지멘스 부스 전경 (사진 무인화기술)

 

 

한국지멘스디지털인더스트리사업부는 그야말로 이번 전시회에서 전 세계 제조자동화 기술을 주도하는 면모를 유감없이 발휘했다. 전시기간 3일 이내 지멘스 전시부스는 말 그대로 발 디딜 틈이 없을 정도의 많은 참관객으로 인산인해를 이뤘다. 3일 동안 1만 3천여 명의 참관객이 지멘스 부스를 방문한 것으로 추정, 스마트공장·자동화산업전 역사상 최고의 성과를 거둔 것으로 알려졌다.

한국지멘스 디지털 인더스트리 사업부는 전시기간에 맞춰 기자간담회를 개최하는 한편, 참관객 대상으로 부스투어를 진행하면서, 인더스트리 4.0 및 디지털 트랜스포메이션 기술을 주도하는 자사의 앞선 기술력을 성공적으로 전달했다.

특히 Design, Realize, Optimize라는 세 가지 Main Keyword를 통해 산업분야에 특화된 IT· OT 통합 솔루션들을 선보였으며, 또한 Xcelerator라는 지멘스의 디지털 대전환에 대한 오픈 에코시스템 플랫폼도 함께 소개하면서, 이 플랫폼을 통해 차세대 엔지니어링 및 제조에 대한 디지털 대전환을 리딩하겠다는 메시지를 강조했다.

 

 

 

 

Ⅰ. 기자간담회

 

 

티노 힐데브란트 한국지멘스 부사장 및 디지털 인더스트리 부문장은, 디지털 전환은 모든 국가의 발전과 사회 성장을 촉진하고 자원 소비를 줄일 수 있는 잠재력을 가진다고 말했다. (사진 한국지멘스)

 

기자간담회에서는 티노 힐데브란트 한국지멘스 부사장 및 디지털 인더스트리 부문장과 오병준 한국지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어 지사장이 발표를 진행했다.

힐데브란트 부사장은 디지털 전환은 모든 국가의 발전과 사회 성장을 촉진하고 자원 소비를 줄일 수 있는 잠재력을 가지고 있다는 말로 발표를 시작했다.

산업분야에서는 적층제조 등의 디지털 트윈 및 혁신적인 생산 기술을 통해 50%의 자재비를 절감할 수 있고, 세계 에너지 소비량의 30%는 빌딩 운영(인프라)에서 발생하며 이는 데이터 분석 및 빌딩 자동화를 통해 대폭적인 절약이 가능하며, 자동 열차 운행 및 철도 운영(모빌리티) 최적화를 통해 30% 더 많은 네트워크 용량을 달성할 수 있고, 헬스케어 영역에서는 AI 지원 뇌 스캔 분석을 통해, 뇌졸중 환자의 병원 방문시간을 44%까지 단축할 수 있다고 설명했다.

힐데브란트 부사장은 지멘스는 현실세계와 디지털 세계의 연결을 통해 게임 체인저가 되고 있고 말하고, 자사가 추구하는 완전한 디지털 트윈(Comprehensive Digital Twin) 접근법에 대해 설명했다.

 

 

완전한 Digital Twin 접근법 (출처 한국지멘스)

 

힐데브란트 부사장은 현실적인 시뮬레이션 및 제품 검증, 기계, 라인 그리고 완전한 플랜트는 유연하고 효율적인 생산을 위한 기초이며, 대부분의 디지털 혁신은 실패하지만, 세상은 여전히 쉬운 디지털화 개념을 기다리고 있다고 말했다.

The Forrester Wave의 자료에 따르면, 고객의 86%는 레거시 시스템의 복잡성 때문에 중요한 프로젝트를 피한 경험이 있는데, 이를 위해 최신 정보에 대한 간단한 액세스와 통합하기 쉬운 기술이 핵심 포인트가 되고 있다. 또 45%가 IoT를 채택하기 위해 어디서부터 시작해야 할지 모르고 있는 것으로 나타나, 전체 수명 주기 동안 모듈식 및 상호 운용이 가능한 제품과 솔루션 및 서비스를 통해 유연성을 제공하는 것이 필요하다. 또 40%가 그들의 업계에서 경험을 가진 디지털 파트너를 찾기 위해 노력하고 있는데, 동급 최고의 플레이어들을 하나로 모으는 생태계 시장 전반의 플레이어가 시장에서 성공할 수 있을 것으로 예상된다.

 

Xcelerator는 디지털 및 IoT 지원 제품, 지멘스 및 인증 파트너를 포함하는 포괄적인 포트폴리오

 

힐데브란트 부사장은 엑셀러레이터는 디지털 및 IoT 지원 제품, 지멘스 및 인증 파트너를 포함하는 포괄적이고 선별된 포트폴리오이며, 지속적으로 성장하는 강력한 파트너 생태계인 동시에, 고객, 파트너 및 전문가의 커뮤니티와 함께 탐색하고, 교육하고, 교환 및 거래하는 플랫폼이라고 설명했다.

또한, 지멘스 디지털 인더스트리는 지난 2022년 195억 유로의 수익과 19.39% 이익을 달성했으며, FA 및 모션 컨트롤, 소프트웨어 분야에서 전 세계 1위, 프로세스 자동화 분야에서 전 세계 2위의 위치를 각각 확보하고 관련 시장을 선도하면서, 고객의 요구사항을 해결한다고 강조했다.

힐데브란트 부사장에 이어 한국지멘스 디지털인더스트리 소프트웨어 오병준 지사장이 발표에 나서, 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어는 지멘스 디지털 인더스트리의 100% 자회사이며, 별도법인이라고 설명했다.

또, Xcelerator(엑셀러레이터)는 지멘스가 가지고 있는 디지털 인더스트리의 종합적인 솔루션 브랜드의 이름이며, 디지털 트랜스포메이션을 가속화시키는 솔루션이라고 피력했다.

또 지멘스 Xcelerator는 지멘스 디지털 트랜스포메이션 플랫폼으로서, 차세대 엔지니어링 및 제조를 실현하는 지멘스의 개방형 생태계 지향 플랫폼이라고 말했다.

또, Xcelerator는 기술 플랫폼이 아닌, 디지털 비즈니스 플랫폼이라고 말하고, Xcelerator의 특징을 Comprehensive Digital Twin, Personalized Adaptable/Modern, Flexible Open Ecosystem 이 세 가지로 요약했다.

또, Xcelerator는 설계, 생산, 운영까지 전체 스마트제조 생애주기를 관리할 수 있도록 통합된 포트폴리오를 제공하며, 디지털 트윈을 완벽히 구현할 수 있는 가상세계와 현실세계의 통합을 제공한다고 강조했다.

 

 

 

지멘스 Xcelerator는 지멘스의 디지털 트랜스포메이션 플랫폼이다. (출처 한국지멘스)

 

 

 

지멘스 Xcelerator는 지멘스 디지털 트랜스포메이션 플랫폼 포트폴리오다. (출처 한국지멘스)

 

 

  

지멘스 디지털 트랜스포메이션 플랫폼 ‘Xcelerator’는 디지털 트윈을 완벽하게 구현할 수 있는 가상세계와 현실세계의 통합을 제공

 

 

 

한국지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어 오병준 지사장은 Xcelerator는 디지털 트랜스포메이션을 가속화시키는 솔루션이라고 강조했다.(사진 무인화기술)

 

 

오 지사장은 Xcelerator의 특징을 세 가지로 설명했다.

첫 번째는 Comprehensive Digital Twin 즉, 완전한 디지털 트윈이다.

디지털 트윈은 크게 제품(프로덕트) 디지털 트윈, 생산(프로덕션) 디지털 트윈, 성능(퍼포먼스) 디지털 트윈 이 3가지로 나뉜다. 대부분의 디지털 트윈 업체들이 제품 디지털 트윈이나 생산 디지털 트윈의 일부를 제공하는데 비해, 지멘스는 인더스트리얼 IoT를 포함한 퍼포먼스 디지털 트윈까지 모두 제공한다.

두 번째 특징은 Personalized Adaptable/Modern 즉, 개인화, 일하는 방식의 디지털화다.

많은 대기업과 중소기업의 CTO, R&D 총괄, 생산총괄자의 고민은 디지털 트윈이나 디지털 플랫폼을 도입하더라도 사람이 일하는 방식이 아날로그이면 효과를 못 누린다는 것이다. 실제로 제조현장에 가보면, 많은 직원들이 나이도 있고 아날로그 시대에 생산을 해온 인력들이라, 일하는 방식이 디지털 트윈이나 디지털 트랜스포메이션과는 거리가 있다. 그래서 실제로 일하는 사람이 가장 중요하다. Personalized Adaptable/Modern이란 디지털화된 환경에서 일하는 사람들을 도와주기 위한 지멘스의 전략이다. 다르게 말하면 디지털 어플리케이션이다. 모바일이나 탭 등 다양한 환경에서 디지털화된 환경을 인터페이스하는 어플리케이션들을 쉽게 사용할 수 있어야 된다. 그런 차원에서 사용자들이 좀 더 쉽게 디지털 환경을 사용할 수 있도록 도와주는 솔루션을 제공한다는 의미다.

설계, 시뮬레이션, 생산 등 작업자들은 다양한 분야에서 일을 하고 있고, 엔지니어, 관리자, 중역들의 페르소나가 다 다르다. 그들의 업무에 맞게 어댑트화된 어플리케이션을 제공한다는 것이 지멘스의 두 번째 전략이다.

세 번째 특징은 Flexible Open Ecosystem이다.

지멘스는 175년간 제조기술을 지속적으로 제공하고, 소프트웨어 솔루션을 발전시켜 나가면서 깨달은 것은 어떤 특정 기업의 솔루션만으로는 디지털화를 이룰 수 없다는 점이다. 협업된, 그리고 기존의 브라운필드를 디지털화하기 위해서는, 효과적인 데이터 게더링 환경이나 기존에 쓰고 있는 솔루션과의 연동이 중요하다. 지멘스의 중요한 솔루션 철학 가운데 하나는 개방된 시스템의 지향이다. 고객을 어떤 솔루션에 구속시키는 것이 아니라, 고객의 미래지향적인 발전을 위한 솔루션으로 선택의 폭을 넓혀주겠다는 지멘스의 세 번째 전략이다.

지멘스 디지털 비즈니스 플랫폼인 Xcelerator는 설계, 생산, 운영까지 전체 스마트제조 생애주기를 관리할 수 있도록 통합된 포트폴리오를 제공하며, 디지털 트윈을 완벽하게 구현할 수 있는 가상세계와 현실세계의 통합을 제공한다.

 

국내 중소기업들을 위해 디지털 쓰레드 교육하는 아카데미 준비 중

 

메커니컬 영역에는 NX와 솔리드엣지라는 솔루션이 있고, 설계 영역에는 반도체 관련 솔루션인 EDA 및 캐피탈(Capital) 등의 솔루션이 있다. IIoT 영역에는 마인드스피어가 있고, 오퍼레이션 영역에는 오피센터(Opcenter)라는 제조현장을 운영하는 시스템인 MES와 팀센터(Teamcenter)라는 리소스 관리 시스템이 있다. 시뮬레이션 영역에는 Simcenter Testing을 비롯해서 Simcenter Fluids and Thermal, Simcenter Mechanical 등의 솔루션이 있다.

콜라보레이션 영역은 국내기업들이 가장 어려움을 겪고 있는 부분으로, 설계, 생산, 운영, 각각의 분야에서는 최적화가 되어 있는데, 영역 간의 연결과 협업을 위한 플랫폼은 아직 취약한 것이 국내실정이다. 지멘스의 Teamcenter Polarion으로 이러한 부분을 지원할 수 있다.

어플리케이션 영역에서는 Mendix를 제공하고 있다. 디지털 어플리케이션 개발 플랫폼을 지멘스가 직접 제공한다. 멘딕스는 로코드(Low Code) 개발 플랫폼으로, 누구나 쉽게 개발할 수 있다. 제조현장의 운영자가 자기가 쓰는 어플리케이션을 쉽고 빠르게 개발해서 쓸 수 있도록 출시가 되어 있으며, 많게는 전체 개발코스트의 5분의1까지 줄일 수 있고, 기간도 6분의 1 정도 줄일 수 있다.

마지막으로 디지털 쓰레드(Digital Thread)에 대해 설명했다. 오 지사장은 디지털 쓰레드는 다양한 엔지니어링이 합쳐져야 되는 설계와 생산공정을 좀 더 일목요연하게 품질문제 없이 공정관리를 하기 위해 만들어진 기술, 즉 디지털화된 매듭이라고 설명했다. 디지털 쓰레드를 통해 제품개발, 품질, 생산, 운영 등 제조 프로세스 전반의 이슈와 문제를 가장 빠른 방법으로 해결하기 위한 플랫폼을 제공하고자 하는 것이 목적이다.

디지털 쓰레드를 3가지로 정의할 수 있는데, 첫째, 디지털 쓰레드는 데이터 드리븐(Data Driven) 아키텍처다. 제품의 아이디어화부터 생산, 서비스 레벨까지 엔드투엔드를 데이터 레벨에서 연결할 수 있도록 한다.

둘째, 디지털 쓰레드는 데이터 리니지다.

셋째, 디지털 쓰레드는 콜라보레이션 플랫폼이다. 물류에 종사하는 사람, 생산 계획하는 사람, 품질 관리하는 사람 등, 비즈니스 Function에 따라 다양한 사용자들이 있는데, 이들이 설계상에서 품질문제를 검토해 볼 수 있도록 하는 것이다. 예를 들어, 디자인 FMEA(Failure Mode & Effects Analysis)라고 해서 제품 Concept Design 단계에서 향후 미칠 악영향을 미리 적출한 뒤 개선하는 디자인 기법이 있다.

지멘스는 자동차, 조선, 항공 등 산업별로 디지털 쓰레드를 정의해 놨다. ”디지털 트랜스포메이션을 어떻게 하지?“ 이런 고민을 도와줄 수 있는 방법이 바로 디지털 쓰레드다. 지멘스에서는 국내 중소기업들을 위해 디지털 쓰레드를 교육하는 아카데미를 준비하고 있다. 고객들이 어떨게 디지털 트랜스포메이션을 시작하는 것이 효과적인지 방향을 제시하겠다는 계획이다.

오 지사장은 인더스트리얼 4.0 개념이 나온 지 오래 됐고, 국내 고객들이 부분부분에 대한 투자를 해왔는데, Xcelerator는 이 부분을 실현하는 종합적인 프레임워크이자 솔루션이라고 밝혔다.

 

 

Ⅱ. 부스투어

 

부스 투어는 한국지멘스 디지털 인더스트리 디지털 엔터프라이즈 사업부 김태호 이사가 진행을 했다.

 

 

 

부스투어 전경 (사진 한국지멘스)

 

1. 디지털 엔터프라이즈 존

 

스마트 매뉴팩처링 즉, 스마트 생산라인을 어떻게 유연하게 만들 수 있는지 보여주는 존이다. 김 이사는 “지멘스가 추구하는 것은 OT와 IT가 통합된 솔루션이다. 이 말은 제품에 대한 라이프사이클과 생산의 라이프사이클을 같이 가져가겠다는 의미다. 이걸 하기 위해서는 설계나 테스트하는 영역의 IT 솔루션도 있어야 되고, 제품을 생산하는 라인의 솔루션도 있어야 된다.”라고 말하고, 자사의 OT와 IT 통합 솔루션 능력을 강조했다.

적층가공을 이용하여 주물가공을 대신하고, 지능형 Digital Twin 컨트롤러인 SINUMERIK ONE을 장착한 공작기계를 사용하여 세부 가공을 한 뒤, Factory Automation 솔루션인 SIMOVE 등 이송 및 물류 관리 통합 툴을 이용하여 효율적인 물류 이송을 하는 전체적인 부분을 보여 주고 있다. 아울러 전체적인 공정의 에너지 모니터링은 Energy Manager라는 에너지 관리 툴로 전체적인 에너지 소비량과 이산화탄소 발생량 관리를 하게 되어, 현재 이슈가 되고 있는 넷제로(Net-zero)에 관련된 부분을 어떻게 접근하여 관리하는지에 대한 사용 예를 잘 보여줬다.

제품의 제작에 대한 관리 이후에 Design 존 앞에 있는 SimRod 솔루션은 어떤 방식으로 가상 현실에서 시뮬레이션과 분석을 하는지에 대한 토픽에 대한 솔루션을 보여주고 있으며, 이 솔루션은 기존에 실제 상황에서 테스트해야 하는 부분의 대부분을 가상세계로 옮겨와서 어떻게 구현하는지를 보여주고 있다.

 

 

 

디지털 엔터프라이즈 존(사진 무인화기술)

 

디지털 엔터프라이즈 존에서는 Additive Manufacturing을 위한 적층 가공에 최적화된 NX 솔루션을 비롯해서, CNC 성능 향상과 디지털 트윈 기술적용을 통한 공작기계의 생산성을 극대화하는 SINUMERIK ONE, 자율주행 이송에 필요한 효율적인 물류관리를 위한 AGV/AMR 솔루션, 급변하는 환경에 대응할 수 있는 스마트 제조 시스템, 효율적인 에너지와 CO2 관리를 위한 맞춤형 솔루션이 소개됐다.

 

 

2. Design 존

 

디자인 존에서는 설계부터 검증까지 (End-to-End) 사용자에게 보다 높은 수준의 엔지니어링 통찰력을 제공하는 통합 솔루션인 SimRod를 비롯해서 지멘스와 엔비디아가 지원하는 산업용 메타버스 Omniverse@Siemens, 공장 자동화 엔지니어링에 제공되는 디지털 트윈 기술인 TIA Portal + PLCSim Advanced, COMOS PAA + PCS neo/PCS 7 + SIMIT7 + SIMIT의 통합 엔지니어링 솔루션이 소개됐다.

Design 존에서는 지멘스에서 접근하고 있는 Digitalization의 방식인 OT와 IT의 통합 솔루션 및 제품과 제품 생산 공정에 대한 디지털 트윈(Digital Twin)의 접근 방식을 보여주고 있다.

즉 가상현실에서 얼마만큼 현실에 근접하게 구현하여 그것을 현실세계와 연결하여 상호 연동하는지에 대한 첫 번째 접근을 설명하고 있다.

첫 번째 화면은 지멘스에서 새롭게 소개하는 Digital Twin과 메타버스의 통합 솔루션인 옴니버스에 대한 화면으로, 이 부분은 AI 기반 디지털 트윈과 메타버스의 그래픽적인 요소인 두 마리 토끼를 모두 잡은 솔루션이라고 할 수 있다.

김 이사는 “전체 공장의 관점에서 봤을 때 지멘스의 테크노마틱스라는 플랜트 시뮬레이션 툴로 월별생산량 등을 가져온다. 그런데 지멘스가 하는 일반적인 디지털 트윈은 데이터 드리븐이기 때문에, KPI적인 요소나 검증을 위한 부분에 리소스가 집중되어 있어서 그래픽적인 요소가 부족하다는 평가가 있었다. 그래서 엔비디아와 협업해서 디지털 트윈의 데이터적인 부분과 메타버스의 그래픽적인 요소 하나를 가져와서 두 마리 토끼를 다 잡은 것이 옴니버스다.”라고 설명했다.

두 번째 화면에서는 TIA Portal과 PLC Sim Advance라는 공장자동화의 통합 엔지니어링 툴을 소개하고 있다. 가상 공간에서 PLC와 HMI의 시뮬레이션을 완벽하게 구현하며, 시뮬레이션 툴과 연결되어 단위 장비부터 라인, 그리고 플랜트 단위까지 다양한 스케일의 시뮬레이션을 제공할 수 있는 툴이다.

세 번째 화면에서는 공정 자동화에서 산업 플랜트의 전체 수명 주기에 걸친 통합 플랜트 관리 툴인 COMOS PAA와 PCS neo/PCS7, SIMIT 솔루션을 소개하고 있다. 이 툴을 이용하면 시장 출시 시간을 단축하고 비용을 절약하며 품질을 향상시킬 수 있다.

이 존에서의 툴들을 이용한 설계 및 시뮬레이션 가상 제어 및 통합 관리에 대한 부분을 검증하고 나면, 이 부분을 실현화 시켜야 한다. 이 부분에 대한 다양한 솔루션들을 소개하는 자리가 다음의 Realize 존이다.

 

 

디자인 존. SimRod와 산업용메타버스 Omniverse가 보인다.(사진 무인화기술)

 

3. Realize 존

 

Realize 존에서는 실제 가공 라인과 장비 등을 Design 존에서 가져온 컨셉을 이용하여 어떻게 통합 관리하여 실제 적용할지에 대한 툴을 보여주고 있다.

김 이사는 “디자인된 걸 얼마나 효율적으로 실체화시킬 것인가 하는 부분이 리얼라이즈 존이다. 우리 지멘스가 강조하는 것이 버추얼 커미셔닝이다. 하나의 공장 라인을 생각해 볼 때, 그 공장은 라인 전체를 만들기보다는 단일장비를 만들어서 그것들을 붙이면 하나의 라인이 되는 것처럼, 여기 보이는 디지 라인(Digi Line) 데모는 각 공정의 장비들을 가상 시운전을 통해서 만들고, 그것들을 모두 붙여서 PLC 제어하는 것을 보여주고 있다. 기존에 하드웨어가 제어하던 부분을 버추얼한 부분에서 해보는 것이다.”라고 말하고, “기존에는 자동화라인을 깔려면 장비나 하드웨어적인 부분이 있는 상태에서 PLC 로직을 짰다. 그런데 지금은 메카트로닉스 컨셉 디자인이라고 하는, 하드웨어를 넣을 수 있는 툴을 써서 PLC와 인터페이스한 다음에, 실제 하드웨어를 보면서 시운전하는것과 똑같은 물리적인 요소를 가미한 커미셔닝 툴이다. 이런 식으로 PLC 프로그램을 사무실에서 90% 이상 하기 때문에 시간이 많이 줄 수 있다. 아울러 하드웨어 자체가 가상이기 때문에, 사람이 충돌해서 일어나는 사고나 하드웨어 충돌에서 일어나는 비용 발생, 이런 부분이 줄어 든다.”라고 설명했다.

첫 번째 패널은 각 공장의 로직을 담당하는 PLC 프로그램과 각각 하드웨어의 구동을 담당하는 모터 및 드라이브의 쉽고 빠른 설정을 위한 툴에 대해 설명하고 있다. 해당 툴을 이용하여 PLC와 Drive 간의 직관적인 엔지니어링이 가능하다.

두 번째 패널은 자동화에서 어려운 부분 가운데 하나인 통합 엔지니어링을 지원하고자 하는 플랫폼인 TIA Portal이다. TIA Portal은 PLC, HMI, SCADA, Motion 제어 외에 이중화 PLC와 안전 통신 등의 기능을 개발하고 지원할 수 있다. 또한 각종 지멘스의 디지털 솔루션들도 통합할 수 있는 지멘스의 대표적인 통합 엔지니어링 프레임워크다.

세 번째 패널은 각종 OT/IT 통합 솔루션을 구현하기 위한 연결 및 통합 하드웨어 및 소프트웨어 솔루션이다. DT로 가기 위한 Connectivity를 지원하기 위한 솔루션이며, 각종 목적에 따라 다양한 하드웨어 및 솔루션을 볼 수 있다.

네 번째 패널은 신규 공장이 아닌 지어진 공장에 대한 연결성 확보를 위한 솔루션으로서, OT와 IT 레벨의 커넥션을 하나로 맞추어 생산 네트워크, Industrial Edge Ecosystem 그리고 클라우드 간의 표준화된 연결을 가능하게 한다. 뿐만 아니라, Profinet 통신부터 Serial 통신까지 다양한 산업군의 통신이 모두 지원 가능해, 지멘스 컨트롤러가 아닌 서드파티 컨트롤러 간의 연결성도 확보 가능한 솔루션이다.

 

 

Digi Line 데모(사진 무인화기술)

 

 

SIMATIC Robot Integrator/Library(무인화기술)

 

 

리얼라이즈 존에서는 지멘스의 PLC 로직과 기구 시뮬레이션을 연결하는 메카트로닉스 기술의 통합인 Digi Line 데모를 비롯해서, 환경 설비 스크러버를 제어하는 PCS neo와 디지털 트윈 모형인 ESG Scrubber Model 디지털 트윈, 다양한 메이커의 로봇 통합을 목표로 하는 개방형 구조의 로봇 연결 라이브러리 기술 Robot Integrator/Library, 쉽고 빠른 스마트 엔지니어링 Selection & Engineering Tool For Drives​, 통합 엔지니어링 프레임워크가 제안하는 새로운 자동화 시스템, 쉽고 빠른 스마트 엔지니어링 Totally Integrated Portal​, SCALANCE 기반으로 OT/IT 네트워크 생산성 및 가용성을 향상시키는 Digital Connectivity and Integration​, 기존 시스템을 포함한 모든 데이터의 통합 솔루션 Brownfield Connectivity Service 등이 소개됐다.

이 리얼라이존에서의 관전 포인트 가운데 하나는 SIMATIC Robot Integrator/Library다.

SIMATIC Robot Integrator/Library(시마틱로봇인티그레이터)는 자동화 셋업시 다양한 로봇으로 인해 겪는 어려움을 해소하기 위해, 로봇의 컨트롤러 타입에 관계없이 사용자는 로직에 대한 부분만 프로그래밍 할 수 있도록 컨트롤러 툴박스를 제공하는 솔루션이다. 이로써 번거로운 셋업 과정 없이 손쉽고 빠르게 로봇을 자동화 라인에 설치할 수 있다.

디지털 엔터프라이즈 존에서 전체적인 큰 틀의 디지털 통합 솔루션을 선보이고, Design 존에서 어떻게 설계 및 OT·IT 통합 툴을 적용하는지에 대해 설명했으며, Realize 존에서 실제 자동화 라인에서 해당 부분들을 어떻게 현실화하는지에 대한 과정을 보여줬다면, Optimize 존에서는 이렇게 적용된 실제 공정을 운영하는데 있어서 데이터 교환을 이용하여 어떤 방식으로 최적화하는 지에 대한 솔루션들을 소개하고 있다.

 

 

4. Optimize 존

   

옵티마이제이션 존에서는 개발부터 생산까지, 최소의 자원으로 최대의 통찰력을 제공하는 실행 가능한 디지털 트윈 Executable Digital Twin(xDT)을 비롯해서, 컨설팅, 자동 피드 조절을 통한 높은 생산성 확보와 가공 경로 최적화를 통한 품질 개선을 제공하는 ACM Suite v3.8 & AMW / Toolpath v2.7​, 산업용 사이버 보안, 모듈형 및 엣지 디바이스 기반의 인공지능을 통한 생산 품질 관리 솔루션 SIMATIC AI Solution, Mendix, Digital Drive Train​, 프로세스 최적화와 운전 지능화를 위한 디지털 도구, 프로세스 공정에서 이미 축적된 측정 데이터의 활용과 접근의 편의성을 제공하는 SITRANS IQ 등이 소개됐다.

김 이사는 “옵티마이즈 존을 한 단어로 표현하면 ‘데이터 트랜시페어런시(Data transparency)다. 공장의 데이터가 어떤지를 알아야 핸들링을 할 수 있다. 데이터를 어떻게 게더링해서 보고, 다시 처리할지에 대한 이슈가 많이 있다. 브라운필드에서도 있을 수 있고 그린필드에서도 역시 있을 수 있다. 여기 보이는 프로세스 오토메이션 쪽의 스크러버 머신 제어도 DCS를 써서 각각의 돌아가는 장비들의 데이터를 계속 받아오고 있다. Data transparency를 보여주고 있는 것이다.”라고 설명했다.

이와 함께 “설비의 데이터를 받아서 어떻게 유지보수를 할지에 대한 이슈가 많이 있다. 그래서 그걸 하기 위해서는 커넥티비티 이슈도 풀어야 되기 때문에, 브라운필드 커넥티비티 솔루션이 출시됐고, 일종의 로코드(Low Code) 프로그램 플랫폼인 멘딕스(Mendix)로도 이러한 이슈를 해결한다.”라고 말했다.

Optimize 존의 첫 번째 패널에서는 고객들의 Digitalization 구현에 대한 니즈를 충족시켜주기 위한 컨설팅 서비스인 Digitalization Consulting에 대해 설명하고 있으며, 디지털 전환 (DT)은 고객과 함께 가는 여정임을 고객과 함께 인지하고, 함께 나아가는 방향에 대한 구체적인 방법을 설명하고 있다.

두 번째 패널에서는 공작기계 솔루션 중 절삭 부하 감지를 이용한 가공속도 최적화 솔루션 및

가공 경로 분석을 이용한 최대한의 면조도를 내기 위한 ACM suite와 AMW 솔루션에 대한 내용을 보여주고 있다. 이 솔루션들은 기존에 숙련자들의 노하우를 AI 솔루션과 접목시켜 구현한 솔루션으로 높은 생산성과 품질 개선의 두 가지 이점을 잡을 수 있다.

세 번째 패널에서는 노하우와 생산 고정에 대한 보안이 중요한 산업 분야에서의 Cyber Security에 대한 설명을 하고 있으며, 게임을 통하여 보다 직관적으로 Cyber Security에 대해 이해할 수 있도록 설치했다.

네 번째 패널에서는 PLC CPU와 결합된 엣지 디바이스 기반의 산업용 AI 솔루션에 대한 내용을 보여주고 있다. 간단한 장치의 추가 및 어플리케이션의 설치로 적용 가능한 산업용 AI 솔루션이다.

다섯 번째 패널에서는 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어에서 제공하는 포괄적인 통합 소프트웨어 및 서비스 포트폴리오인 Xcelerator에 포함된 Mendix 프로그래밍 툴을 소개하고 있다. 이 툴은 산업 분야뿐만 아니라, 포괄적인 분야에서 다양하게 활용할 수 있는 Low code 베이스 프로그램 툴로서, 향후 DT 환경하에 적합한 다양한 솔루션을 만들 수 있다.

여섯 번째 패널에서는 가상화 포트폴리오를 통해 고객이 간단하고 안전하게 드라이브 트레인을 설계하고 검증할 수 있고, 분석을 통해 드라이브 트레인 동작에 대한 통찰력을 제공하고 강력한 예측 유지 관리를 할 수 있는 Digital Drive Train에 대해 소개하고 있다.

일곱 번째 패널에서는 프로세스 최적화와 운전 지능화를 위한 디지털 도구인 OT, APS, COMOS Mobile Worker에 대해 소개하고 있다.

마지막 여덟 번째 패널에서는 프로세스 공정에서 축적된 측정 데이터와 활용과 접근의 편의성을 제공할 수 있는 솔루션인 SITRANS IQ에 대해 설명하고 있으며, 이 포트폴리오는 공정 자동화에서 프로세스 개선을 위한 완전히 새로운 표준을 제안하고 있다.

옵티마이제이션 존의 관전 포인트 가운데 하나는 xDT Virtual Sensing이다.

xDT Virtual Sensing은 Simcenter라는 IT design 및 분석 툴과 Industrial Edge의 Live Twin이라는 App을 이용하여, 실시간 동작 가능한 Model Drive Digital Twin을 구현한 솔루션으로, 실제 센서의 개수를 가상 센서를 이용하여 개수를 늘린 Virtual Sensing 솔루션을 사용하였으며, 동작할 때를 보면 센서가 장착되어 있지 않은 부분까지 장착된 것과 같이 색깔이 변하는 것을 알 수 있다. 이것은 현재 지멘스에서 가장 발달한 형태의 Digital Twin인 실시간 Digital Twin을 구현한 아이캐처라고 할 수 있다.

김 이사는 “디지털 트윈은 실시간이 아니다. 그런데 지멘스가 쓰는 말 중에 ‘디지털 쉐도우’라는 용어가 있다. 그림자는 100% 빨리 따라간다. 실시간 디지털 트윈을 어떻게 할 것인가라는 이슈가 있어서, 지멘스에서는 실시간으로 반영되는 디지털 트윈 솔루션을 엣지 디바이스를 통해서 구현을 했다. 버추얼 센싱이라는 기술인데, 압력게이지가 특정 포인트에만 붙어있는데 이 게이지를 레퍼런스 삼아서 전체 철판을 모델링한다. 그리고 AI 기법을 써서 단순화한 다음에, 이 엣지 디바이스에 모델링을 넣는다. 그러면 엣지 디바이스는 이 철판이 레퍼런스에 들어오는 센서에 얼마가 들어오면, 저쪽 반대편 단위는 얼마의 압력이 걸리겠다는 것을 다 알고 있다. 그래서 색상이 바뀐다. 표시되는 부분 말고 다른 쪽의 색상까지 같이 바뀌는 것을 볼 수 있다. 이것을 구현하는데 롱텀이 필요한 이유는, 소프트웨어적으로 가져온 데이터와 하드웨어적으로 발생한 데이터가 실제 맞는지 차이를 줄이는 과정이 필요하기 때문이다. 캘리브레이션하는 걸 ‘SiL(Software in the Loop)’이라고 해서 소프트웨어 루프와 하드웨어 루프로 검증하는 기간을 거치게 된다. 검증이 끝나면 하드웨어 캘리브레이션 툴을 빼면 된다. 그렇게 해서 맞추는 기법이다. 가장 발달된 형태의 디지털 트윈이고, 디지털 공장을 지을 때도 이와 비슷하게, 원래 있는 공장에서 데이터를 가져와서, 서로 비교하고 검증한 다음에 없애는 형태로, 대부분의 디지털 트윈 솔루션은 이렇게 흘러간다고 보면 된다.“라고 설명했다. xDT의 피드백 속도는 10미리세크다.

 

 

 

Mendix 프로그래밍 툴을 소개하고 있다. 이 툴은 산업 분야뿐만 아니라 포괄적인 분야에서 다양하게 활용할 수 있는 LowCodeBase프로그램툴로서, 향후 DT 환경하에 적합한 다양한 솔루션을 만들수 있다.(사진 무인화기술)

 

 

 

xDT Virtual Sensing 데모 (사진 무인화기술)

 

한편, Xcelerator 존에서는 파트너사들과 협업해서 인더스트리 4.0을 구현해 나가고자 하는 메시지를 전달했다. 개방형 형태의 생태계를 핸들링하고자 하는 플랫폼이다.