PLM 소프트웨어로 산업용 사물 인터넷 활용

제조업체는 최신 PLM 도구를 사용하여 디지털 제조의 최첨단 협업 설계 및 시각화 솔루션 구현에서 우위를 점할 수 있습니다.

제품 수명 주기 관리(PLM) 도구가 포함된 디지털 제조 솔루션은 제조업체가 궁극적으로 산업용 사물 인터넷(IIoT)의 약속을 완전히 실현할 수 있는 큰 잠재력을 보유하고 있습니다. 최근 몇 년 동안 증강 현실(AR)을 포함하여 매우 사실적인 시각화를 통합하는 PLM 솔루션의 새로운 협업 가상 도구는 제조에 대한 IIoT의 약속을 더 크게 실현하는 데 도움이 되었습니다.

최신 PLM 제품을 통해 제조업체는 동급 최강의 CAD/CAM/CAE 및 PLM의 PDM(제품 데이터 관리) 도구를 활용할 수 있습니다. 이러한 도구는 제너레이티브 엔지니어링, AR 시각화 및 제품 라이프사이클에서 밀접하게 연결된 기타 시뮬레이션과 같은 최신 설계 기술을 점점 더 많이 배포합니다. 오늘날의 고도로 연결된 센서 기반 고급 자동화 장비에 의해 더욱 활성화된 체인입니다. 더 많은 온프레미스 및 클라우드 기반 PLM 솔루션은 이제 가상 세계를 공장 현장에서 제조업체의 물리적 자산에 정확하게 연결하는 데 도움이 되는 디지털 트윈을 생성할 수 있습니다.

또한 연결된 제조를 목표로 하는 제품의 소프트웨어 및 전자 제품 수준이 높아짐에 따라 개발자는 펌웨어 및 전자 제품 콘텐츠를 만들고 관리하는 새로운 방법을 고안해야 합니다.

디지털 혁신

시뮬레이션은 디지털 제조를 혁신하는 데 핵심적인 역할을 하며 대부분의 주요 PLM 개발자는 고급 시각화 도구를 PLM 도구 상자에 완전히 통합하는 방향으로 전환했습니다.

“우리는 고객에게 가치를 제공하는 데 도움이 되는 혁신적인 솔루션을 향해 더 많은 노력을 기울이고 있습니다. 물론 우리는 도구와 시뮬레이션 제품에 막대한 투자를 하고 있습니다.”라고 Teamcenter PLM 및 관련 CAD/CAM/CAE의 개발자이자 텍사스에 소재한 Siemens PLM Software의 Plano 최고 기술 책임자인 Jim Rusk가 말했습니다. 제품. "우리는 고객이 생성 엔지니어링, 전자 제품을 솔루션에 통합, 사물 인터넷(IoT)에서 제품 성능 데이터를 가져오는 방법과 관련하여 클라우드와 협업을 실제로 활용하는 방법에 대한 가치 설명을 찾고 있다는 것을 발견했습니다. 정보 흐름.”

Siemens는 최근 몇 년 동안 여러 대규모 시뮬레이션을 인수했으며 2016년 11월에는 전자 설계 자동화(EDA) 소프트웨어 개발업체인 Mentor Graphics를 45억 달러에 인수했습니다.

Rusk는 회사의 관련 CAD/CAM/CAE 제품에 대해 "우리가 생산하는 핵심 기본 도구 없이는 이러한 작업을 수행할 수 없습니다. “PLM은 이 분야에서 중심적인 역할을 하고 있으며 Mentor 인수와 함께 전자 설계 자동화는 또 다른 중요한 부분입니다. 우리는 이를 도입하는 방법에서 많은 진전을 이뤘습니다. 고객은 엄청난 양의 기계적 콘텐츠뿐만 아니라 전기 및 소프트웨어를 포함하는 제품을 구축하고 있으므로 실제로 다음과 같은 훨씬 더 솔루션 지향적인 기능을 가져와야 합니다. 생성 공학, 통합 전자 및 자율 [차량]. 이 모든 것이 우리가 제시하는 솔루션의 정말 중요한 요소입니다.”

또한 이러한 디지털 혁신을 주도하는 것은 제조업체가 기본 비즈니스 관행을 기꺼이 변경하면서 운영을 새롭게 바라보는 것입니다. "중공업, 첨단 기술 및 생명 과학 분야를 제외하고 우리가 상대하는 모든 회사는 운영 방식을 근본적으로 바꾸고 제공 방식을 재고하려는 디지털 혁신 이니셔티브를 가지고 있습니다. Aras Innovator PLM 소프트웨어 개발자인 Aras Corp., Andover, Mass.의 수석 부사장인 Marc Lind는 다음과 같이 말했습니다.

“모든 사람은 비즈니스와 운영에 중대한 변화를 초래하는 긴급 수준을 가지고 있습니다. 따라서 관련 기술뿐만 아니라 비즈니스 방식도 중요합니다.”라고 Lind는 말했습니다. Lind는 "비즈니스 트렌드의 맥락에서 볼 때 이는 미래의 디지털 프로세스가 오늘 존재하지 않는다는 의미입니다."라고 Lind는 말했습니다. "존재하지 않거나 새롭게 등장하는 프로세스와 요구 사항을 충족하기 위해 구입할 수 있는 즉시 사용 가능한 소프트웨어는 없습니다."

회사에 따라 이 변환은 다른 형태와 구조를 취한다고 Lind는 덧붙였습니다. “우리는 그들과 긴밀히 협력하여 그들이 이미 알고 있는 것, 그들이 성취하려고 하는 것, 그리고 그들이 5년 프로젝트보다 훨씬 더 빨리 거기에 도달할 수 있는 방법에 이르기까지 프로세스를 다시 생각하고 있습니다. .”

Dassault의 Enovia 마케팅 부사장인 Garth Coleman에 따르면 가상 경험을 가능하게 하는 디지털 기술은 발명, 학습, 생산 및 거래의 새로운 방식(실제 및 가상)으로 사회의 모든 부문을 뒤흔드는 산업 르네상스를 주도하고 있습니다. 매사추세츠주 Waltham의 Systèmes 및 프랑스 Vélizy-Villacoublay.

“전 세계의 팹랩에서는 누구나 단 몇 시간 만에 스마트하고 연결된 개체를 만들 수 있습니다.”라고 그는 말했습니다. “스타트업은 전체 산업을 혼란에 빠뜨리고 있으며 오프라인 주류는 새로운 서비스 중심 비즈니스 모델로 스스로를 재창조하고 있습니다. OEM은 공급업체와 깊은 디지털 연결을 설계하여 공급망을 가치 네트워크로 전환하고 있습니다. 일어나고 있는 일은 '디지털 혁신'과 같은 개념으로 설명할 수 있는 것보다 훨씬 큽니다."

Coleman에 따르면 가상 세계(사용자가 현실 세계를 확장하고 개선할 수 있는 완전한 디지털 생태계)를 통해 혁신가는 처음으로 완전히 새로운 환경을 동시에 상상, 매핑, 모델링 및 엔지니어링할 수 있습니다.

“디지털 경험 플랫폼은 이러한 가상 세계의 인프라로 장소, 사람, 아이디어 및 솔루션 간의 거리를 0으로 줄이는 동시에 사고, 학습, 행동 및 상호 작용의 새로운 방식을 가능하게 합니다. “IDC는 2020년까지 조직의 최소 55%가 디지털 방식으로 결정되어 새로운 비즈니스 모델과 디지털 방식으로 지원되는 제품 및 서비스를 통해 시장을 변화시키고 미래를 다시 상상할 것으로 예측합니다.

"심각한 개별화된 경험을 제공하려면 기술의 원활한 시너지 효과가 필요합니다."라고 그는 말했습니다. 이 시너지 효과에서 "가상 경험 플랫폼의 실제 및 가상 병합은 기업 내부와 공급업체, 파트너, 고객 및 잠재 고객의 가상 네트워크 모두에 기여자의 완전한 에코시스템으로 협업을 확장합니다. 이것은 확실히 당신 아버지의 PLM이 아닙니다!”

선도

시각화 도구, 특히 AR 및 CAE 애플리케이션의 폭넓은 사용은 제조업체가 PLM의 설계 및 엔지니어링 프로세스를 인더스트리 4.0 및 IIoT의 새로운 시대에 적응하도록 변환하는 데 도움이 됩니다. 마찬가지로 제너레이티브 엔지니어링은 고객의 설계 속도를 높이고 전반적인 결과를 개선하기 위해 최적화 기능을 조합에 추가하는 데 도움이 됩니다.

2019년 1월, Siemens는 CFD(전산 유체 역학) 및 FEA(유한 요소 분석) 도구를 포함하여 CAE 응용 프로그램을 위한 Simcenter 3D 시리즈 시뮬레이션 응용 프로그램의 최신 업데이트를 발표했습니다. 작년에 이 회사는 전기 시스템 설계 및 와이어 하니스 엔지니어링용 소프트웨어 개발업체인 뮌헨에 있는 Comsa Computer und Software GmbH를 인수했습니다. Comsa의 LDorado 제품군의 자동차 하네스 설계 및 엔지니어링 도구는 Siemens의 Mentor 애플리케이션 포트폴리오에 합류할 것입니다.

Siemens의 Rusk는 고객이 초기 제품 요구 사항, 매개 변수 및 시뮬레이션 모델을 찾고 있다고 언급하면서 "우리는 더 많은 프론트 엔드, 초기 개념 엔지니어링, 실제로는 시스템 엔지니어링을 가져오는 데 더 많은 관심을 보이고 있습니다."라고 말했습니다. 러스크는 자동차 세계, 특히 자율주행차에는 "이 작업에 들어가는 엄청난 양의 시스템 엔지니어링과 전기가 있다"고 말했다. "우리는 고객이 이러한 시스템을 원활하게 통합할 수 있도록 하고 싶습니다."

시뮬레이션은 Simcenter 3D의 일부인 적층 제조 애플리케이션으로 확장되며 제조 루프를 닫는 데 도움이 되며 디지털 트윈에 대한 정보를 제공하고 공장으로 다시 돌아가도록 돕습니다.

Aras의 Lind는 제조업체가 소프트웨어 지원 설계, 전자 제품 및 센서와 씨름하면서 시스템 엔지니어링, 특히 모델 기반 엔지니어링에 대한 새로운 차원의 강조가 있다고 말했습니다. 린드는 "전기화와 자율주행으로 자동차 산업이 격변하고 있으며 항공 산업도 격변하고 있다"고 말했다. "전반에 걸쳐 있습니다."

Aras의 최신 PLM 플랫폼에 포함된 새로운 기술은 편차 및 옵션을 처리하는 기능으로, 기계 및 전자 제어 장치(ECU) 및 기타 소프트웨어별 기능과 같은 소프트웨어 지원 기능 모두에서 자동차 제품의 옵션을 주요 맞춤화할 수 있다고 Lind는 말했습니다. 항목. “변동의 수준이 정말 하늘을 찌르고 있습니다.”라고 그는 말했습니다. "[펌웨어의] 칩에 어떤 소프트웨어를 플래시할지 알아야 하므로 소프트웨어 수준이 VIN 수준에서 [맞춤설정]됩니다."

시뮬레이션 측면에서 Aras는 2018년 9월에 시뮬레이션 사용자를 기업에 연결하기 위한 시뮬레이션 프로세스 및 데이터 관리(SPDM) 도구 개발업체인 노스캐롤라이나주 앨버커키에 소재한 Comet Solutions Inc.를 인수하면서 꼭 필요한 추가 기능을 선택했습니다. 현재 Aras의 PLM 구독의 일부로 제공되는 이 회사의 SimApps는 Aras의 개방형 접근 방식과 팀을 이루어 공급업체에 구애받지 않는 애플리케이션으로, 사용자를 일련의 CAD, FEA, 메싱, 0D/1D 시뮬레이션 도구 및 라이프사이클 제품 구성을 위한 기타 애플리케이션과 연결합니다. 및 교차 분야 디자인.

Lind는 "MBE 및 MBSE, 디지털 트윈, 공장 정의 등 우리가 이야기하는 모든 것에 대해 디지털 구성 또는 모델이 있으면 실제 조건에서 시뮬레이션하기를 원합니다."라고 말했습니다. . "이 작업이 제대로 수행될지, 예상 평균 고장 시간(MTBF)이 얼마인지, 공장에서 또는 현장에서 항공기의 고장을 어떻게 예상하는지 알고 싶습니까? 당신은 그것을 시뮬레이션할 수 있기를 원합니다.”

Comet의 SimApps를 사용한 시뮬레이션 프로세스는 Aras 고객에게 방대한 양의 시뮬레이션 데이터를 관리할 수 있는 새로운 도구를 제공한다고 Lind는 말했습니다. "시뮬레이션의 아이디어도 매우 전문적입니다."라고 그는 말했습니다. “설계에서와 마찬가지로 이러한 실제 시뮬레이션 기능은 난류 또는 ESD[정전기 방전]를 나타내는 FEA 및 CFD와 같은 특정 유형의 분석과 격리되어 있습니다. 이 시뮬레이션은 매우 전문적이며 우리의 가장 큰 고객들이 원하는 것입니다. 이러한 시뮬레이션이 여기저기서 나타나고 여기에서 생성되는 데이터를 관리할 좋은 방법이 없었기 때문입니다."

제조업체의 프로세스에는 일반적으로 증분 시뮬레이션의 대규모 실행이 포함됩니다. “단 한 번도 뛰지 않습니다. 매개변수를 변경하고 증가시킨 다음 시뮬레이션을 다시 실행하십시오. 계속해서 그렇게 하면 엄청난 양의 데이터가 입력됩니다.”라고 Lind는 5~7개의 서로 다른 솔버 환경이 포함될 수 있는 프로세스에 대해 말했습니다. 그는 개방적인 접근 방식을 취하는 것도 장점이라고 말했습니다.

“시뮬레이션의 주요 제공업체는 자체 도구 세트를 중심으로 구성하는 경향이 있습니다. '열린 접근을 하자'고 말하는 사람은 아무도 없습니다. 우리는 그것을 공평한 경쟁의 장으로 만들고 있습니다. 우리는 시장 전반에 걸쳐 일관된 방식으로 관리할 것이며 고객은 다운스트림에 교차 분야를 절차화할 수 있습니다. 디지털 트윈 시뮬레이션이 오고 있습니다. 지금은 그렇게 하는 사람이 많지 않습니다.”

Dassault는 또한 2019년 1월에 발표된 파트너십을 통해 이스라엘에 기반을 둔 개발자인 Cognata Ltd.의 Autonomous Vehicle Simulation Suite를 Dassault Systèmes의 3DExperience PLM 플랫폼에 내장하기 위해 시뮬레이션 분야에서 최근 움직임을 보였습니다. 다쏘는 이번 파트너십이 자율주행차 제조사들이 3D익스피리언스 플랫폼 내에서 개발 주기 전반에 걸쳐 자율주행을 정의, 테스트 및 경험할 수 있는 최초의 솔루션을 제공할 것이라고 말했다. 이는 도로에서 보다 정확하고 안전한 자율주행 차량을 위해 완전히 통합된 자율주행 차량 개발 프로세스의 추가 속도를 약속합니다.

Cognata의 CEO이자 설립자인 Danny Atsmon은 성명에서 “다쏘시스템과의 파트너십은 시뮬레이션을 엔지니어링 프로세스의 필수적이고 원활한 구성요소로 만들어 자율주행차 개발을 앞당길 것입니다. "시뮬레이션이 더 일찍 활용될수록 엔지니어가 자율 차량의 각 구성 요소를 수정하고 가상 환경을 통해 테스트하여 차량에 통합되고 예상치 못한 엣지 케이스에 직면했을 때 어떻게 작동하는지 확인하는 것이 더 쉬워졌습니다."

Dassault의 Coleman은 많은 기업이 가상 환경에서 새로운 개념을 테스트하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 활용하여 더 빠르게 작업하고 제품을 실제 세계에 출시하기 전에 최적화된 결과를 보장하고 있다고 덧붙였습니다.

"시뮬레이션은 계획 속도를 높이고 비용을 절감하며 더 정확한 의사 결정을 지원합니다."라고 그는 말했습니다. “이를 통해 연구원은 재료를 줄이기 위해 제조 가능성을 위해 설계를 테스트, 검증 및 신속하게 최적화할 수 있습니다. 작업자를 보호하기 위한 제조 안전을 위해; 제품의 사용 수명을 연장하기 위한 장기 유지 보수를 위해; 소비되는 물질의 총량 최소화, 위험 물질에 대한 대안 찾기, 재활용 단순화 설계 등의 요소를 포함한 환경 영향에 대한 것입니다.”

AR 지원 시각화

시뮬레이션의 또 다른 핵심 기술은 CAD/CAM/CAE/PLM 개발자 PTC의 Vuforia 라인업과 같은 AR 지원 PLM 애플리케이션의 광범위한 배포입니다. "PLM은 제조업체의 디지털 혁신을 가져오기 위해 계속 진화하고 있습니다." PTC의 PLM 솔루션 관리 부사장인 Francois Lamy는 다음과 같이 말했습니다. "사실 '디지털 하우스를 정리'할 수 있는 견고한 PLM 시스템이 없으면 스마트하고 연결된 기능을 통합하거나 더 나은 통찰력과 분석을 얻기 어려울 수 있습니다."

제품 설계 공유 방식을 개선하기 위해 PTC는 몇 년 전 기술을 인수한 후 ThingWorx 및 Vuforia 응용 프로그램을 소프트웨어로 개발했습니다.

Lamy는 "고객의 디지털 혁신을 시작하는 PTC를 PLM 공급업체로 만들기 위해 PLM 포트폴리오를 지속적으로 개선하고 있습니다."라고 말했습니다. “우리는 다중 CAD 데이터를 게시하기 위해 PTC의 증강 현실 기술인 Vuforia를 활용하고 있습니다. AR을 사용하면 값비싼 프로토타입을 제작할 필요가 거의 없습니다. 그리고 실제 CAD 데이터 자체가 아니라 제품 설계의 AR 경험을 공유할 때 공급망과 같은 외부 이해 관계자와 귀중한 회사 IP를 공유할 위험이 사라집니다.”

PTC의 ThingWorx Navigate 즉시 사용 가능한 역할 및 작업 기반 애플리케이션을 통해 일반적으로 PLM과 상호 작용하지 않는 "경량" 사용자가 필요한 제품 데이터를 더 쉽게 얻을 수 있다고 Lamy는 덧붙였습니다. "고객은 프로세스, 데이터 및 시스템의 일관되고 현대적인 디지털 백본을 구축하는 데 중점을 두고 있으며, 엔지니어링, 제조, 운영, 서비스 및 공급망 앱입니다.”라고 Lamy는 말했습니다.

지난 여름, PTC와 시뮬레이션 개발업체인 Ansys Inc.는 PTC의 Creo CAD 소프트웨어를 통해 고객에게 Ansys의 실시간 시뮬레이션을 제공하기 위해 협력한다고 발표했습니다. "이 새로운 솔루션인 Creo Simulation Live는 엔지니어에게 CAD 모델링 환경에 완전히 통합된 빠르고 사용하기 쉬운 시뮬레이션을 제공합니다."라고 Lamy는 말했습니다. “설계와 시뮬레이션 사이를 오가는 것을 제거합니다. 모델이 변경되면 엔지니어는 설계 결정에 대한 실시간 피드백을 받아 보다 신속하게 반복하고 보다 자신 있게 설계할 수 있습니다."

언제 어디서나 액세스

클라우드 기반 PLM 시스템의 고유한 비용 이점으로 인해 클라우드를 통한 제조 데이터에 대한 접근성 증가는 예외가 아닌 표준이 되었습니다. Autodesk의 클라우드 제품은 사용자에게 제조 데이터 공유를 위한 고도의 협업 환경을 제공하는 Fusion Lifecycle PLM입니다.

찰리 캔디(Charlie Candy) 글로벌 GTM 디자인 비즈니스 전략 수석 매니저는 “제조 분야에서 볼 수 있는 근본적인 트렌드 중 하나는 [제품]을 직접 제조하지 않는 고객을 위한 디자인과 제조의 수렴”이라고 말했다. Autodesk Inc., San Rafael, California 동시에 제품 성능과 제조 프로세스를 시뮬레이션하여 더 나은 비용 관리와 범위를 유지할 수 있습니다. Autodesk는 설계를 연결하여 고객이 앞서 나갈 수 있도록 지원하기 위해 제조 기술에 10억 달러 이상을 투자했습니다.”

이러한 추세가 PLM에 미치는 영향은 기업이 프로세스 초기에 더 많은 분야에 걸쳐 더 많은 사람들과 연결해야 한다는 것입니다. “제조업체는 경쟁과 차별화를 위해 작업 방식과 지원 도구 및 프로세스의 발전을 모색하고 있습니다. 이를 위해서는 디지털 전략이 필요합니다.”

그는 Autodesk의 PLM 접근 방식이 고객의 디지털 전략의 기초를 형성하는 5가지 기둥에 초점을 맞추고 있다고 언급했습니다. 협동; 고객 경험; 유연한 제조; 및 연결된 서비스. Candy는 "이 5가지 기둥 중 협업이 고객에 의해 지속적으로 가장 높은 우선 순위로 평가됩니다."라고 말했습니다. "중요한 결정을 내리기 위해 적절한 단계에 적절한 사람들을 참여시키는 것이 프로젝트 또는 제품의 성공을 정의합니다."