사물인터넷, 빅데이터, 시뮬레이션 등 첨단 기술도입이 확산됨에 따라 제조기업들은 다품종 소량생산, 개인 맞춤화 등 이전보다 복잡해진 시장 요구사항에 직면하고 있다. 이를 위해 이미 많은 기업이 ERP, CAD, 제품수명주기관리(PLM)를 위한 다양한 솔루션을 구축하고 있지만, 새로운 솔루션 도입이 단순히 ‘도입’ 그 자체로 끝나는 경우도 많다. 진정한 의미의 ‘스마트 제조환경’이 구축되기 위해서는 솔루션을 총괄하는 플랫폼 단계의 혁신이 필요한 것이다.

실제로 많은 제조기업이 다양한 솔루션을 도입하고 이를 업무에 사용하고 있지만, 이 솔루션들이 개별적으로 운영되며 원활하게 교류되지 않아 오히려 업무를 지연시키는 경우도 있다. 기업 솔루션들을 통합된 플랫폼 기반으로 관리하고 제품의 생애 전반에 걸친 모든 히스토리를 누구나 필요할 때 사용하고 활용할 수 있는 것이 진정한 의미의 ‘스마트 제조환경’ 구축의 기본인 것이다.

제조기업 혁신의 열쇠, 연결된 조직을 바탕으로 한 풍부한 지식 기반 의사결정

스마트 디바이스, 산업용 사물인터넷(IIOT) 및 조직간 연결을 통해 필요한 데이터를 수집하고 지식 기반의 의사결정을 가능하게 하는 것이 스마트 제조 환경의 핵심이며, 이는 진정한 의미의 기업혁신을 달성하는 데 있어 필수적인 요소이다.

이에 다쏘시스템은 정의(Define), 계획(Plan), 실행(execute) 및 엣지(Edge)등 총 네 단계로 구성된 ‘3D익스피리언스 플랫폼’을 통해 가상환경 시뮬레이션, 실제상황 모니터링 및 관리를 통해 기업의 공정·생산 최적화 및 통합적 데이터 관리를 지원하고 있다.

이 플랫폼의 정의 단계에선 실제 제품을 생산하기 위해서 어떻게 라인 및 프로세스를 구성하는 것이 가장 효율적인지 3D 모델로 구성해보고 시뮬레이션을 통해 이를 검증한다. 계획 단계에선 생산능력 시뮬레이션으로 운영 계획을 최적화하고 납기 안에 주어진 리소스로 목표한 생산량에 맞게 라인이 운영되는지 시뮬레이션 해볼 수도 있다.

실행 단계에서는 정의 및 계획단계에서 최적화 된 리소스 및 스케줄 기반으로 실제 생산과 관련된 모든 활동을 관리할 수 있는데, 많이들 알고 있는 생산중심의 제조실행(MES) 시스템과 생산관련 모든 프로세스가 통합되어 운영되는 Advanced MES 플랫폼인 MOM이 여기에 해당된다.

뿐만 아니라, 운영과 모니터링을 기반으로 모든 실적 데이터를 다시 정의 및 계획 단계로 넘겨주어 재정의가 가능하도록 지원한다. 실시간 기반의 모니터링은 또한 현장에서 문제가 발생했을 때 빠르게 알아차리고, 어떤 조치를 취해야 할지 알려주는 기능도 한다. 마지막 ​엣지 단계는 실행영역의 작업지시를 실제 현장의 디바이스와 연결해 주는 기능 수행을 위해 필요한 기기나 로봇 등을 연결하고 전체 플랫폼에의 통합을 지원한다.

다쏘시스템은 안정된 시스템, 높은 완성도, 확장성, 통합성을 기반으로 통합적 관리를 수행하며 기업의 스마트 제조 환경 구축을 지원한다. 수년간 연구를 거쳐 베스트 프랙티스를 반영해 표준을 만들었기 때문에 높은 안정성과 완성도를 갖췄고 표준 플랫폼으로 확장성과 통합성을 보장하는 것이 특징이다.
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디바이스부터 애플리케이션까지 단계적 관리 수행, 공장 운영 최적화 지원

프랑스 고속열차를 생산하는 알스톰은 과거 설계도면의 변경 사항 관리가 제대로 안 돼 어려움을 겪었다. 변경사항이 상당히 많은데, 어느 것이 최종인지 관리가 안 돼 고객들의 불만이 접수되는 경우가 종종 발생했다. 하지만 제품 설계와 디지털 제조, 제조 작업 현장 부문에 걸쳐 다쏘시스템의 3D익스피리언스 플랫폼을 도입하면서, 이런 문제를 90% 이상 줄였다.

​ 알스톰은 설계에서 변경이 생기면 이후 영향을 받는 모든 과정에 알람을 보내고 변경사항을 반영할 수 있게 했다. 또한 현장에 대형 스크린을 설치하여, 쉽게 작업 확인 및 작업자 간 디지털 커뮤니케이션이 가능하도록 모든 정보를 디지털화했다. 첫 공장에서 이러한 코어 시스템을 만드는 데 10개월이 걸렸지만, 이후 다른 공장에 적용할 땐 ‘코어모델’ 기반으로 4개월 만에 Roll-out할 수 있었다.

프랑스 항공기 제조사 에어버스 헬리콥터는 모든 생산활동이 문서로 이루어지다 보니 유관부서 간 커뮤니케이션이 제대로 되지 않아 정보가 단절되거나 중복되어 있는 등 정보 부적합 문제를 겪고 있었다. 이로 인해 전반적으로 생산성도 떨어져 있었다. 이에 다쏘시스템의 3D익스피리언스 플랫폼으로 설계부터 생산까지 디지털 정보 기반의 표준 글로벌 생산 시스템을 구축해 생산성, 리드 타임, 품질 개선을 달성할 수 있었다.

이처럼 다쏘시스템 3D익스피리언스 플랫폼은 디바이스부터 애플리케이션까지 단계적인 관리를 통해 제조 기업들의 공장 운영 최적화를 지원한다.

첫 번째 단계는 IIoT 영역으로 스마트 디바이스와 센서, 로봇, 설비들이 위치한다. 연결된 디바이스들을 통해 이전에 수집하지 못했던 다양한 데이터의 확보가 가능해진다. 두 번째는 기기에서 들어온 데이터를 플랫폼에 통합하는 접점 부분으로 디바이스에서 들어온 데이터를 관리하고자 하는 KPI 기반으로 다양하게 분류하여 보관한다. 세 번째 단계는 데이터 트랜스포메이션 부분이다. 애플리케이션을 이용해서 다양하게 데이터를 분석하고 모든 현황을 모니터링 하며, 더 나아가 향후 예측도 가능하도록 지원한다.
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기업마다 다른 스마트 제조환경 도입 방법과 시기, 구체적인 계획 수립 가능

각 기업마다 다른 환경을 가지고 있기 때문에 스마트 제조환경 도입이 적합한 시기를 단정지어 말할 수는 없다. 각 기업의 비즈니스 가치를 분석하고, 기업 환경에 맞춘 로드맵을 작성하는 것이 가장 중요하다.

스마트 제조환경은 근시안적으로 솔루션 도입만으로 끝나는 단순한 작업이 아니다. 한 번에 완벽한 공장을 만들 수 없다는 점을 염두에 두고 장기적 안목으로 접근하는 자세가 중요하다. 또한 단순히 공장을 바꾸는 것이 아니라 벨류체인의 처음부터 끝까지 변화시키는 혁신이 필요하다는 점도 인식해야 한다.

언제나 비즈니스 가치를 최우선적으로 생각하며 적용 가능한 영역을 빠르게 찾아서 시작하는 것이 중요한데, 이를 위해서 솔루션 전문가와 함께 협력한다면 더욱 구체적인 계획 수립과 신속한 도입이 가능해진다.

동아닷컴 최용석 기자 duck8@donga.com