디지털 트윈으로 미래의 스마트 공장 개발

Siemens의 Simon Keogh와 이야기하면서 우리는 스마트 공장의 미래와 이 분야에서 디지털 트윈이 할 역할에 대해 살펴봅니다.

Siemens Digital Industries의 공장 자동화 총괄 매니저인 Simon Keogh는 간단히 말해서 "스마트 공장은 연결된 공장입니다"라고 말합니다. “원재료 입력에서 완제품 생산, 작업 현장에서 이해 관계자 범위에 이르기까지 완벽한 데이터 흐름과 통합 워크플로가 있습니다.

"스마트 팩토리는 데이터 사용, 디지털 트윈 사용 및 지속적인 최적화를 통해 공장의 생산성과 유연성을 극대화하기 위해 실제로 연결된 환경을 사용하고 있습니다. 대부분의 제조 환경에서 이를 달성하려면 아직 갈 길이 멀었습니다.”

디지털 트윈:생산 공장, 제품 및 기계의 완전한 가상 표현

제조업체에 생산 공장 또는 제품의 가상 표현을 경험할 수 있는 기능을 제공하는 Keogh는 "디지털 트윈은 스마트 공장의 매우 중요한 부분입니다."라고 말합니다. “제조업체는 물리적 공장에 존재하는 많은 물리적 속성을 가상 환경에 오버레이할 수 있습니다. 이는 시뮬레이션을 최대화하여 가능한 한 현실감 있게 만들고 가장 유한한 기능을 최적화할 수 있도록 하는 것입니다.”

“디지털 트윈은 또한 제조업체가 가능한 한 많이 시뮬레이션할 수 있는 가상 폐쇄 루프 시스템을 제공하여 물리적 환경에 들어갈 때 가능한 한 위험을 제거하고 설계 레이아웃과 처리량을 처리합니다. 최적화되었습니다.

“순수주의자들은 가상과 물리적 표현을 얻을 때까지는 쌍둥이가 아니라고 말하지만 일반적으로 가상이 먼저 나오고 잠시 후 물리적 표현이 뒤따릅니다. 그러나 생산 라인이나 제품이 활용될 때 실제 데이터를 다시 디지털 트윈으로 피드백하는 기능은 제조업체가 전체 시뮬레이션을 개선할 수 있게 하여 지속적으로 개선되는 환경을 제공하여 가상과 물리적이 점점 더 가까워집니다. "

스마트 팩토리 기능 향상을 위한 핵심 기술

"물론 가장 중요한 것 중 하나는 공장 주변에서 데이터를 수집하는 센서라고 생각합니다. 연결된 공장에 관한 것이기 때문에 의심할 여지 없이 개방형 네트워크와 개방형 프로토콜을 통해 많은 기술과 다양한 제조업체에 걸쳐 연결된 이 공장 물론 자동화 및 로봇 공학 계층은 생산 자동화 측면에서 매우 중요합니다. 특히 자원이 부족해지고 많은 제품이 훨씬 더 다양하고 맞춤형 솔루션으로 더 복잡해짐에 따라 더욱 그렇습니다. "라고 Siemens Digital Industries의 공장 자동화 총괄 책임자인 Simon Keogh는 말합니다.

"또 다른 영역은 시각화 및 분석과 관련된 기술이라고 생각합니다. 따라서 제조 공장에서 데이터를 가져온 후 실제로 수행하는 작업은 데이터를 정보와 통찰력으로 전환하여 빠른 비즈니스 결정을 내리는 것입니다. 제 생각에는 루프를 닫는 측면에서 클라우드 및 산업 에지와 같은 기술을 통해 인공 지능 및 머신 러닝과 같은 기술을 활용할 수 있습니다. 

"디지털 트윈은 제조업체 운영의 여러 수준에서 구현할 수 있습니다. 이는 기계, 생산 라인 또는 전체 공장의 디지털 표현이 될 수 있습니다. "그러나 고도로 최적화된 고성능 제조 부문을 달성하려면 Keogh는 "공간이 점점 더 부족해짐에 따라 공장 레이아웃을 최적화하는 능력이 중요해지고, 출시 시간이 점점 짧아짐에 따라 수명 주기의 최적화도 마찬가지입니다. 이러한 요구 사항은 통합 디지털 트윈을 통해 달성될 것이라고 믿습니다."라고 Keogh가 덧붙입니다.

제조 작업에 디지털 트윈 구현

많은 제조업체가 디지털 트윈을 2D 또는 3D CAD 도면으로 시작하면서 “예를 들어 해당 CAD 도면을 가져 와서 메카트로닉스 컨셉 디자이너와 같은 것으로 가져온 다음 해당 제품의 물리적 속성을 오버레이하는 것이 쉽습니다. , 기계 또는 공장에 대한 시뮬레이션을 시작할 수 있으며 '만약에?' 시나리오, 생산 일정, 공급 및 수요를 실행하기 위해 단순한 수준에서 보다 자세한 수준까지 시뮬레이션을 시작할 수 있습니다. 제조업체는 자체 디지털 트윈을 개발할 수 있지만 조직에 와서 디지털 트윈을 만들 수 있는 솔루션 파트너와 시스템 통합자가 있습니다.”라고 Keogh는 말합니다.

향후 5년…

어느 정도 디지털 트윈은 오늘날 이미 사용되고 있습니다. 업계가 발전함에 따라 Keogh는 조직이 디지털 트윈 내에서 생산 시설을 훨씬 더 광범위하게 적용할 수 있도록 기술 사용이 확대될 것으로 기대합니다. “디자인, 엔지니어링, 개발, 생산의 다양한 단계 사이에 훨씬 더 큰 통합이 있을 것이라고 생각하고, 그 다음에는 제품과 생산 측면에서 서비스 최적화를 통해 통합이 더 많이 일어날 것이라고 생각합니다. 많은 사람들이 많은 데이터를 만들어 내고 통찰력을 얻기 위해 시도하고 분석하기 위해 데이터 레이크를 만들고 이러한 유형의 애플리케이션을 시범 운영한 다음 확장해야 한다는 것을 이해하는 많은 사람들을 보게 될 것이라고 생각합니다. 따라서 모든 데이터를 클라우드에 붓는 것보다 훨씬 더 많은 것을 보게 될 것이라고 생각합니다.”라고 Keogh는 말합니다.

“AI와 같은 혁신적인 기술이 제조 분야에 더 많이 도입될 것이라고 생각합니다. 아직 공장 내에서 통신 미디어로 5G가 광범위하게 사용되는 것을 본 적이 없는 것 같습니다. 하지만 5G와 같이 훨씬 더 빠른 네트워크와 훨씬 더 유연한 네트워크 솔루션을 보게 될 것이라고 생각합니다. 나는 이것이 더 빠르고 더 빨리 일어나는 것을 보게 될 것이라고 생각합니다. 자체 솔루션 개발에 대해 생각해 보면 그 속도는 매우 놀랍습니다. 지난 2~3년 동안과 앞으로의 일을 살펴보면, 1분 동안 우리는 트렌드에 대해 이야기하고 있고, 다음 분만에 우리는 기술을 갖게 되며, 실제로 빠른 속도로 일어나고 있습니다. 반면에 이전에는 사람들이 5년을 보고 '네, 알다시피, 약간의 변화가 있을 것입니다'라고 생각했을 것입니다. 지금은 상당한 변화가 있을 것이라고 생각합니다.

"다른 분야에서는 다르지만, 물론 항공우주와 자동차는 항상 기술 배포를 주도해 왔지만, 예를 들어 식음료와 같은 다른 분야에서 훨씬 더 큰 활용을 보게 될 것이라고 생각합니다. 주변에 훨씬 더 많은 법률이 있기 때문에 어느 정도는 기술 채택에 대해 좀 더 보수적인 접근 방식을 취하는 부문이 있습니다.”라고 Keogh는 결론지었습니다.