직되는 전문적인 컨퍼런스로 구성되었다. 이번 박람회에 디지털 사업 모델, 디지털 생산, 디지털 제품 개발, 디지털 서비스 & 고객 서비스, 소프트웨어 개발 분야의 소프트웨어 솔루션 제조사들과 서비스 업체 그리고 하드웨어 제조사들이 참여하였다. 방문객들은 쇼케이스에서 기업 내 네트워크로 연결된 프로세스의 상호작용에 대한 개관과 그 부가가치를 보여주는 응용 사례와 우수 사례를 라이브로 경험할 수 있었다.