디지털 트윈(Digital Twin)이 제조업 핵심으로 부각된다. 기업 지속가능성과 디지털 전환의 핵심 ‘키’로서 역할을 톡톡히 하고 있다.
다쏘시스템이 18일 중국 상해 스카이뱅큇에서 ‘경험의 시대에서의 제조업 2019’를 주제로 개최한 행사에는 산업용 로봇생산 업체인 ABB 로보틱스와 싱가포르 기내식 공급업체인 사츠(SATS)가 나와 그들의 디지털 트윈 사례를 공유했다.
디지털 트윈은 물리적 세계와 동일한 디지털 쌍둥이를 만드는 기술이다. 단순히 데이터를 1:1로 저장하는 디지털화 및 가상 모델과 달리 제품 설계부터 제조, 서비스를 포함한 전체 과정을 실시간으로 모니터링한다. 빠른 제품 출시, 운영 개선, 불량 감소, 새로운 사업모델 개발 등에 활용된다.
ABB로보틱스는 올해 3월 다쏘시스템과 글로벌 파트너십을 체결하고 디지털 트윈 사업에 박차를 가하고 있다. 지속가능성을 높일 수 있는 공장을 운영하기 위한 선택이었다. 특히 변화하는 시장 상황에 대응하기 위해서는 디지털 트윈은 선택이 아닌 필수였다.
마이클 라르손 ABB로보틱스 부사장은 "제조업 환경을 빠르게 변화하고 있다는 점이 위기로 다가왔다"고 밝혔다.
그의 설명에 따르면 제조산업은 전통적 산업임에도 불구, 소프트웨어 중요성은 나날이 높아진다. 여기에 구글과 애플 등은 물론 테슬라와 우버, 딘딘 등의 기업들이 시장에 뛰어들면서 누가 경쟁자인지 모를 상황이 됐다. 또 분산된 제조환경은 빠르게 변화하는 시장에 대응이 어려웠다.
라르손 부사장은 "분산된 제조 환경을 최적화하는 게 필요하다"며 "로봇 자동화의 유연성과 공정, 시스템 등을 최적화해 공장이 역동적 환경에 적응하고 서로 시너지를 이루며 협력할 수 있는 환경에 디지털 트윈은 그 역할을 톡톡히 한다"고 강조했다.
그에 따르면 디지털 트윈으로 전자 제품 제조사는 수명이 짧은 제품 생산을 빠르게 증가시킬 수 있고, 식품 가공업체는 현지 제철 식품을 고속 생산할 수 있다. 또 자동차와 같이 고도로 자동화된 산업 분야의 경우는 공장의 디지털 트윈 도입으로 통합된 설계뿐 아니라 유연한 조립 공정을 지원한다. 물류 자동화 시스템을 제조 라인의 로봇과 연결해 정확한 납품도 가능하게 한다. 아울러 디지털 트윈 시스템은 운송 솔루션을 연결시키고, 스마트 빌딩 설계, 엔지니어링, 운영 등을 돕는다.
라르손 부사장은 "디지털 트윈을 통해 사람과 기계가 유기적으로 협력하고 융통성 있게 공장 규모를 조정하며 제조환경에서의 안정성을 높일 수 있다"며 "뿐만 아니라 에너지 효율성과 더 높은 지속 가능 발전성을 확인할 수 있다"고 강조했다.
싱가포르 창이공항 기내식 공급업체인 사츠는 2017년부터 다쏘시스템 클라우드 기반 3D익스피리언스 플랫폼을 도입해 디지털 트윈을 구현했다. 이를 통해 가상과 현실에서 운영을 밀접하게 연결해 더 나은 리소스 계획을 위한 데이터 기반 분석을 제공한다.
알버트 포조 사츠 최고 디지털 책임자(CDO)는 "디지털 트윈 도입 배경은 환경문제를 해결하기 위해서였다"고 말했다.
그의 설명에 따르면 기내식은 공중에서 제조하기에는 공간이 부족하다.또 신선한 재료와 수량 확정, 종류의 다양성. 항공사 요구 등이 모두 달라 실시간으로 음식을 생산하기에는 무리가 따랐다. 이런 문제를 해결하기에는 디지털 트윈이 최적이었다.
그는 "각기 다른 기내식 생산 과정을 시뮬레이션해 용량 계획 및 생산 일정을 향상했다"며 "병목 현상도 방지해 생산성을 높일 수 있게 됐다"고 말했다. 이어 "재료 사용량을 보다 정확하게 예측해 음식물 쓰레기 역시 줄일 수 있었다"고 덧붙였다.
여전히 도전과제도 남아있다. 디지털 전환을 위한 데이터가 적기 때문이다. 또 변화 투자를 어떻게 보여줄지도 숙제다. 재무적 목표뿐 아니라 다방면에서 필요하다.
그는 "디지털 품질 확보와 데이터 연결 등을 위해 사이버 주방을 만들고 이를 모델링해 운영 과정에서 모든 과정을 추적하는 한편 서로 다른 설비와 프로세스를 통해 문제를 해결하고 있다"고 말했다.