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[피플] 스마트 공장을 위한 도전 과제, 디지털화로 풀자

28 Nov

권터 클롭쉬, 한국지멘스 디지털팩토리 사업본부 대표

제조업 경쟁력 강화를 위한 혁신 방안으로 제조에 ICT를 접목해 스마트 공장이 제시되고 있다. 그러나 스마트 공장이 쉽게 접근할 수 있는 건 아니다. 조건과 환경에 따라 접근방식과 구체적인 접목 기술이 달라져야하기 때문이다. 권터 클롭쉬 한국지멘스 디지털팩토리 사업본부 대표는 ’한국기계전 2015’에서 스마트 공장을 추구하는 한국 제조업의 미래 방향을 제안했다.

증가하고 노령화가 진행되고 있는 사회에서 중요한 경쟁 요소이다. 권터 클롭쉬는 “이러한 도전 과제들에 대한 답은 디지털화(Digitalization)”라고 밝혔다. “디지털화는 제조 산업들이 발전할 수 있는 새로운 가능성들을 많이 창조해 낼 것이고, 제품과 기계, 솔루션들을 빠르고 유연하며 효율적으로 생산할 것”이라는 분석이다.

수평적 통합

실제 세계와 가상 세계를 결합하는 디지털화는 기술 환경을 변화시키고 있다. 이는 제조업의 미래에 있어 핵심 개념이 될 것이다. 더 나은 효율성과 짧은 시장 출하 기간을 가진 더 나은 제조업의 조건은 기업의 완전한 가치 사슬의 디지털화가 될 것이며, 이는 전체적인 제품 생산과 제품 생애 주기를 따라 프로세스가 긴밀하게 서로 맞물리고 최적화됨에 따라 가능해질 것이다.

디지털화는 제품 디자인 부서에서부터 시작한다. 엔지니어들은 제품 생애 주기 관리 소프트웨어(Product Lifecycle Management SW 또는 PLM SW)라는 최신의 산업 소프트웨어를 3D 모델링을 포함한 모든 디자인 과정에 사용한다. 다음 과정은 생산라인이 가상으로 디자인 될 수 있는 생산 계획 단계이다. 공학엔지니어들의 다양한 디자인들이 시뮬레이션을 통하여 조정되고 연결된다. 그리고 마침내 PLM SW를 이용하여 최적의 생산라인이 가상 설계되고 최적화되는 것이다.

권터 클롭쉬, 한국지멘스 디지털팩토리 사업본부 대표

그 다음으로 생산 엔지니어링 단계이다. 플랜트의 전체 구조는 가상으로 생성된다. 현대의 엔지니어링 툴들은 현장 단계인 컨트롤러에서부터 사람-장치 간 인터페이스(HMI)에 이르기까지 모든 필요한 자동화 제품들을 전체 엔지니어링의 시간, 비용과 노동의 절감 측면에서 통합시키기 위하여 통합된 프레임워크와 하나의 데이터 관리 시스템을 사용한다.

제품의 계획과 생산 단계는 서로 긴밀하게 연결되어 있다. 가상 세계와 실제 세계의 연결은 데이터가 자동화 환경에 매끄럽게 통합될 수 있도록한다. 이에 대한 이점은 명확하다. 더 빠른 시장 출시시간이 서로 다른 과정들을 순차적으로 행해지는 것이 아니라, 동시에 일어나도록 하는 것이다. 제품의 전체 생애 주기에 따른 모든 과정들이 서로 연결될 것이고, 공장과 공장 간에도 서로 연결될 것이다. 공급자와 소비자들은 데이터 네트워크의 통합된 부분이며, 디지털화된 회사의 공급사슬에 균일하게 통합될 것이다.

수직적 통합

디지털화된 공장에서 제품과 기계는 모두 지능화되어 있다. 기계들은 완전히 네트워크화 되어 있고 자체적으로 생산을 관리한다. 생산은 매우 높은 수준의 유연한 방식으로 진행되고, 이를 통해 서로 다른 제품들이 하나의 생산 라인에서 생산될 수 있다.

현장 단계(구동기, 센서)에서부터 제어단계(컨트롤러, 통신), 더 위로 관리 단계(SCADA, MES)에 이르는 모든 자동화 장치의 효율적인 상호 호환성은 생산 라인에서의 높은 생산성을 위한 열쇠이다. 이를 위해서는 공장 안의 모든 구성품들인 장치들과 제품들은 추적, 조회가 가능해져야 한다. 구성품들은 생산 라인안에서 유연성을 증대시키기 위하여 가상 세계에서 위치가 항상 표시되어야 한다. 처리 과정 중에, 각각의 단일 제품의 모든 처리 결과도 확인, 측정, 분석될 필요가 있다.

제품의 모든 관련 데이터는 고유의 디지털 메모리에 저장된다. 이는 생산 질을 향상시키기 위해 생산의 모든 과정이 정확하게 추적될 수 있다는 것을 의미한다. 에너지 관리 시스템(Energy Management Systems 또는 EMS)는 데이터 통신이나 제어 기술과 마찬가지로 더욱더 측정과 확인 기술을 필요로 한다. 미래에 생산이 더욱 연결될수록, 전체처리 과정에서의 정보와 자동화 기술이 더욱 유연하게 통합될 것이다. 이는 더 유연하고, 개별화 되고 효과적인 생산의 기초가 된다.

제조업 혁신 3.0 전략

한국 정부는 ‘창조 경제를 위한 제조업 혁신 3.0 전략’을 시행중이다. 이는 정부와 경제 산업 조직체, 대기업과 중소기업 간의 긴밀한 협력을 기반으로 하여 2020년까지 스마트 팩토리 10,000개를 만드는 것을 그 목적으로 한다. 정부는 대기업과의 협력을 통하여 대기업들이 디자인부터 수출까지 원스톱 서비스를 가능토록 하고, 스타트업들을 지원할 수 있도록 전국의 17개 도시에 <창조 경제 혁신 센터>를 설립하였다. 이러한 혁신 프로그램은 국내 제조 산업 분야에서 속도를 내고 있다.

스마트 공장, 인더스트리 4.0

분야에서 독일 기업들의 협업 추진 PLM 소프트웨어나 MES 소프트웨어와 같은 산업용 소프트웨어의 공급자이면서 자동화와 드라이브 제품의 광대한 제품 포트폴리오의 공급자이기도 한 지멘스는 대한민국 제조 플랜트의 혁신에 있어 적합하고 준비된 파트너이다. 지멘스는 또한 대한민국의 스마트 팩토리에 공헌하고자 전자부품연구원이 주도하고 있는 스마트공장 IIOT 플랫폼 개발 사업에 참여하고 있다.

자동화 생산 환경의 수준이 높아진다고 해도, 창조성, 경험과 상황을 평가하고 분석하는 사람의 능력은 기계로 대체될 수 없다. 그러한 이유로 우리는 대학과 교육기관에서 미래 인재의 능력 향상을 위하여 스마트 팩토리 또는 인더스트리 4.0에 관한 교육 프로그램을 진행중이다.

그리고 지멘스는 대기업 및 중소기업들의 스마트화나 디지털 공장으로의 여정을 돕기 위해 최선을 다하고 있다. 지멘스는 제품 출시 기간을 단축하고, 생산라인의 유연성과 생산성을 증대시키고, 품질 수준을 끌어올리고, 에너지와 자원 효율성을 증대시키기 위하여 제품과 시스템, 소프트웨어와 하드웨어를 제공한다.

지멘스는 킨텍스에서 10월 28일부터 31일까지 개최되는 ’한국기계전 2015’ 기간 동안, 지멘스 역대 최대 규모로 디지털 엔터프라이즈와 관련된 최신 기술과 제품을 전시했다.

권터 클롭쉬 대표는 “이번 전시회 및 Siemens Digitalization Forum은 하노버 박람회에 참석하지 못한 한국의 고객들에게 스마트 공장 기술 동향 및 솔루션을 이해하고, 국내외 사례 등을 직접 접할 수 있는 최고의 기회가 되시리라 확신한다”고 밝혔다.©

아이씨엔 매거진 오윤경 기자 news@icnweb.co.kr

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Posted by on November 28, 2015 in People

 

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