디지털 트윈 기술: 제조업의 미래를 설계하다

새 스마트폰이 출시되면 소비자들은 구형이 될까 봐 서둘러 업그레이드합니다. 그 긴박함은 제조업에서도 울려 퍼지며, 전문가들은 인더스트리 4.0을 통해 효율성 제고를 추구합니다.

인더스트리 4.0은 물리적 영역과 디지털 영역 사이의 매끄러운 다리를 약속했습니다. 제조업체는 첨단 연결성으로 기계를 무장시키고, 빅데이터, M2M 통신, 머신러닝을 활용해 생산성 향상을 도모했습니다.

기술이 더 저렴하고 접근 가능해지면서 인더스트리 4.0 채택이 급증했고, 중견·중소 제조업체도 대기업을 모방할 수 있게 되었습니다. 이 움직임에서 디지털 트윈이 핵심 혁신으로 부상했습니다.

디지털 트윈이란?

디지털 트윈은 물리적 자산을 디지털 플랫폼에 매핑해 다양한 애플리케이션을 가능케 합니다. 자산에서 센서 데이터를 수집해 트윈은 효율성, 운영 건강, 실시간 상태를 평가합니다.

제조업체는 분산형 데이터 기반 의사결정 로직을 트윈 내에 내장해 권장 행동을 제시하고 생산을 자율적으로 최적화하게 합니다. 수명주기 내내 트윈은 데이터를 집계하고 프로세스를 시뮬레이션하며 미래 개선을 안내해 생산성과 정밀도 손실을 완화합니다.

플랜트 관리자는 트윈 데이터를 활용해 고장을 사전에 예측함으로써 예방적 유지보수와 비용 절감을 실현합니다. 부품 수요를 미리 예측해 예기치 않은 고장으로 인한 다운타임을 줄입니다.

이전에는 설계자가 시제품 반복 기회가 제한적이었습니다. 디지털 트윈은 생산 중 가상 모델을 지속적으로 개선할 수 있게 해 더 효율적인 최종 제품과 개발 비용·출시 기간 단축으로 이어집니다.

디지털 풍력 단지

제너럴 일렉트릭(GE)은 디지털 트윈을 풍력 단지에 활용해 터빈을 선제적으로 모니터링하고 제어합니다. GE의 디지털 플랜트는 에너지 예측 엔진을 트윈과 동기화해 출력을 예측합니다. 터빈의 디지털 카운터파트가 물리적 유닛을 안내해 실시간 기상 적응을 가능케 하며, 예보-실제 오차를 줄이고 연간 발전을 증대시킵니다.

디지털 트윈의 이점은 풍력 에너지를 넘어 제약, 석유·가스 등으로 확장됩니다. 오르비스 리서치는 2022년까지 IoT 플랫폼의 최대 85%가 디지털 트윈을 내장할 것으로 전망합니다.

실시간 생산 인사이트를 제공하는 디지털 트윈은 제조 생산성을 높여 기업이 경쟁력을 유지하고 고객 수요에 민첩하게 대응하며 구형화 우려를 덜어줍니다.

저자 소개

조나단 윌킨스는 산업 자동화 솔루션 선도 공급업체 EU Automation의 마케팅 디렉터를 맡고 있습니다.