2021년 8월 게스트 의견:위치 기반 자동화 - 움직이는 사물의 디지털 트윈이 성공적인 산업 자동화를 위한 누락된 부분인 이유

2021년 8월 27일 

이 기사에서는 디지털 트윈의 유망한 개념이 종단 간 자동화 및 연결이라는 목표에 종종 미치지 못하는 이유를 간략하게 설명합니다. 완전한 디지털 혁신을 달성하려면 기업이 작업 현장과 공급망에서 이동하는 모든 자산의 정확한 위치 기반 데이터를 디지털 트윈에 장착해야 한다고 주장합니다. 이 포괄적인 위치 기반 데이터를 통해 디지털 트윈은 운영 우수성, 스마트 프로세스 자동화 및 생산 품질 향상에 대한 실행 가능한 통찰력을 생성할 수 있습니다. 표시된 사용 사례에는 자산 관리에서 도구 제어에 이르기까지 위치 기반 자동화가 포함되어 있어 생산성, 품질, 유연성 및 지속 가능성을 높일 수 있습니다.

디지털 트윈 컨소시엄에서 정의한 바와 같이 디지털 트윈은 실제 개체 및 프로세스의 가상 표현이며 가상 개체와 실제 개체가 동기화되는 메커니즘입니다.[1] 디지털 트윈은 센서 데이터를 사용하여 산업 환경에서 물리적 자산 또는 프로세스의 현재 및 미래 상태를 분석, 최적화 및 자동화하는 데 사용할 수 있는 가상 모델을 생성합니다. 제품 반복, 자산 관리, 예측 유지 관리 및 가동 중지 시간 방지에서 디지털 트윈은 다양한 사용 사례를 가능하게 하고 기업이 유지 관리, 지속 가능성, 프로세스 효율성 및 성능에 대한 데이터 기반 의사 결정을 내릴 수 있도록 합니다.

End-to-End 자동화를 위한 누락된 부분

디지털 트윈의 개념이 새로운 것은 아니지만 산업 자동화 및 스마트 제조 프로세스 구현과의 관련성은 지속적으로 증가하고 있습니다. 과거에는 실제 작업 현장과 디지털 트윈 모두 한 가지 단점이 있었습니다. 바로 작업 현장에서 자산 이동에 대한 데이터가 놀라울 정도로 부족하다는 것이었습니다. KINEXON Inc.의 America Americas CEO인 Mehdi Bentanfous는 “디지털 트윈의 영향은 그것이 가져오는 데이터만큼 강력합니다. 일반적인 생산 시설에서 전체 자산의 1%에 불과한 기계는 지금까지 디지털화된 주요 부분입니다. 이는 기업이 작업 현장의 99%, 즉 제품, 팔레트, 도구, AGV를 포함하여 공장 주변을 이동하는 자산에 대한 중요한 정보가 부족하다는 것을 의미합니다. KINEXON의 접근 방식은 위치 기반입니다. 즉, 초정밀 실시간 자산 추적 센서가 작업 현장과 공급망의 동적 프로세스를 진정으로 반영하고 비교할 수 없는 상황 인식을 생성하는 데이터를 제공합니다.”

따라서 디지털 트윈이 기계 제어 및 프로토타입 제작에 성공적으로 활용되었지만, 기업은 작업 현장과 공급망에 있는 자산의 위치 및 제품 상태에 대한 실시간 데이터의 잠재력에 관해서는 거의 표면을 긁지 않았습니다. KINEXON의 위치 기반 자동화 플랫폼(LAP)은 현재의 데이터 격차를 해소하고 다양한 기술 소스의 위치 데이터를 위치 기반 디지털 트윈으로 전환합니다. 이 디지털 트윈은 실행 가능한 통찰력을 실시간으로 생성합니다. IDC Manufacturing Insights EMEA의 수석 이사인 Jan Burian에 따르면, “실시간 로컬라이제이션은 미래의 스마트 공장에서 필수적이며 필수적인 부분입니다. 따라서 작업 현장에서 도달할 수 있는 투명성을 통해 기업은 생산 처리량과 물류를 개선할 수 있습니다.”

기계 및 프로세스의 자동화가 증가함에 따라 관련된 이동 자산을 디지털화하는 것은 엔드 투 엔드 자동화 및 생산 프로세스 최적화에 매우 중요한 것으로 입증되었습니다. 공급망을 따라 UWB 또는 BLE 실내 및 GPS 실외와 같은 다양한 기술로 이동 자산의 실시간 데이터를 추적할 수 있습니다. 그런 다음 위치 기반 자동화 플랫폼에서 처리 및 활성화되어 WMS, MES, IoT 및 분석 플랫폼과 같은 다른 타사 시스템에 동시에 연료를 공급합니다. 예를 들어 WMS는 실시간으로 더 빠르게 대응하고 주문 관리의 우선 순위를 재지정할 수 있는 반면 MES는 실시간 자재 보충 데이터를 기반으로 하는 더 나은 기계 제어 및 계획의 이점을 누릴 수 있습니다. 또한 일반 IoT 및 분석 플랫폼은 일반적으로 위치 기반 자동화 플랫폼의 통합으로 이점을 얻습니다. LAP에서 받은 우수한 데이터를 바탕으로 공급망 프로세스를 처음으로 공급업체에서 고객까지 총체적인 방식으로 분석할 수 있습니다. 이는 디지털 트윈의 위치 기반 데이터를 온도, 압력 및 기타 주문 관련 컨텍스트 데이터와 같은 센서 데이터와 결합하여 가능합니다. 이러한 종단 간 투명성은 디지털 혁신 이니셔티브 내에서 가장 중요한 결과물 중 하나입니다.

기업이 산업용 사물 인터넷(IIoT)의 이점을 최대한 활용할 수 있도록 하는 핵심은 상호 운용성에 대한 KINEXON의 탁월한 초점입니다. 디지털 트윈이 전체 로컬라이제이션 스펙트럼에 따라 기술을 통합하고 현재 소프트웨어 스택에 원활하게 통합되도록 하면 전체 공급망을 따라 소프트웨어 시스템, 사용자 및 프로세스 간에 시너지 효과가 발생합니다. KINEXON은 디지털 트윈이 기술 사일로를 부가가치 데이터 소스로 전환하고 데이터 공유 및 통합을 통해 스마트 제조 사용 사례를 가능하게 하는 것을 목표로 합니다.

디지털 트윈이 계속해서 존재할 것이라는 데는 의심의 여지가 없으며 2020년은 개별 제조에서 그 가치가 입증된 한 해였습니다. “COVID-19 팬데믹 기간 동안 경험한 바와 같이 경제적 혼란과 수요 변동성의 시기에 Digital Twins는 기업이 공급망 및 생산을 위한 강력하고 탄력적인 계획을 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이는 매우 귀중한 이점입니다." KINEXON의 Bentanfous는 말합니다. 당연히 디지털 트윈 시장의 엄청난 성장 궤도가 있습니다. 대유행 이전에 Gartner의 연구에 따르면 IoT 프로젝트를 구현하는 조직의 13%가 이미 디지털 트윈을 사용하고 있는 반면 62%는 디지털 트윈 사용을 설정하는 중이거나 사용할 계획인 것으로 나타났습니다. 가트너는 팬데믹 이후 2023년까지 IoT를 구현한 중대형 기업의 3분의 1이 COVID-19 동기 사용 사례와 관련된 디지털 트윈을 하나 이상 구현하게 될 것으로 예상합니다.[2] 전체 시장은 2026년까지 482억 달러에 이를 것으로 예상됩니다.[3]

위치 기반 디지털 트윈에 투자해야 하는 상위 5가지 이유

1. 공정 최적화 및 생산 시간 단축

위치 기반 디지털 트윈은 재고 관리, 프로세스 자동화, 종이 없는 생산, 추적 및 추적, 자동화된 도구 제어, AMR 운영, 검색 및 찾기를 포함한 수많은 IoT 사용 사례에 데이터를 활용할 수 있습니다. 데이터는 자동화의 핵심 소스일 뿐만 아니라 전체 공급망을 따라 추적성과 디지털 스레드 생성을 위한 핵심 소스입니다. 디지털 트윈은 과거 및 실시간 데이터를 활용하고 미래를 예측함으로써 낭비, 지연 및 비효율성을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

2. 실시간 위험 평가 및 예측 유지보수

위치 기반 자동화 플랫폼(LAP)에서 처리하는 데이터는 자산뿐만 아니라 작업자에 대한 위험을 식별하는 데 중요합니다. 일반 또는 정기 유지 관리 일정에 의존하는 대신 디지털 트윈을 사용하면 예측 가능한 상태 기반 유지 관리가 가능합니다. 이를 통해 원치 않는 기계 가동 중지 시간을 방지하고 리소스를 간소화하며 자산 가용성과 안정성을 개선합니다. 동시에 작업자 안전, 충돌 방지 및 기타 작업장 안전 응용 분야에서 엄청난 잠재력을 가지고 있습니다.

3. 즉각적인 가치 및 빠른 ROI

물건 이동을 위한 디지털 트윈은 바로 사용할 수 있는 RTLS 및 기타 위치 지정 시스템의 데이터를 기반으로 합니다. 그들의 발견은 데이터 기반 의사 결정을 촉진하고 병목 현상을 식별하고 최적화 기회를 찾는 데 도움이 됩니다.

고객 친화적인 인터페이스를 통해 기존 IT 또는 OT 시스템에 부담을 주지 않고 운영 수준에서 즉각적인 가치를 제공합니다.

4. 모든 IoT 시스템 통합

상호 운용성은 성공적인 디지털 혁신 전략의 핵심 측면입니다. KINEXON의 디지털 트윈은 기존 소프트웨어 스택에 원활하게 통합되고 모든 기술 소스의 데이터를 처리하도록 설계되었습니다. IT 또는 OT에 대한 과도한 요구 없이 위치 기반 자동화를 직접 가능하게 하는 동시에 타사 소프트웨어에서 다른 IoT 프로세스 및 빅 데이터 분석에 대한 우수한 입력을 제공합니다.

5. 비즈니스의 미래 경쟁력

디지털 트윈 및 위치 기반 자동화는 AI 또는 기계 학습과 같은 새로운 첨단 기술의 이점을 수확하기 위한 토대입니다. 중앙 자동화 허브로서 기술 및 부서 사일로를 줄이고 협업과 혁신을 촉진합니다. 이는 점점 더 글로벌화되고 파편화되는 세계에서 원격 실시간 모니터링, 문제 해결, 협력 및 작업 현실에 대한 요구를 고려할 때 점점 더 중요해집니다.

샘플 사용 사례:

디지털 트윈은 산업 분야 전반에 걸쳐 가치가 있지만 자동차 및 제조는 사용의 주요 부문 중 하나입니다.

– 제조:5% 더 빠른 조립 라인 속도 자동화된 도구 제어를 통해

세계 최고의 자동차 제조업체는 조립 라인을 따라 자동화된 도구 제어를 위해 KINEXON의 위치 기반 자동화 플랫폼을 활용하고 있습니다. 자동화된 도구 구성, 빠르고 효과적인 지오펜스 생성, 조립 프로세스의 초정밀 디지털 시각화는 수백만 달러를 절감했을 뿐만 아니라 수동 오류와 제품 리콜을 줄이는 데 도움이 되었습니다. 다국적 자동차 제조업체를 위한 KINEXON의 솔루션은 여러 업계 상을 수상했습니다.

– 자동차 공급업체:연간 절감액 및 생산성 증가 자재 흐름 최적화를 통해

선도적인 자동차 공급업체인 Continental은 공급망 및 자재 흐름 최적화를 위해 KINEXON의 소프트웨어를 활용합니다. AGV 및 피킹 박스에는 데이터가 디지털 트윈에서 처리되는 RTLS 센서가 장착되어 있습니다. 이 솔루션은 AVG 활용도를 높일 뿐만 아니라 자재 공급 및 보충을 최적화하는 동시에 내부 물류 프로세스에 대한 완전한 투명성을 제공합니다. 전체 솔루션 스펙트럼에 대한 자세한 내용은 이 사례 연구에서 확인할 수 있습니다.

결론:위치 기반 디지털 트윈으로 디지털 혁신 완료

“위치 데이터는 오늘날 기업을 위한 가장 큰 미개척 자원 중 하나입니다. 동시에 IoT 애플리케이션에서 진정한 가치를 도출하는 것은 "사물 위치" 세계의 신뢰할 수 있고 정확한 데이터에 의존한다고 Bentanfous는 말했습니다.

디지털 트윈에 대한 투자는 오늘날의 수익을 위한 합리적인 재정적 결정일 뿐만 아니라 회사가 중장기적으로 추가 비용 절감을 할 수 있도록 합니다. 최근 가격 혁명과 실내 추적을 위한 초정밀 초광대역(UWB) 또는 실외 추적을 위한 GPS와 같은 다양한 현지화 기술의 채택률이 증가하고 있는 점을 감안할 때, 이동을 위한 디지털 트윈을 통한 위치 기반 자동화를 통해 가치를 추가할 가능성은 이제 모든 회사에서 활용할 수 있습니다.

재스민 웰터 글로벌 기술기업 키넥슨의 B2B 마케팅 매니저입니다. Jasmin은 KINEXON을 통해 위치 기반 산업 자동화를 위한 위치 기술 활용을 주도하고 있습니다. Jasmin은 제조 및 물류 산업에서 특히 스마트 제조 및 디지털 혁신에 중점을 둔 국제 기업과 협력한 경험이 10년이 넘습니다. LinkedIn에서 Jasmin과 연결하고 여기에서 위치 기반 자동화에 대한 업데이트를 확인할 수 있습니다.

[1] https://www.digitaltwinconsortium.org/initiatives/the-definition-of-a-digital-twin.htm
[2] https://www.gartner.com/en/newsroom/press-releases/2020-10-29-gartner-survey-reveals-47-percent-of-organizations-will-increase-investments-in-iot -코로나19의 영향에도 불구하고-
[3] https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/digital-twin-market-225269522.html