Schneider가 그리는 생각하는 공장

Industry 4.0은 중소기업에게 회사를 디지털 세계로 인도하는 방법을 제시하기 위한 것이다. 디지털 전환이 고통스러워 보일 때도 있지만 디지털화 도입으로 인한 이점은 상당히 크다. 한 단계 더 나아가 디지털화뿐만 아니라 인공 지능과 같은 시스템을 도입하게 되면 예방 유지 보수나 생산량 증가에 도움이 된다.

라인홀드 셰퍼(Reinhold Schäfer)

핵심 내용

  • 디지털 혁신을 이룬 업체에 따르면 사용자는 디지털화를 통해 투자 비용과 운영 비용을 약 3분의 1로 줄일 수 있다.
  • 한 회사의 파일럿 프로젝트에서 가까운 미래의 성공이 인공 지능에 달려 있다는 것을 제시하였다.

대부분의 중소기업들은 인더스트리 4.0과 사물 인터넷 (IoT)의 의미에서 회사를 디지털 방식으로 전환하는 것에 가치가 있는지 궁금해하며, 어찌할 바를 몰라 아직도 망설이고 있다. 에너지 관리와 자동화 디지털 전환을 위한 제품 공급업체인 Schneider Electric의 포괄적인 연구에서 이 단계는 가치가 있는 것으로 나타났다. 이 연구는 Schneider Electric이 지난 5년간 41개국에서 수행한 230개의 고객 프로젝트를 기반으로 한다. 여기에는 Schneider Electric의 확장 가능한 개방형 IoT 지원 시스템 아키텍처 EcoStruxure가 사용되었다.

디지털화 투자와 커미셔닝 시 확연한 절감 효과

이 보고서에 따르면 디지털 전환은 새로운 시스템과 기존 프로세스와의 통합이 어려운 고가의 투자 프로젝트가 아니라는 것이다. 이 보고서에서 나타난 고객 프로젝트도 그 반대로 나타났다. 예를 들어, 회사와 조직의 엔지니어링 프로세스를 디지털화하면 평균 35 %의 투자 비용과 시간을 절약하고 최적화할 수 있으며, 새로운 시스템과 플랜트의 시운전 비용을 평균 29% 정도 낮출 수 있다.

디지털화는 운영 비용을 낮춘다

이 회사의 연구에서 IoT를 이용한 디지털화로 인해 운영 비용이 크게 절감되고 효율성과 신뢰성, 보안 및 지속 가능성이 크게 향상될 수 있는 것으로 나타났다. 기업체와 기관들의 평균 에너지 절약은 24%라고 보고 있다. 기업은 산업 응용 분야에서 디지털 전환을 통해 에너지와 재료 그리고 시간을 줄여 같은 비율로 더 많은 일을 할 수 있다. IoT 기반에서 자동화된 생산 라인에 이르기까지 전체 가치 사슬에서 에너지 관리와 자동화의 효율 증가로 인해 생산성이 최대 50% 증가할 수 있다.

Schneider Electric은 수년 전에 디지털 전환을 향한 여정을 시작하였다. 2009년에 EcoStruxure라는 플러그 앤 플레이 원칙을 기반으로 개방적이고 상호 운용 가능한 IoT 지원 솔루션 아키텍처를 출시했다. Schneider에 따르면 클라우드와 디지털 서비스에 최적화된 이 아키텍처는 보안, 안정성, 효율성, 지속 가능성 및 연결 영역에서 부가 가치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 이 솔루션은 IoT, 모빌리티, 센서, 클라우드, 분석 및 사이버 보안의 발전을 이용하여 네트워크 제품부터 에지 제어와 응용 프로그램, 분석 및 서비스를 포함한 소프트웨어 계층에 이르기까지 모든 레벨에서 혁신을 제공한다. EcoStruxure는 20,000명 이상의 시스템 통합자와 개발자 도움을 받아 480,000여 곳에서 이미 구현되었으며, 40개가 넘는 디지털 서비스를 통해 160만 이상의 자산을 연결하고 있다. 이를 바탕으로 2017년 Schneider 매출의 45 %가 IoT 관련이 있는 것으로 나타났다.

기업들은 효율성 증대를 목표로 한다

이 보고서는 디지털 전환의 힘을 잘 보여준다. 기업이 에너지 관리와 자동화를 모두 디지털화하면 시너지 효과로 전례 없는 큰 가치를 창출할 수 있다. “디지털 전환은 회사 전체의 일관성과 효율성을 보장하는 유일한 방법입니다. IoT, 인공 지능, 빅 데이터와 같은 기술은 기업의 효율성과 혁신성을 높이고 경쟁 우위를 확보합니다. 보고서에 따르면 많은 회사와 기관들은 이러한 복잡성을 관리하고 디지털 전환의 잠재력을 최대한 활용하기 위해 신뢰할 수 있는 조직이 필요합니다. 우리는 EcoStruxure를 기반으로 디지털화를 통해 고객을 보다 효율적이고, 안전하고, 신뢰할 수 있고, 지속 가능하게, 새로운 디지털 경제를 이끌고 있습니다.“(쟝 파스칼트리쿠아, Schneider Electric의 회장 겸 CEO)

„기업은 사물 인터넷, 인공 지능, 빅 데이터와 같은 기술을 통해 보다 효율적이고 혁신적이 될 수 있으며, 경쟁 우위를 차지할 수 있습니다.“ 쟝 파스칼 트리쿠아, Schneider Electric의 회장 및 CEO

우수한 데이터 평가로 경쟁 우위 확보

가까운 미래에는 회사의 성공이 인공 지능에 결정적으로 의존하게 될 것이다. 함부르크 (일렉트로닉스)와 칼슈태트 철강 근처 벤토르프에 위치한 Schorisch Group은 “Schorisch1920.io”라는 키워드로 중소기업의 자원을 최적화하는 시범 프로젝트를 시작했다. “Schorisch1920은 100년 전에 설립한 우리 회사의 집약된 기술을 의미하며, 뒷부분의 ‚.io‘는 수집된 데이터의 입출력을 상징합니다. “Schorisch 이사회 멤버 키르슈텐 쉔하르팅이 설명했다.

             “현재 데이터를 평가할 수 있는 곳은 제조 현장이든 공사 현장이든 관계없이 경쟁 우위에 있다고 할 수 있습니다.“(에밀 슐룸베르거, Schorisch Elektronik 상무이사) 자매 회사인 Schorisch Magis는 지역에서 수집된 데이터를 클라우드에 통합하여 용접 시스템에 대한 사용 프로파일이 생성하고, 이 프로파일을 바탕으로 각 작업에 대해 장치의 치수를 잘 제어하고 이상적인 작동 상태를 예측한다. 다른 초기 조사는 환기 시스템과 생산 홀의 조명 프로파일 개선에 관한 것이다. 에밀 슐룸베르거에 따르면 이에 사용되는 마이크로컴퓨터의 이용 가능성은 상당히 크다고 한다.

칼슈태트에 위치한 철강제조 역량센터의 에밀 슐룸베르거와 전무이사인 데틀레프뫼어는 브란덴부르크 펠레베르크에서 열린 ‚테크놀로지 데이‘에 공동 프로젝트를 발표했다. 그들은 워크숍에서 실용적인 예제를 사용하여 인더스트리 4.0이 일상적인 워크플로우와 생산 프로세스에 어떻게 통합되는지 설명하였다. „이 컨셉트는 대기업을 위해 개발된 첫 번째 개념이며 중소기업에게 실제적인 결과를 제공하기에는 너무 복잡합니다.“(에밀 슐룸베르거)

칼슈태트의 철강건설 회사인 Schorisch Magis에서 용접 시스템을 사용하여 시연하면서 파일럿 프로젝트인 Schorisch1920.io를 통해 중소기업의 자원이 최적화된다는 점을 Schorisch Elektronik 전무 이사 Emil Schlumberger가 설명하고 있다.

Schorisch가 개발하여, 앞으로 현장에 제공할 서비스는 다르다. 이 서비스는 데이터 분석 외에도 적합한 행동 컨셉트를 제공한다. 에밀 슐룸베르거는 이 틈새시장 프로그램에 큰 잠재력이 있다고 보았다. “우리는 기계에서 나오는 모든 데이터를 즉시 평가하도록 눈으로 볼 수 있게 만듭니다.“

시스템을 개별적으로 재단할 수 있다

마이크로컴퓨터의 다양한 적용 가능성 외에도 철강 회사의 각 건설 현장에는 2개의 데모 팩토리가 있어, 현장에서 성공 여부를 바로 확인할 수 있다. 접근 방식은 예를 들어, 용접 시에 시스템을 각 작업자에 맞게 조정할 수 있으며 데이터를 예측하여 분석할 수 있다. 이면에 있는 아이디어는 모든 유형의 기계의 성능 스펙트럼을 측정하고 있을 수 있는 장애와 자동차의 경우 유지 보수 필요성을 예측하는 것이라고 Schorisch Magis의 IT 전문가인 토비아스볼터는 설명하였다. “이를 통해 고객은 장기적으로 큰 비용을 절감할 수 있습니다.”

             앞으로 이런 방식으로 구동 기술 데이터와 다른 기술 장치 데이터를 수집하고 분석하여 거기서부터 기능 및 예방적 유지 보수를 추론하고자 한다. “이러한 기업들은 철강 제작자들의 일상적인 작업에서 얻은 전문 지식을 IoT의 전자 기술 전문가의 최신 기술과 융합하여 현대적인 개념을 형성하는 이점을 얻을 수 있습니다.“(쉔하르팅)

제조 프로세스를 AI 기술로 최적화하다

자동차 산업의 정밀 사출 성형 부품 제조업체인 Weidplas Germany GmbH는 공정 체인을 보다 투명하게 만드는 도구를 찾고 있었다. 이 과정에서 이 업체는 AI 기반 대시 보드를 개발한 Symatec GmbH를 만나게 되었다. 이 소프트웨어 시스템을 통해 사용자는 프로세스의 안정성을 크게 높이고 빠른 시작 절차를 구현하여 불량을 피하고 사이클 시간을 최적화할 수 있었다.

일부 사용자는 이 소프트웨어를 사용하여 전체 시스템 효율을 10% 이상 향상시키는 데 성공했다. 얀 엥겔만 Weidplas 전무 이사는 다음과 같이 설명한다. “우리는 Detact를 선택했습니다. 이 소프트웨어는 대부분 자동으로 독립적으로 작동하고, Detact 앱이 이전에 알려지지 않은 프로세스에 대한 통찰력을 제공합니다.”

불충분한 오피스 보안

중소 기업은 미래의 글로벌 경쟁에서 살아남기 위해 효율성을 제공하는 소프트웨어 시스템을 사용해야 한다. 디지털화는 공장에도 확산되어야 한다. 하지만 최근 몇 주 동안 기업에 대한 해커의 공격에서 나타난 바와 같이 보안에도 투자해야 합니다. 이전에는 기계 안전을 위해 투자했다면, 앞으로는 외부로부터 공격에 대한 보안을 강화하기 위해 투자해야 한다. 이와 관련하여 많은 공급업체들이 제조 설비를 위한 그들의 제품을 안전하게 보호하고 있다. 어쨌든 오피스 영역에서 보안을 강화해야 한다. 다음 인터뷰에서 확인할 수 있듯이 이 정도 수준으로는 충분하지 않다. 다음 문제는 여전히 해결되지 않았다. 소프트웨어가 공격하기 쉬운 이유는 무엇인가? 공격은 어디에서 발생하는가? 해커가 문제인가 아니면 공격이 문제인가? 2019년 11월 뉘른베르크에서 열린 SPS 박람회는 제조업체들에게 자신을 보호하는 보안의 방법을 알아볼 기회를 제공하였다.