토마스 슈미드 한국지멘스 디지털 인더스트리 부문 대표는 환영사를 통해 “KDEXc에서 지멘스의 포괄적 포트폴리오와 전문 산업지식을 한데 모음으로써, 규모와 산업분야에 상관없이 국내 모든 기업들이 디지털 전환을 가속화할 수 있도록 돕고자 한다.”고 말했다. (사진 무인화기술)

 

 

한국지멘스 디지털 인더스트리 부문이 지난 6월 29일, 서울 강남구 삼성역에 ‘지멘스 디지털 엔터프라이즈 체험 센터(KDEXc)’를 공식 개소했다.

지멘스 디지털 엔터프라이즈 체험센터(이하 KDEXc)’는 고객의 디지털 전환 가속화를 위해 고객과 함께 하는 공간으로, 이번 KDEXc 개소는 고객의 경험에 기반한 솔루션을 제안하고자 하는 글로벌 제조자동화 기업들의 최근 행보와 맥을 같이 한다.

KDEXc는 트레이닝 센터, 세미나실 등 협업을 위한 교육 공간과 지멘스의 다양한 산업별 디지털 트윈 포트폴리오가 전시된 디지털 엔터프라이즈 체험 및 교류를 위한 공간으로 이루어져 있다. 체험 공간은 ▲디지털 엔터프라이즈 개요(DE Overview) ▲공정 산업(Process Industry) ▲이산 산업(Discrete Industry) ▲산업의 미래(Future of Industry) ▲파트너존/제품 하이라이트(Partner Zone/Product Highlight) 등 5가지 존으로 구성되어 있으며, 방문객은 지멘스의 기술 교육을 수강하거나 제품을 실제로 테스트하고 시연해 볼 수도 있다.

이날 행사에서 지멘스는 디지털 전환이라는 전 세계적인 트렌드에 대응하는 자사의 제품 포트폴리오와 기술을 소개하면서, 전 세계 제조자동화 기술을 주도하고 있는 자사의 기술적 우위에 방점을 찍었다. 특히 엣지컴퓨팅 기술과 시뮬레이션 툴을 이용해서, 현실세계 모델링을 단순화시킨 결과값을 엣지컴퓨팅의 라이브 트윈 앱과 연결하여 해당 정보를 특정처리해 주는 기술인 ‘xDT기반의 Virtual Sensing’이라는 최신 솔루션을 소개해 관심을 집중시켰다.

 

<취재 최교식 기자 cks@engnews.co.kr>

 

 

 

 

테이프 커팅식 (사진 한국지멘스)

 

 

이날 행사에서 발표를 담당한 지멘스 디지털사업부 김태호 이사는 지멘스가 제품(Product)과 생산(Production) 공정에서 어떻게 디지털 트윈 방식으로 포괄적으로 접근하는가에 대해 설명했다.

김 이사는 우리는 현재 디지털 대전환 시대를 맞고 있으며, 현실세계와 가상현실(디지털세계)을 연결함으로써, 무한한 빅데이터로부터 무한한 기회를 창조하는 것이 지멘스의 목표라고 말했다. 여기에서 주목할 대목은 현실세계와 가상세계를 연결하는 매개체가 빅데이터라는 점이다.

 

 

 

한국지멘스 디지털 사업부 김태호 이사는 현실세계와 가상현실을 연결함으로써, 무한한 데이터로부터 무한한 기회를 창조하는 것이 지멘스의 목표라고 말했다.

 

 

가상과 실제의 무한한 데이터의 융합 ‘포괄적 디지털 트윈’

 

지멘스는 몇 년 전부터 포괄적 디지털 트윈을 얘기해왔다.

현실(OT)과 가상현실(IT). 기존에는 이 두 개가 나누어져 있었는데, 지금은 이 두 부분의 데이터를 모두 게더링할 수 있게 되면서, 제품 자체의 디자인뿐만 아니라 제품을 생산하는 생산라인에 대한 라이프사이클 체크까지 할 수 있으며, IT와 OT 영역의 경계가 없는 통합 솔루션을 제공받을 수 있게 됐다. 지멘스의 디지털 엔터프라이즈는 제품(Product)과 생산(Production), 이 두 라이프사이클을 경계없이 통합하는 것을 목표로 한다. 과거에는 IT영역(가상영역)에서는 디자인만 했고, 샵플로어 영역(OT영역)에서는 생산만 했다. 그런데 지멘스는 현재, IT와 OT의 통합 솔루션을 이용한 경계없는 라이프사이클 관리로 이 모든 걸 빅데이터만으로 수행할 수 있다는 자신감을 가시화하고 있으며, 이러한 방식으로 어프로치를 전개하고 있다.

김 이사는 기존에는 제품 디자인 영역에서 소프트웨어로 디자인을 하고 시뮬레이션을 했었는데, 지금은 기존보다 좀 더 파워풀한 플랫폼을 사용해서 현실세계의 시뮬레이션과 테스트만으로 디지털 트윈을 이룰 수 있게 해주는 수준으로까지 솔루션이 발전됐다고 말했다.

또 생산공정 영역에서 시뮬레이션을 진행해서, 실제 디지털 트윈은 상하위의 가상현실과 현실세계에 피드백을 줄 수 있는 하나의 스레드 요소를 생성하는 툴을 제공하고 있다고 설명했다.

이 디지털 트윈 기술로 제조공정에 대한 검증을 하고, 검증을 하게 되면 제조공정을 움직일 수 있는 PLC 탬플릿 즉, OT 프로그램, 탬플릿이 자동으로 생성이 된다.

IT와 OT가 통합된 솔루션, 이 안에서 IT와 OT의 모든 해결 방법이 나오고, 이걸 배경으로 실제 영역(오퍼레이션 영역)에 적용했을 때 거기서 나오는 프로그래밍, 거기서 나오는 공정, 파트기술을 가지고 현실에서도 똑같이 돌아갈 수 있게 하는 포괄적 방식이 지멘스가 보는 디지털 트윈 공정 방법이다.

실제와 상위 데이터를 열고 스레드 형태로 유기적으로 업데이트한다. 그러면 이걸 베이스로 끊임없이 진화하는 스마트 팩토리도 설계할 수 있다. 가상과 실제의 무한한 데이터의 융합. 이것이 지멘스가 추구하는 포괄적인 디지털 트윈 솔루션이다.

미디어를 대상으로 한 투어는 디지털 엔터프라이즈 존, 프로세스 인더스트리 존, 디지털 인더스트리 존, 피쳐오브 인더스트리 존(Future of Industry Zone) 순으로 진행이 됐다.

 

 

 

한국지멘스 강민수 대리는 스마트 플랜트에 필요한 가용성과 확장성을 강조했다.

 

 

 

디지털 트윈을 통한 빠른 플랜트 확장

 

공정 산업(Process Industry) 존에 대한 설명에서 한국지멘스 강민수 대리는, 스마트 플랜트에 필요한 가용성과 확장성을 강조했다.

코로나 사태 및 글로벌한 반도체 수급문제 등으로 시장과 고객요구가 빠르게 변화하고 있기 때문에, 플랜트도 항상 변화할 준비가 되어있어야 한다. 따라서 스마트한 팩토리에서는 변화에 빠르고 유연하게 대응하기 위해 플랜트를 유연하게 확장해야 하는데, 플랜트를 확장할 때 플랜트의 가동지연이 발생할 수 있다. 이런 지연시간이 길어지면 생산하던 원자재를 폐기하고 처음부터 다시 생산해야 한다는 문제가 발생한다. 또한 아직 제어 알고리즘이 검증되지 않았기 때문에 퍼포먼스를 다시 검증해 된다는 문제도 있다. 이런 플랜트 관점에서의 디지털 트윈은 가상의 환경에서 사전에 플랜트의 모든 모델을 검증하여 확장에 따른 가동지연을 최소화하기 위해서 퍼포먼스를 사전에 검증하자는 콘셉트로, SIMIT이라는 자동화 인터페이스 검증 툴과 gProms라는 현실 검증 시뮬레이션 소프트웨어를 통해서 사전에 검증하는 것이 가능하다. 즉, 디지털 트윈 콘셉트를 통해서 플랜트의 확장성에 대한 안정성을 확보할 수 있다는 설명이다.

또, 아무리 많은 제품을 빠르게 생산할 수 있는 플랜트라 하더라도 제품을 생산하는 중에 문제가 많이 발생하면 다운타임이 발생하고, 다운타임은 곧 막대한 비용손실로 이어진다, 따라서 플랜트에서는 높은 가용성이 가장 중요한 요소다. 이 가용성은 오퍼레이터를 사전에 학습하고 상황에 맞는 맞춤형 교육을 실시함으로써 확보될 수 있다. 3D 가상환경을 구성해서 실제상황과 흡사한 교육을 진행할 수도 있다. 오퍼레이터를 위한 디지털 환경이 오퍼레이터의 심적 부담감을 줄일 수 있고, 플랜트의 가용성을 높일 수 있다는 설명이다.

이산 산업(Discrete Industry 존에서는 지속가능성과 수용성, 효율성과 퀄리티에 대한 지멘스의 포트폴리오가 소개됐다.

효율성과 퀄리티와 관련해 디지털 트윈을 활용한 표준화된 공장자동화 시스템의 중요성이 강조됐으며, 지속가능성과 수용성과 관련해 지멘스 AGV 애플리케이션 및 솔루션을 위한 표준화된 시스템 플랫폼인 ‘SIMOVE 시스템’이 소개됐다. SIMOVE는 표준 자동화 및 드라이브 구성 요소, 맞춤형 소프트웨어 툴과 라이브러리가 기존의 TIA Potal 툴과 연계되어 구성됨으로써, 기존 구성된 OT 레벨의 솔루션과 이질감없이 적용 가능하다. 아울러 제어 표준화에 관하여 SIMATIC Robot Integrator는 솔루션을 소개하며 해당 솔루션으로 산업현장에서 사용하는 모든 협업 로봇의 제어 표준에 대해 이야기했다. 또한 공작기계 분야에서 각각 제조사와 사용자 관점에서의 Digital Twin 솔루션도 설명했다.

이날 행사에서 지멘스는 자사는 인더스트리 4.0뿐만 아니라, 스마트 팩토리를 포함한 다양한 솔루션을 제공하고 있다고 강조했다.

 

 

 

이산 산업(Discrete Industry) 존에서는 지속가능성과 수용성, 효율성과 퀄리티에 대한 지멘스의 포트폴리오가 소개됐다.

 

 

 

IT와 OT 전체영역을 아우를 수 있는 최신형 솔루션 xDT

 

 

 

IT와 OT 전체영역을 아우를 수 있는 최신형 솔루션인 xDT. xDT는 올해 하노버 메세에서 소개됐다.

 

 

Future of Industry 존에서는 실행가능한 디지털 트윈 기술인 ‘xDT’가 소개됐다.

김 이사는 디지털 트윈은 제품의 전반적인 라이프사이클에 걸쳐 물리적 프로토타입과 자산에 투자하기 전에 제품 및 생산 시스템을 시뮬레이션하고 예측 및 최적화하기 위해 사용되는 것이기 때문에, 실시간으로 뭔가를 구현하는 것이 아니라고 말하고, 이보다 한 단계 진화한 자사의 xDT 기술을 소개했다.

xDT는 동작을 포함하여 물리적 자산에 대한 스마트하고 연결된 가상 표현으로, 어떤 일이 일어나고 있는지 감지하고 시뮬레이션 또는 알고리즘을 적용한 다음, 자체적으로 최적화 및 업데이트한다. 기존에는 센싱을 잡아서 뭔가를 동작을 시켰는데, 이 솔루션은 엣지컴퓨팅 기술과 시뮬레이션 툴을 이용해서, 현실세계 모델링을 단순화시킨 다음에 모델링에 대한 시뮬레이션을 준비해 와서 특정처리해 주는 기술이다. 특정 시뮬레이션한 다음에 단순화시키고, 그다음에 엣지컴퓨팅의 라이브트윈 앱을 이용하여 OT 레벨의 제어기에 빠른 피드백을 주며, 이후 방대한 양의 데이터를 처리하는 클라우드와 연결하여 유지보수 및 재고 관리까지 진행할 수 있다.

xDT는 그동안 제품 형상의 가상 복사본에 불과했던 디지털 트윈을 제품 설계, 생산 및 사용 등 제품수명주기 전반에 이정표가 될 수 있다는 점에서 주목을 받고 있다.

이날, 지멘스는 xDT에 대한 이해를 돕기 위해 핫멜팅 어플리케이션 소개를 통해, 실제 센서가 없는 환경에서 데이터처리하는 버추얼 센싱 동영상을 보여줬다. 현실세계 모델링을 단순화시키는 작업에 AI 기법이 들어간다.

김 이사는 XDT가 지멘스의 디지털 엔터프라이즈에 어떤 가치를 주는가라는 질문에, IT와 OT 전체영역을 아우를 수 있는 지금까지의 솔루션들은 데이터를 클라우드에 올려서 빅데이터로 피드백을 주는 것들로, 실시간의 피드백보다는 방대한 양의 빅데이터를 처리하여 현실에 발전있는 결과를 주는 검증 및 처리를 진행해왔지만, xDT는 이전 자동화 레벨과 같이 센서로부터 센싱해서 뭔가를 하는 것이 아니고, 시뮬레이션을 진행한 뒤 해당 모델링을 단순화 시키고 단순화 시킨 데이터를 엣지컴퓨팅의 앱에서 받아들여서, 문제가 언제 일어날지를 생각하는 예지 보전이 아닌, 문제가 일어나지 않도록 하는 예방보전에 대한 알고리즘을 적용한 다음, 자체적으로 최적화 및 업데이트 그리고 Cloud 시스템에 업로드하는, IT와 OT 전체영역을 아우를 수 있는 최신형 솔루션이라고 답했다.

한편, 개소식에는 산업자동화·디지털화 분야 리더 및 주한 대사관 고위 관계자 등이 참석했다. 토마스 슈미드 한국지멘스 디지털 인더스트리 부문 대표는 이날 환영사를 통해 “KDEXc에서 지멘스의 포괄적 포트폴리오와 전문 산업지식을 한데 모음으로써, 규모와 산업분야에 상관없이 국내 모든 기업들이 디지털 전환을 가속화할 수 있도록 돕고자 한다. 또한 도전과제를 기회로 바꿔 진정한 디지털 기업으로 도약할 수 있도록 지원할 예정이다.”라고 밝혔다. 이와 함께 향후 3년 안에 34%로 증가할 것으로 예상되는 디지털 트윈 시장에 대한 전략적 투자를 강조했다.

또, 미하엘 라이펜슈툴 주한독일대사는 “지멘스가 한국 산업발전에 큰 기여를 했다”고 말하고, “독일과 한국기업이 협력해 미래의 공장을 만드는데 기반이 될 새로운 솔루션을 위한 인큐베이터 역할을 KDEXc가 할 수 있길 기대한다.”고 말했다.

 

 

 

 

이산 산업(Discrete Industry) 존

 

 

 

공정 산업(Process Industry) 존

 

 

 

파트너존/제품 하이라이트 (Partner Zone/Product Highlight)