지멘스(Siemens), 기계 제조업체 위한 '디지털 엔터프라이즈 스위트'로 디지털 전환 가속화

디지털 전환의 혜택 수용하기

디지털화는 삶의 모든 영역과 기존 비즈니스 모델을 변화시키고 있습니다. 제조업이 생성적 설계(Generative Design)와 지능형 모델 같은 기술 트렌드를 활용해 제품 아이디어를 구현할 수 있게 합니다. 적층 제조와 첨단 로봇공학으로 생산이 더 혁신적이 되었고, 클라우드 솔루션과 지식 자동화를 활용해 새로운 서비스 모델이 개발되고 있습니다.

확장 가능한 솔루션으로 디지털화와 인더스트리 4.0을 향한 여정을 최대한 활용해 경쟁 우위를 확보하세요. 지금이 바로 시작할 때입니다: 디지털 기업이 되어 경쟁사보다 앞서 나가십시오.

제조 기업이 직면한 막중한 과제들

시장 출시 시간 단축(Reduce time to market)

제조 기업은 제품을 더 빨리 시장에 내놓고 싶습니다—동시에 제품과 생산 방식의 증가하는 복잡성을 마스터해야 합니다.

유연성 증대(Boost flexibility)

개별화된 제품에 대한 증가하는 추세는 정밀하고 유연한 제조 방식을 요구합니다.

품질 향상(Improve quality)

만족스러운 고객을 위해 품질은 필수입니다—디지털화로 처음부터 최고 품질로 제조할 수 있습니다.

효율성 증대(Boost efficiency)

오늘날 세상에서 제품이 지속 가능하고 환경 친화적이어야 할 뿐만 아니라, 에너지 효율적 생산이 점점 더 중요한 경쟁 우위가 되었습니다.

새로운 비즈니스 모델 개발(Develop new business models)

많은 제품과 생산 설비가 데이터를 생성하며, 이를 기록하고 평가할 역량을 갖추면 새로운 데이터 기반 비즈니스 모델을 개발할 수 있습니다.

보안 강화(Increase security)

사이버 공격에 대응하는 다층 보안 조치는 기업의 지적 재산을 현재와 미래에 걸쳐 보호하기 위해 필요합니다.

디지털화로 새로운 생산성 잠재력 실현

페터 뎀플(Peter Deml), 배드 노이슈타트(Bad Neustadt) 리드 팩토리 전기 모터 책임자, 독일:

"우리 CNC 기계의 리툴링(retooling) 시간이 크게 단축되었고, 연식과 제조사가 서로 다른 대규모 이종 기계 군(서보 및 비동기 모터 생산 설비)의 유지보수 주기를 훨씬 유연하게 가져갈 수 있게 되었습니다. 지멘스의 디지털화 솔루션과 소프트웨어를 점진적이고 포괄적으로 구현한 덕분에, 지난 2년간 배드 노이슈타트의 서보·비동기 모터 생산 시설에서 생산성을 크게 높일 수 있었습니다. 이는 우리 전체 기계 군의 광범위한 네트워킹—지멘스의 클라우드 기반 IoT 운영 시스템 마인드스피어(MindSphere) 연결 포함—과 개발 및 생산의 매끄러운 디지털 연계 덕분에 가능했습니다. 이 전환은 제조 현장에서 두 가지 차원으로 혜택을 줍니다. 첫째, 데이터가 개발부터 기계 운영, 모든 생산 공정을 거쳐 다시 개발로 빠르고 원활하게 흐르게 합니다. 이는 투명성의 새로운 차원을 만들어 내며, 완전히 새로운 생산성 잠재력을 신속히 식별하고 실현할 수 있게 합니다. 우리는 지능형 자동화 솔루션으로 이 잠재력을 광범위하게 활용할 수 있습니다. 시누메릭(SINUMERIK) 인티그레이트(Integrate) 모듈인 'Analyze MyPerformance'와 'Analyze MyCondition'으로 공작기계 리툴링 시간을 최적화하고, 이전에 경직되었던 유지보수 주기를 실제 니즈에 맞춰 유연하게 조정할 수 있었습니다. 그 결과 기계 부품 설계·문서화 작업 ≤20% 노력 감소, 신규 기계 커미셔닝 시간 ≤60% 단축, 기계 예비 가공 생산성 27% 향상을 달성했습니다."

디지털 트윈, 성공 보장

제약 산업용 기계를 만드는 기업은 보안, 신뢰성, 품질에 대한 최고 수준의 요구를 충족해야 합니다. 바우슈+스트로벨(Bausch + Ströbel)은 일관된 엔드투엔드 디지털화로 고도로 전문화된 시스템을 제공하고, 높은 유연성과 짧은 납기로 표준화된 기계에 대한 증가하는 수요를 충족합니다.

이 독일 기계 제조업체는 기계의 디지털 트윈을 활용하고, 메카트로닉 컨셉을 기반으로 개발을 시작했습니다. 바우슈+스트로벨의 개별 개발 팀은 이제 공동으로 동시 작업하는 학제간 유닛으로 재편되었습니다.

디지털 트윈을 이용한 시뮬레이션과 테스트의 모든 결과는 팀센터(Teamcenter)로 관리되는 데이터 풀로 반환됩니다. 이는 가상 커미셔닝을 가능하게 해 결함을 신뢰성 있게 탐지하고 수정할 수 있게 합니다. 고객 운영 중 획득한 데이터와 인사이트가 바우슈+스트로벨로 피드백되어 각 기계의 최신 가상 사본을 상시 보유할 수 있습니다. 이는 고객 서비스에 이상적이며 진정한 경쟁 우위입니다. 추가 혜택으로 TIA 포털을 통한 엔지니어링 시간 절약으로 2020년까지 효율성 최소 30% 향상을 기대합니다.

"고객이 장비를 원하며 찾아와 우리 사무실에서 이틀 만에 고객과 함께 장비를 구성할 수 있을 때, 우리가 디지털화를 제대로 한 겁니다." 바우슈+스트로벨 매니징 디렉터 하겐 가이링거(Hagen Gehringer) 박사.

디지털 트윈으로 엔지니어링 시간 30% 단축, 유연성 증대, 일관된 엔드투엔드 디지털화 실현.

전체론적 접근법

경쟁사보다 앞서 나가는 건 더 이상 가치 사슬의 개별 단계 최적화만으로 안 됩니다. 전체론적 접근이 필요하며, 지멘스는 이를 위한 이상적인 포트폴리오인 '디지털 엔터프라이즈 스위트(Digital Enterprise Suite)'를 개발했습니다. 이는 가치 사슬의 모든 단계와 프로세스를 공급업체까지 일관되게 디지털로 연결합니다. 각 단계에서 디지털 트윈이 생성되어 시뮬레이션과 테스트의 새로운 인사이트를 피드백받아 지속적 최적화에 활용합니다. 이는 기업이 가치 사슬의 어떤 지점—제품 설계부터 서비스까지—에서든 시작해 현재 니즈에 맞춰 디지털화를 점진적으로 확장할 수 있게 합니다—기존 시스템 솔루션 포함.

제품 제조업체와 기계 제조업체에 대해, 우리는 서로 다른 과제에 직면한 두 대상 그룹에 맞춘 전체론적 접근을 제공합니다: 첫째, 제품 제조업체는 제품 설계, 생산 계획, 엔지니어링, 생산, 서비스를 지원받습니다.

둘째, 기계 제조업체는 기계 설계, 엔지니어링, 커미셔닝, 운영, 기계 서비스에서 우리 포트폴리오의 혜택을 누립니다. 팀센터(Teamcenter)는 공유 협업 플랫폼과 전사적 데이터 백본을 기반으로 더 효율적이고 유연한 생산 공정 계획을 보장합니다.

마인드스피어(MindSphere), 클라우드 기반 개방형 IoT 운영 시스템

마인드스피어는 제조 플랜트와 제품의 성과를 분석하고 모든 결과를 가치 사슬 전체에 피드백해 지속적 최적화를 가능하게 합니다. 마인드스피어는 현실 세계에서 데이터를 수집해 통계적 데이터 모델을 디지털 트윈의 분석 모델에 더합니다. 두 모델 비교로 지속적 개선이 가능합니다.

엔드투엔드 디지털 트윈 상세

디지털 트윈은 제품이나 생산 플랜트의 정밀한 가상 모델입니다. 이는 전체 수명 주기에 걸친 발전을 보여주며, 운영자가 행동을 예측하고 성능을 최적화하며, 이전 설계와 생산 경험의 인사이트를 구현할 수 있게 합니다.

우리의 포괄적인 디지털 트윈 컨셉은 세 가지 형태로 구성됩니다: 제품의 디지털 트윈, 생산의 디지털 트윈, 제품과 생산 성능의 디지털 트윈. 지멘스는 포괄적인 도메인 전문성과 최적화된 도구 덕분에 이 전체론적 접근을 제공하는 유일한 기업입니다.

'왓 이프(what-if)' 시나리오 수행과 디지털 트윈으로 미래 성능 예측에서 엄청난 가치를 얻습니다. 디지털 트윈의 궁극적 목표는 제품 개발·생산 계획의 가상 세계와 생산 시스템·제품 성능의 물리적 세계 간 폐루프 연결에 있습니다.

이 연결을 통해 물리적 세계에서 실행 가능한 인사이트를 얻어 제품과 생산 운영의 수명 주기 전반에 걸친 정보에 기반한 의사결정을 내릴 수 있습니다.

기계 컨셉(Machine Concept)

NX CAD 소프트웨어에 통합된 메카트로닉 컨셉 디자이너(Mechatronics Concept Designer)는 기계 개발 생산성을 컨셉 단계부터 분석하는 데 사용됩니다. 요구사항 주도 제품 개발로 기계의 디지털 트윈을 초기 단계에 생성합니다. 이는 전체 가치 사슬의 모든 관련자가 사용하고 추가 개발하는 표준 데이터 모델입니다.

물리 기반 시뮬레이션으로 기능적 가상 모델이 생성되어 기계, 전기, 자동화 분야 간 병렬 상호작용의 공통 기반이 됩니다. 드라이브 시스템은 사이저(SIZER) 통합으로 직접 치수 설계할 수 있습니다. 한 분야의 변경이 다른 분야에 미치는 영향이 쉽고 투명하게 표시되고 추적되어 의존성 확인과 검토가 용이합니다. 더 유연한 기계 컨셉도 디지털로 평가할 수 있습니다.

기계 엔지니어링(Machine Engineering)

모든 중요 자동화 컴포넌트가 TIA 포털(Totally Integrated Automation Portal)에 통합되어 컨트롤러, 주변장치, 드라이브, HMI, 안전·모션 제어 기능을 단일 엔지니어링 프레임워크에서 프로그래밍하고 에너지를 관리할 수 있습니다. 포괄적인 데이터베이스와 자주 쓰이는 기능을 담은 라이브러리로 엔지니어링 프로세스가 더 빠르고 쉬워집니다.

개방형 인터페이스로 TIA 포털과 TIA 셀렉션 툴(TIA Selection Tool), 이플랜(EPLAN) 같은 계획 도구 간 데이터 교환이 간편합니다. CAx 데이터 제공으로 가상 모델을 초기 단계에 생성할 수 있고, 더 효율적인 엔지니어링으로 기계 개발과 시장 출시 시간을 단축합니다.

기계 커미셔닝(Machine Commissioning)

기계 커미셔닝은 '복잡한 개선이 필요한가, 아니면 원하는 대로 돌아가나?'라는 질문이 던져지는 결정적 순간입니다. 가상 기계 커미셔닝은 실제 커미셔닝 시 리스크와 노력을 줄이는 효율적 방법입니다. 소프트웨어는 전체 생산 라인 전반의 개별 컴포넌트 간 상호작용까지 시뮬레이션하고 최적화할 수 있습니다.

기계 제조업체는 NX 메카트로닉 컨셉 디자이너로 기계 기계 부품을 가상 환경에서 시뮬레이션하고 테스트할 수 있습니다. PLC 프로그램과 시각화는 PLCSIM 어드밴스드(PLCSIM Advanced)와 TIA 포털로 시뮬레이션 및 검증됩니다. 시밋(SIMIT) 시뮬레이션 소프트웨어는 요구사항 수준에 따라 드라이브와 밸브 같은 능동 컴포넌트의 거동을 매핑합니다.

공작기계의 CNC 컨트롤러를 기계 시뮬레이션에 연결해 실제 조건에서 기계 설계를 테스트하고, 무엇보다 CNC 컨트롤러와 기계 간 상호작용을 상세히 실행해 볼 수 있습니다.

기계 운영(Machine Operation)

토털리 인티그레이티드 오토메이션(TIA, Totally Integrated Automation), 지멘스의 산업 자동화 기술이 기계 운영을 돕습니다. TIA는 디지털로 강화된 자동화 포트폴리오로 생산의 완전한 잠재력을 활성화해 전 세계 플랜트와 기계를 오늘과 미래에 걸쳐 지속적으로 최적화하고 개선합니다.

개방형 시스템 아키텍처가 지원하며 전체 생산 공정을 커버하고, 보편적으로 공유되는 속성에 의존합니다: 일관된 데이터 저장, 글로벌 표준, 하드웨어·소프트웨어 통합 인터페이스. 이러한 공통 기능은 엔지니어링 작업을 최소화해 비용 절감, 시장 출시 시간 단축, 유연성 증대를 가져옵니다.

지속적 모니터링과 통합 보안은 산업 자동화의 중요한 기반입니다. 디지털화와 기계·산업 플랜트 네트워크 확대는 사이버 공격 위험도 증가시킵니다. 우리의 엔드투엔드 산업 보안 포트폴리오—'심층 방어(Defense-in-depth)' 컨셉 준수—는 자동화에서 보안 메커니즘을 일관되게 사용해 플랜트와 기계에 대한 공격 위험을 체계적으로 최소화합니다.

산업 보안은 따라서 토털리 인티그레이티드 오토메이션의 중요한 부분입니다.

기계 서비스와 마인드스피어(Machine Services and MindSphere)

생산 시작부터 데이터가 제품과 함께 생성되어 안전하게 전송되고 클라우드에 수집되어 기계, 제품 거동, 생산 설비를 지속적으로 분석합니다. 평가된 데이터는 기계, 제품, 전체 플랜트 상태에 대한 인사이트를 제공합니다. 결과적으로 기계나 플랜트 유지보수를 고정 주기가 아닌 실제 요구사항에 맞춰 조정할 수 있습니다.

지멘스의 개방형 클라우드 기반 IoT 운영 시스템 마인드스피어는 앱과 디지털 서비스의 개발 플랫폼 역할을 합니다.

디지털 인더스트리 서비스(Digital Industry Services)

기계 제조업체는 전체 가치 사슬에 걸쳐 다양한 서비스 패키지를 활용할 수 있습니다. 특히 디지털 인더스트리 서비스는 장기적으로 생산성을 높이는 새로운 방법을 제공합니다. 기계 연결성과 적절한 소프트웨어 설치는 데이터와 프로세스 투명성을 보장합니다. 인더스트리얼 시큐리티 서비스(Industrial Security Services)도 플랜트와 기계를 수명 주기 전반에 걸쳐 사이버 공격으로부터 보호합니다. 공작기계 같은 기계 제조업체는 디지털 모션 컨트롤 서비스(Digital Motion Control Services)로 새로운 최적화 잠재력을 발굴하고, 통합 IT 프로세스로 생산을 개선할 수 있습니다. OEE 애널리틱스(OEE Analytics)도 비효율적 생산 영역을 식별하고 성공적인 유지보수 조치를 구현해 산출량을 체계적으로 극대화합니다.

디지털 엔터프라이즈 스위트(Digital Enterprise Suite)

운영을 디지털 기업으로 전환하기 위한 우리의 독창적인 통합 소프트웨어 및 자동화 포트폴리오

디지털 엔터프라이즈 스위트는 이산 산업이 공급업체를 포함해 전체 가치 사슬을 일관되게 통합하고 디지털화할 수 있게 하는 산업용 소프트웨어와 자동화의 통합 포트폴리오를 제공합니다.

결과는 인더스트리 4.0과 디지털 산업 혁명의 과제에 대비된 디지털 엔터프라이즈입니다. 완전히 가상 환경에서의 시뮬레이션, 테스트, 최적화로 시장 출시 시간을 단축하고 유연성, 품질, 효율성을 높입니다. 마인드스피어를 통해 모든 인사이트를 가치 사슬 전체에 피드백할 수 있는 능력으로 현실 세계의 생산과 제품을 지속적으로 최적화합니다.

오늘날 디지털 기업이 되는 건 가능할 뿐만 아니라 필수적입니다. 업종이나 회사 규모와 상관없이: 지금 바로 디지털 전환을 시작할 수 있습니다.

디지털 엔터프라이즈 스위트로 지금 디지털 전환을 실현하세요.