인더스트리 4.0 혁신을 이끄는 ‘디지털 트윈’
‘인더스트리 4.0’ 시대를 맞아 제조업계의 환경이 급격하게 변하고 있습니다. ‘인더스트리 4.0’이란 제조업과 같은 전통 산업에 IT 시스템을 결합해 생산 시설들을 네트워크화하고 제조 프로세스를 최적화하자는 뜻을 가진 새로운 패러다임인데요. 기업들이 전통적인 하드웨어 제조산업에서 소프트웨어 산업으로 변화하고, 대량생산에서 분산화된 생산 환경을 맞이하고 있기 때문에 이에 맞춰 공장 또한 ICT 융합을 통한 디지털 혁신이 필요하다는 것이죠. 즉, 이제 제조업에서도 급변하는 환경에 빠르게 대응할 수 있는 DX(Digital Transformation, 디지털 트랜스포메이션) 혁신이 필수가 된 것입니다.
현재 많은 제조기업들은 디지털 환경에서 살아남기 위해 스마트 팩토리 구축을 통한 설비 자동화 운영을 목표로 하고 있습니다. 이 중에서도 현실의 객체 및 시스템을 가상으로 구현하는 ‘디지털 트윈’이 주목받고 있는데요. 디지털 트윈 시스템은 센서를 이용하여 실시간 데이터를 취득하고, 데이터에 기반한 분석 및 시뮬레이션을 수행하여 효과적인 운영과 예측을 가능하게 해주는 획기적 시스템입니다.
한 시장조사업체에 따르면 디지털 트윈 시장은 2022년 69억 달러(약 9조 8,566억원)에서 2027년 735억 달러(약 104조 9,947억)로 성장할 것으로 예상되며, 2022년부터 2027년까지 연평균 60.6%의 성장률을 보일 것으로 예상된다고 합니다. 비용 절감 및 공급망 운영 개선 등 다양한 영역의 효율화에 있어 디지털 트윈이 필수화가 되다 보니, 관련 시장의 성장세 또한 가파르게 가속화되고 있는 것입니다.
현재 많은 제조기업들은 디지털 환경에서 살아남기 위해 스마트 팩토리 구축을 통한 설비 자동화 운영을 목표로 하고 있습니다. 이 중에서도 현실의 객체 및 시스템을 가상으로 구현하는 ‘디지털 트윈’이 주목받고 있는데요. 디지털 트윈 시스템은 센서를 이용하여 실시간 데이터를 취득하고, 데이터에 기반한 분석 및 시뮬레이션을 수행하여 효과적인 운영과 예측을 가능하게 해주는 획기적 시스템입니다.
한 시장조사업체에 따르면 디지털 트윈 시장은 2022년 69억 달러(약 9조 8,566억원)에서 2027년 735억 달러(약 104조 9,947억)로 성장할 것으로 예상되며, 2022년부터 2027년까지 연평균 60.6%의 성장률을 보일 것으로 예상된다고 합니다. 비용 절감 및 공급망 운영 개선 등 다양한 영역의 효율화에 있어 디지털 트윈이 필수화가 되다 보니, 관련 시장의 성장세 또한 가파르게 가속화되고 있는 것입니다.
품질 향상 및 생산 기간 단축을 위해 디지털 트윈을 적용한 지멘스
독일 제조 기업 ‘지멘스(Siemens)’는 공정 산업의 유연성과 효율성, 제품의 품질, 출시 기간의 단축, 보안을 중요 가치로 여기며 신규 및 기존 공장에서 디지털 엔터프라이즈를 구현하고 있는 대표적인 혁신 기업입니다.
특히 독일 남부 바이에른 주에 위치한 지멘스의 ‘암베르크 공장’은 디지털 트윈을 적용해 전 산업에 파워 엔지니어링의 시스템을 구축했으며, 산업용 제어시스템, 자동화 기술을 위한 개별 제품과 시스템 솔루션 등을 생산하고 있습니다.
삼성, LG 등 우리나라 굴지의 대기업 경영자들이 현장 방문하는 디지털 트윈 성지이기도 한 암베르크 공장은 하루 5,000만 개씩 축적되는 데이터에 기반한 디지털 트윈 기술을 바탕으로 실제 공장과 똑같은 형태의 가상 공장을 컴퓨터에 구현하였는데요. 이를 활용해 획기적으로 생산량과 품질을 향상시키고 생산 기간을 단축시키는 데 성공하였습니다. 현재 암베르크 공장에서는 1,700종 이상의 다품종 제품을 초당 1개씩, 연 1,500만 개를 생산해내고 있죠.
또한 다품종 대량생산의 고질적인 문제점은 바로 높은 불량률인데요. 지멘스는 디지털 트윈 기술을 적용한 스마트 팩토리로 1989년 설립 당시의 불량률 500dpm(분당 피해량)에서 현재 약 10dpm으로 99.9999%의 엄청난 수율을 달성하며 불량품 발생률을 현저하게 낮추는 데 성공했습니다.
특히 독일 남부 바이에른 주에 위치한 지멘스의 ‘암베르크 공장’은 디지털 트윈을 적용해 전 산업에 파워 엔지니어링의 시스템을 구축했으며, 산업용 제어시스템, 자동화 기술을 위한 개별 제품과 시스템 솔루션 등을 생산하고 있습니다.
삼성, LG 등 우리나라 굴지의 대기업 경영자들이 현장 방문하는 디지털 트윈 성지이기도 한 암베르크 공장은 하루 5,000만 개씩 축적되는 데이터에 기반한 디지털 트윈 기술을 바탕으로 실제 공장과 똑같은 형태의 가상 공장을 컴퓨터에 구현하였는데요. 이를 활용해 획기적으로 생산량과 품질을 향상시키고 생산 기간을 단축시키는 데 성공하였습니다. 현재 암베르크 공장에서는 1,700종 이상의 다품종 제품을 초당 1개씩, 연 1,500만 개를 생산해내고 있죠.
또한 다품종 대량생산의 고질적인 문제점은 바로 높은 불량률인데요. 지멘스는 디지털 트윈 기술을 적용한 스마트 팩토리로 1989년 설립 당시의 불량률 500dpm(분당 피해량)에서 현재 약 10dpm으로 99.9999%의 엄청난 수율을 달성하며 불량품 발생률을 현저하게 낮추는 데 성공했습니다.
이와 함께 지멘스의 조 케저(Joe Kaeser) 회장은 2014년에 디지털화를 최우선 과제로 삼는 로드맵을 발표했습니다. 공장의 생산라인에서부터 발전소, 컴퓨터단층촬영(CT), 빌딩 관리, 의료기기까지 디지털화가 미치는 영향에 주목하며 다양한 신규 비즈니스 모델을 개발하고 세계 스마트 팩토리 구현에 앞장서고 있습니다. 실제로 2021년도에 진행된 ‘자본 시장의 날’ 행사에서 지멘스는 연평균 10%의 디지털 비즈니스 성장을 목표로 두고 있다고 발표한 바 있습니다. 또한, 지멘스의 2021 회계연도의 디지털 매출은 56억 유로(약 7조 7,526억원)를 기록하며 디지털 비즈니스에 대한 지멘스의 야심이 허황되지 않았음을 분명하게 보여주었습니다.
‘지멘스 엑셀러레이터(Xcelerator)’ 출시 및 파트너 확장
이외에도 지멘스는 지난 6월, 고객의 디지털 성장을 위해 개방형 디지털 비즈니스 플랫폼 ‘지멘스 엑셀러레이터(Xcelerator)’를 출시했습니다. 이를 통해 지멘스는 산업/빌딩, 그리드, 모빌리티 분야 내 모든 기업 고객을 위한 디지털 전환과 가치 창출 가속화를 위해 박차를 가할 것이라고 밝혔습니다.
엑셀러레이터는 고객이 쉽고 빠르게 디지털 전환을 확장할 수 있게 만들어주는 서비스 플랫폼인데요. 사물인터넷(IoT) 기반 하드웨어, 소프트웨어, 디지털 서비스를 아우르는 포트폴리오를 제공하고 고객 및 파트너, 개발자 간의 거래가 가능한 마켓 플레이스 기능까지 포함하고 있어, 변화하는 디지털 환경에서 높은 가치 창출이 가능한 서비스 플랫폼으로 주목받고 있습니다.
엑셀러레이터는 고객이 쉽고 빠르게 디지털 전환을 확장할 수 있게 만들어주는 서비스 플랫폼인데요. 사물인터넷(IoT) 기반 하드웨어, 소프트웨어, 디지털 서비스를 아우르는 포트폴리오를 제공하고 고객 및 파트너, 개발자 간의 거래가 가능한 마켓 플레이스 기능까지 포함하고 있어, 변화하는 디지털 환경에서 높은 가치 창출이 가능한 서비스 플랫폼으로 주목받고 있습니다.
지멘스 디지털 엔터프라이즈 체험 센터(KDEXc) 공식 개소
올해 6월 지멘스의 한국법인 ‘한국지멘스’는 고객의 디지털 전환 가속화를 위한 디지털 엔터프라이즈 체험 및 교류를 위한 공간인 ‘디지털 엔터프라이즈 체험 센터(KDEXc)’를 마련했습니다.
디지털 엔터프라이즈 체험 센터에서는 디지털 엔터프라이즈 개요, 공정 산업, 이산 산업, 산업의 미래, 파트너존·제품 하이라이트 5개 체험 공간에서 지멘스 기술 교육을 수강하거나 제품을 실제로 테스트하고 시연해 볼 수 있습니다.
지멘스는 한국 이외에도 독일, 싱가포르, 중국 등 세계 31개의 디지털 엔터프라이즈 체험 센터를 운영하며 고객의 디지털 전환을 지원하고 있는데요. 열린 공간에서 산업체, 대학, 교육기관 등의 여러 파트너와 함께 서로 아이디어를 교환하고 새로운 컨셉을 연구하며 디지털 전환에 대한 고민을 이어가고 있습니다.
디지털 엔터프라이즈 체험 센터에서는 디지털 엔터프라이즈 개요, 공정 산업, 이산 산업, 산업의 미래, 파트너존·제품 하이라이트 5개 체험 공간에서 지멘스 기술 교육을 수강하거나 제품을 실제로 테스트하고 시연해 볼 수 있습니다.
지멘스는 한국 이외에도 독일, 싱가포르, 중국 등 세계 31개의 디지털 엔터프라이즈 체험 센터를 운영하며 고객의 디지털 전환을 지원하고 있는데요. 열린 공간에서 산업체, 대학, 교육기관 등의 여러 파트너와 함께 서로 아이디어를 교환하고 새로운 컨셉을 연구하며 디지털 전환에 대한 고민을 이어가고 있습니다.
디지털 트윈으로 최적화된 시스템을 구축한 GS칼텍스
GS칼텍스 또한 변화하는 디지털 환경에 맞춰 2022년을 딥 트랜스포메이션 실행 원년으로 선포하고, 비즈니스 디지털 영역에서 이를 강도 높게 추진 중입니다.
일례로 GS칼텍스는 현재 지멘스와 마찬가지로 실제 공장과 똑같이 구현한 가상 공장을 구축하는 등 디지털 트윈에 집중하고 있는데요. 가상 공장을 통해 위험을 예측하고 최적의 운영 방안을 검토하며 공장의 운영상 효율을 개선할 방안을 지속적으로 모색하고 있습니다.
이외에도 생산 시설 내 수많은 설비 운영 상황을 실시간으로 통합 모니터링하고, 원료 입고부터 제품 출하까지 각 단계별 손실을 최소화하며 최적화된 생산 관리 시스템을 구축하는 등 전방위적으로 DX를 실현하며 시대의 흐름에 발맞추어 변화하고 있습니다.
앞으로도 GS칼텍스는 전사적인 DX 활동을 통해 급변하는 환경에 신속하고 효율적으로 대응하고, 기업의 경쟁력을 높일 수 있도록 노력할 것입니다.
일례로 GS칼텍스는 현재 지멘스와 마찬가지로 실제 공장과 똑같이 구현한 가상 공장을 구축하는 등 디지털 트윈에 집중하고 있는데요. 가상 공장을 통해 위험을 예측하고 최적의 운영 방안을 검토하며 공장의 운영상 효율을 개선할 방안을 지속적으로 모색하고 있습니다.
이외에도 생산 시설 내 수많은 설비 운영 상황을 실시간으로 통합 모니터링하고, 원료 입고부터 제품 출하까지 각 단계별 손실을 최소화하며 최적화된 생산 관리 시스템을 구축하는 등 전방위적으로 DX를 실현하며 시대의 흐름에 발맞추어 변화하고 있습니다.
앞으로도 GS칼텍스는 전사적인 DX 활동을 통해 급변하는 환경에 신속하고 효율적으로 대응하고, 기업의 경쟁력을 높일 수 있도록 노력할 것입니다.
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