한국지멘스 디지털 인더스트리 백광희 상무는 지멘스는 더 이상 하드웨어 넘버원 회사가 아니며, 전 세계 넘버10 소프트웨어 회사에 포함된다라고 강조했다.(사진 한국지멘스)
한국지멘스디지털인더스트리 는 스마트공장자동화산업전 에 맞춰 기자간담회를 개최하고, 디지털 트윈과 관련된 자사의 비전을 발표했다. 기자간담회를 통해 한국지멘스 DI가 메시지 전달에 역량을 집중한 것은 엑셀러레이터(Xceleraltor)와 xDT 이 두 가지다.
또 전시 부스에서는 현실과 디지털 세계를 결합해 일상을 혁신하는 기술혁신을 보여주는 데 초점을 맞춘 전시를 진행한 것이 특징이다.
특히, 지멘스와 마이크로소프트의 협업으로 개발된 인공지능이 탑재된 산업용 생성 AICopilot 솔루션과, IT 지향적 PLC 프로그램 개발 소프트웨어 도구인 SIMATICAX 를 소개하면서, 산업자동화 기술을 주도하는 행보를 재확인시킨 것이 특징이다.
<기자간담회>
기자간담회에서 발표에 나선 한국지멘스 디지털 인더스트리 백광희 상무는, 지멘스는 지난해 110조의 매출을 달성했으며, 이 가운데 DI가 30조를 담당했다고 말했다. 또, 지멘스는 연구개발에 중점을 두는 회사로, 연구개발에 55억 유로를 투자했으며. 연간 5만불이 연구개발에 투자되고 있다고 덧붙였다.
기자간담회를 통해 한국지멘스 DI가 메시지 전달에 역량을 집중한 것은 엑셀러레이터(Xceleraltor)와 xDT 이 두 가지다.
엑셀러레이터는 디지털 비즈니스 플랫폼으로, DT를 가속화하고 전략적 목표를 달성할 수 있는 솔루션을 제공한다.
백 상무는 지멘스는 더 이상 하드웨어 넘버원 회사가 아니다. 전 세계 넘버10 소프트웨어 회사에 들어가 있다. IT와 OT의 통합에서 나오는 밸류가 지멘스가 지향하는 방향이다. 이와 관련해서 지멘스는 그동안 20조 정도를 투자했는데, 8조 가량의 수익을 달성했으며, 이제부터 디지털 관련 수익이 늘어날 것으로 예상된다고 강조했다.
지멘스가 지향하는 디지털 트윈은 실행형 디지털 트윈(xDT)
한국지멘스 디지털인더스트리 소프트웨어 이규원 사업개발부문장은 실행형디지털트윈xDT(Executable Digital Twin)의 특징은 가상과 현실의 양방향 소통을 하면서, 공정을 최적화하고, 모니터링하고, 품질을 최적화할 수 있다는 점이라고 강조했다.(사진 한국지멘스)
백 상무에 이어 발표에 나선 한국지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어 이규원 사업개발부문장는 지멘스는 가상세계와 실제 세계를 연결해서 혁신적인 제품개발을 할 수 있도록 솔루션과 플랫폼을 제공하고 있다고 말했다.
이 부문장은 지멘스는 엑셀러레이터는 기업들이 디지털 엔터프라이즈를 완성할 수 있도록 지원하는 플랫폼이라고 설명하고, 지멘스는 프로덕트 디지털 트윈, 프로덕션 디지털 트윈, 퍼포먼스 디지털 트윈이라는 3가지의 디지털 트윈 기술을 제공하고 있다고 말했다. 또, 디지털 트윈은 고도화되고 있으며, 지멘스가 바라보는 디지털 트윈은 실행형 디지털 트윈(xDT)이라고 덧붙였다.
실행형 디지털 트윈 xDT(Executable Digital Twin)의 특징은 가상과 현실의 양방향 소통을 하면서, 공정을 최적화하고, 모니터링하고, 품질을 최적화할 수 있다는 점이라고 강조했다.
실행형 디지털 트윈을 적용하게 되면 설계단계에서는 설계 최적화와, 품질에 대한 사전 검토가 이루어질 수 있고, 물건을 제작하기 전에 제어 로직을 사전에 커미셔닝해서 제어로직을 최적화할 수 있는 버추얼 커미셔닝이 가능하며, 마지막으로 제조운영 상에서 제조공정을 직접 컨트롤해서 실제 양품의 품질이 나올 수 있도록 프로세스를 제어할 수 있다.
이 부문장은 xDT라는 실행형 디지털 트윈이 현재 기업들의 설계단계, 설계 준비단계, 제조단계에서 사용되고 있다고 밝혔다.
xDT를 칩 베이스에 올려서 실제 제품과 양방향 통신을 하고 있는데, 이런 디지털 트윈 모델들은 사람이 없이 제품이나 프로세스를 컨트롤해서 AI 기반에서 물건과 품질을 통제하고, 최적화할 수 있는 기술로 발전해 나가고 있다고 설명했다.
지멘스는 이번 전시회에서 실시간 디지털 트윈 기술을 보여주는 두 가지 데모 장비를 소개했다.
첫 번째는 심센터(Simcenter) 믹서(Mixer 교반기) 데모다.
실제 활용 가능한 디지털 트윈 개념으로 만든 심센터 믹서는 내부의 상태를 관찰할 수 없는 믹서 내의 유동현상을 시뮬레이션 데이터 기반으로 시각화한다. 또한 혼합상태에 따른 차압과 혼합물의 유량 등의 데이터를 기반으로 피드백을 전송하고, 학습된 시뮬레이션 데이터와 매칭되어 실시간 모니터링과 예지보전이 가능하며, 제어와 연동하여 공정 최적화를 자동으로 수행한다.
이 부문장은 과거에 했던 기술은 원타임(One time)이라서, 한 번 끝나면 피드백이 없지만, 실행형 디지털 트윈은 우리가 해석한 시뮬레이션 모델, 디지텉 트윈 기술을 현장에 적용해서 제품 운영과정 상에서 피드백하다 보면 물건들이 어떻게 만들어지는지 어떤 상태인지를 바로 확인할 수 있다고 말했다.
두 번째 xDT 어플리케이션은 xDT Virtual Sensing 데모다.
xDT Virtual Sensing 데모는 Simcenter의 IT design 및 분석 툴과 Industrial edge의 Live Twin이라는 App을 이용하여, 실시간 동작 가능한 Model Drive Digital Twin을 구현한 솔루션이다. 실제 센서의 개수를 가상 센서를 이용하여 개수를 늘린 Virtual Sensing 솔루션을 사용했으며, 동작할 때를 보면 센서가 장착되어 있지 않은 부분까지 장착된 것과 같이 색깔이 변하는 것을 볼 수 있다. 이는 현재 지멘스에서 가장 발달한 형태의 디지털 트윈인 실시간 Digital Twin을 구현한 아이캐처다.
성능 예측, 최적화와 더불어 무엇보다 중요한 것은 고장을 사전에 진단하는 것으로, 이 부문장은 지멘스는 xDT 기술을 통해 사전에 고장을 식별하고, 대응할 수 있다고 설명했다.
이 부문장은 지멘스는 하드웨어, 소프트웨어, 기업들이 디지털 엔터프라이즈를 실행할 수 있는 모든 플랫폼과 솔루션을 제공하고 있고, 엑셀러레이터, 각종 소프트웨어, xDT, 공정자동화, 자산관리에 이르기까지 제조의 엔드투엔드를 커버할 수 다는 점이 지멘스의 가치라고 강조했다.
백 상무는 “시작도 엑셀러레이터고 끝도 엑셀러레이터다. 엑셀러레이터 에코 시스템에 얼마나 많은 플레이어들이 참여해서 새로운 계기를 만들 수 있을 것인가? 이것이 향후 지멘스의 미래이고 비전이다.”라고 역설했다.
<Q&A with Siemens Digital Industry>
Q. 최근, 지멘스와 엔비디아(Nvidia)가 실시간 몰입형 시각화를 위한 생성형 AI 분야 협력 확대를 발표했는데, 지멘스가 엔비디아 옴니버스(Omniverse) 플랫폼을 제공함으로써, 고객들에게 제공할 수 있는 이점은 구체적으로 어떤 것인가?
A. (이규원) 엔비디아 옴니버스 플랫폼은 실시간 가상현실을 제공하는 플랫폼이고, 지멘스는 디지털 트윈을 제공하는 솔루션을 가지고 있다. 최근에 엔비디아 옴니버스 플랫폼과 엑셀러레이터를 합해서 가장 큰 효과를 내고 있는 것이 인더스트리얼 메타버스 환경을 구현하는 것이다. 현실세계와 가상세계를 연결해서 실제 엔지니어들에게 가상의 협업공간을 만들어서, 이 가상의 공간에서 R&D, 설계 최적화, 생산공정 모니터링을 효과적으로 수행함으로써, 원가를 절감하고 혁신할 수 있는 인더스트리얼 메타버스 환경을 구현하는 것이 가장 큰 이점이 될 것 같다. 최근에 국내에서도 인더스트리얼 메타버스 환경의 구축을 시도하고 있어서, 지멘스도 엔비디아와 협력을 통해서 이런 걸 구축해 나가고 있다
(백광희) 엔비디아 옴니버스 API를 통해 지멘스는 고객이 물리 기반 디지털 트윈을 더욱 몰입감 있게 만들 수 있도록 생성형 AI를 지원한다. 이를 통해 모든 사람이 차세대 제품, 제조공정, 공장을 현실 세계에서 구축하기 전에 미리 가상으로 설계, 구축, 테스트할 수 있게 될 것이다. 지멘스의 디지털 트윈 기술은 현실 세계와 디지털 세계를 결합함으로써, 전 세계 기업들이 경쟁력, 복원력, 지속 가능성을 강화하도록 지원한다.
지멘스는 Siemens Xcelerator 플랫폼에 새로운 엔비디아 옴니버스 클라우드(Omniverse Cloud) API로 구동되는 몰입형 시각화를 도입해 AI 기반 디지털 트윈 기술의 사용을 확대하고 있다. 엔비디아 GTC에서 지멘스와 엔비디아는 생성형 AI가 어떻게 복잡한 데이터의 시각화를 혁신하여 사실적인 시각화를 구현할 수 있는지 시연했으며, 선도적인 조선업체인 HD현대가 이를 활용해 새로운 선박을 설계하는 방법을 선보였다.
지멘스가 가지고 있는 디지털 트윈 기술들, 엔비디아가 가지고 있는 고화질의 인더스트리얼 메타버스를 만들 수 있는 표현, 추가적으로 AI 솔루션, 이들의 결합인데, 이것들이 단지 보여지는 이미지 정도가 아니라, 디지털 트윈을 만들어서 제품을 만드는 데 있어서 에러를 많이 줄일 수 있고, 생산기간을 단축시킬 수 있다는 것이 큰 장점이고, 그런 것들이 배가가 되기 위해서는 어려운 산업현장에 적용되어야 하는 게 있는데, 최근에 우리가 현대와 함께 하는 프로젝트를 보면 암모니아선이나 수소엔진 선박같은 경우는 엄청난 엔지니어링 기술이 들어갈 수밖에 없다. 거기에서 오는 트라이얼 에러를 줄일 수 있다는 것은 엄청난 비용을 줄일 수 있다는 것이다. 이와 함께 설계시간을 단축시킬 수 있다는 장점들이 크게 작용하고 있는 것 같다.
Q. xDT를 실시간 디지털 트윈이라고 말했는데, 피드백 시간이 얼마나 되나?
A. (이규원) 1미리세크다. 1미리세크라면 0.0001초다. 그 정도가 돼야 실시간이라고 말한다.
Q. 인더스트리얼 Co-pilot 기술이 현재 지원이 되고 있나?
A. (백광희) 준비하고 있는 단계고, 올해 말 정도 쯤이면 인더스트리얼 코파이럿 기술이 제공될 수 있을 것 같다.
<부스 스케치>
지멘스 부스 전경(사진 한국지멘스)
이번 전시회에서 한국지멘스 디지털 인더스트리는 ‘산업 생산을 위한 혁신 가속화’라는 주제 아래, 고객이 복잡한 생산공정을 보다 쉽게 만드는 방법을 제시했다. 전시부스를 디지털 엔터프라이즈를 위한 산업용 메타버스 존, 디자인 존, 리얼라이즈 존, 옵티마이즈 존, 지속 가능성 및 에너지 효율 존, 엑셀러레이터(Xcelerator) 존 등 6개의 존으로 구성해 지속 가능한 미래를 여는 디지털 전환 솔루션을 소개했다.
올해 지멘스는 빅데이터를 이용하여 얼마나 효율적이고 유연한 방식들로 생산라인을 디자인하고 실체화하며, 이를 최적화하는지에 대한 주제 하에 다양한 기술들을 소개하며, 탈탄소화의 선두주자로서 지속가능성과 에너지 효율성에 대한 직접적인 솔루션을 선보였다.
지멘스가 선보이는 올해의 주요 전시 솔루션으로는 가상 시운전을 통해 효과적으로 세팅을 가능하게 해주는 제품 디자인의 디지털 트윈 솔루션, OT와 IT 영역을 확장 가능하며 관리하기 쉽게 연결 시켜주는 지멘스 인더스트리 엣지 솔루션, 시운전과 유지보수 용이성을 제공하는 지멘스 SIMATIC 로봇 통합 솔루션, 제품 탄소 발자국 추적과 제품의 전체 수명 주기를 기록화할 수 있는 지속 가능성 및 에너지 효율성 솔루션이 있다.
1. 디지털 엔터프라이즈를 위한 산업용 메타버스 존
한국지멘스 디지털 인더스트리 김태호 이사가 부스 투어를 진행하고 있다.(사진 한국지멘스)
디지털 엔터프라이즈를 위한 산업용 메타버스 존(사진 무인화기술)
디지털 엔터프라이즈를 위한 산업용 메타버스 존(Digital Enterprise for Industrial Metaverse Zone)에서는 배터리 제조 공정 및 각종 산업군에 관련된 가상공장 솔루션, ESG 및 지속가능성 토픽을 어떻게 활용할 수 있는 지에 대해 지멘스가 제시하는 솔루션을 소개했다.
2. 디자인 존
디자인 존에서는 더욱 복잡화된 시장요구에 대하여 디자인 단계에서부터 시뮬레이션을 통한 적응형 생산공정의 새로운 전략을 제시했다. 공정 프로세스 설계를 위해 수학적 모델을 사용하여 운영 시나리오를 확보함으로써, 프로세스의 효율성 및 안정성을 향상시키고, 엔지니어링 단계에서 디지털 트윈으로 사전 검증과 시뮬레이션으로 신뢰성을 확보하는 솔루션을 소개했다.
Simcenter Mixer(사진 무인화기술)
이 존에서 선보인 실제 활용 가능한 디지털 트윈 개념으로 만든 심센터 믹서는 내부의 상태를 관찰할 수 없는 믹서 내의 유동현상을 시뮬레이션 데이터 기반으로 시각화 한다. 또한 혼합상태에 따른 차압과 혼합물의 유량 등의 데이터를 기반으로 피드백을 전송하고, 학습된 시뮬레이션 데이터와 매칭되어 실시간 모니터링과 예지보전이 가능하며, 제어와 연동하여 공정 최적화를 자동으로 수행한다.
gPROMS는 주로 화학 및 제약 등의 공정 산업을 대상으로 지멘스에서 개발한 고급 공정 모사 소프트웨어다. gPROMS는 공정의 연구 개발 단계에서부터 운전 생산 단계에 이르기까지, 전체 공정 라이프 주기를 걸쳐 발생하는 설계, 운전, 최적화와 관련된 각종 공정 이슈를 해결한다.
3. 리얼라이즈 존
리얼라이즈 존(Realize zone)에서는 스마트 팩토리 구현에 핵심적인 IT와 OT를 통합하는 네트워크 기술 및 가상과 현실을 융합하는 솔루션 등을 선보였다. 기존 자동화 산업에서 탈피하는 미래 기술(산업용 AI, Edge, 가상 CPU 등)들을 직접 확인할 수 있게 했다.
지멘스와 마이크로소프트의 협업으로 개발된 인공지능이 탑재된 산업용 생성 AI Copilot 솔루션과 IT 지향적 PLC 프로그램 개발 소프트웨어 도구인 SIMATIC AX가 전시되어 있다. Industrial CoPilot을 통해 학습된 Copilot을 통해서 공장 내 장비의 프로그래밍 코드를 자동 생성하고 현장의 문제점을 진단 및 조치하는 작업들을 혁신할 수 있다. Mendix on Edge 솔루션은 Low code 개발 도구를 활용하여, IT 지식이 깊지 않은 엔지니어들도 제조 현장을 위한 자체 Edge App을 개발하는 것을 목표로 한다. 또한 OT 운영기술과 IT 정보기술 통합을 위한 필수적인 Connectivity 솔루션을 선보였다.
산업용 생성 AI Copilot 솔루션과 IT 지향적 PLC 프로그램 개발 소프트웨어 도구인 SIMATIC AX(사진 무인화기술)
Mendix on Edge(사진 무인화기술)
엣지에서 동작하는 PLC와 xDT Virtual Sensing(사진 무인화기술)
xDT Virtual Sensing 데모는 Simcenter의 IT design 및 분석 툴과 Industrial edge의 Live Twin이라는 App을 이용하여 실시간 동작 가능한 Model Drive Digital Twin을 구현한 솔루션이다. 실제 센서의 개수를 가상 센서를 이용하여 개수를 늘린 Virtual Sensing 솔루션을 사용하였으며, 동작할 때를 보면 센서가 장착되어 있지 않은 부분까지 장착된 것과 같이 색깔이 변하는 것을 볼 수 있다. 이는 현재 지멘스에서 가장 발달한 형태의 Digital Twin인 실시간 Digital Twin을 구현한 아이캐처다.
4. 옵티마이즈 존
옵티마이즈(Optimize) 존에서는 복잡하고 맞춤형 제조가 필요한 고객이 생산 시 현장에서 얻어지는 각종 데이터를 통해 생산성 향상의 극대화를 실현할 수 있는 지멘스 솔루션을 제시했다. Design과 Realize를 통하여 제시된 솔루션을 최적화하여 고객에게 품질 비용 및 관리 측면에서 실질적인 가치를 제공하는 방안을 선보였다.
COMOS Mobile Worker는 모바일 기기에서 시스템(ERP, CAE, DCS)에 저장된 설비 정보, 기술 문서 및 Work Order를 직관적으로 확인 가능한 솔루션이다. 실시간 플랜트 운전 및 보전 업무를 통하여 생산성 및 효율성을 증대시킨다. SITRANS IQ는 산업 플랜트에서 방대한 데이터를 추출하고 운영자의 요구에 따라 선택 및 정리하는 편집 툴이다. ACM은 공작기계 솔루션 중 절삭 부하 감지를 이용한 가공속도를 최대화하고, 이에 더불어 툴의 보호 또한 실현하는 솔루션이다. 스태커 크래인 솔루션은 지멘스의 Intraloghstics Toolbox를 활용하여 최적의 모션 프로파일을 사용하여 최단시간에 많은 물류를 처리를 가능케 한다.
Stäubli robot(사진 무인화기술)
옵티마이즈 존의 데모 Stäubli robot은 TM-MFP + AI Vision Software + 3D camera를 이용하여 대상품의 형태 등을 학습하여 별도의 JIG 없이 대상품의 외관에 대해 최적화된 공압 방식으로 물품을 Picking 하는 기술이다. 작업이 이루어 지는 동안 AI를 통한 지속적인 학습을 통해 대상품의 Picking 속도를 점차 가속화하는 솔루션이다.
5. 지속 가능성 및 에너지 효율존
지속 가능성 및 에너지 효율 존(사진 무인화기술)
지속 가능성 및 에너지 효율존(Sustainability & Energy Efficiency Zone)에서는 CO2 투명성, 재생 가능 에너지 통합, 전기화 및 에너지 효율성을 통해 고객이 공급망, 자체 운영 및 사용 단계에서 탈탄소화를 할 수 있는 솔루션을 소개하는 한편, 이를 통해 지속 가능한 성장과 미래 경영을 제안했다.
Decarbonization in the process industries는 공정산업에서 탄소 감축을 달성하기 위해, 지멘스가 제안하는 새로운 지속 가능한 기술을 제시한다. Cybersecurity SINEC Security Inspector & Monitor는 자산 식별, 취약점 탐지, 네트워크 트래픽 분석을 통해 비정상적인 접근과 침입을 감지하는 보안 솔루션이다. 사이버 공격으로부터 자산을 보호하고, 보안을 강화한다. Industrial Energy Management Services는 다양한 유형의 에너지 소비에 대한 절감 가능성을 파악을 지원한다. 사용 사례를 기반으로 한 KPI 식별 및 측정 개념을 설계하여 기계, 라인 및 플랜트의 에너지 소비 투명성과 관련된 진정한 부가가치를 창출하는 지멘스의 에너지 관리 시스템을 제안한다. SiGREEN은 기업과 공급업체를 연결하는 배출 관리 도구이다. 제품 생산시 공급망에서 발생하는 이산화탄소 배출량을 줄이고, 탈탄소화를 가속하기 위한 데이터 기반의 솔루션이다. Energy Efficiency Wall은 지멘스 Energy Management 솔루션과 SCADA를 이용해 데이터를 효율적으로 보여주며 산업군별 다양한 에너지 데이터를 관리하고 활용하는 기술이다.
6. 지멘스 엑셀러레이터 존
지멘스 엑셀러레이터 존(사진 무인화기술)
지멘스 엑셀러레이터 존(Siemens Xcelerator Zone)에서는 새로운 개방형 디지털 비즈니스 플랫폼인 지멘스 엑셀러레이터를 선보였다. 지멘스의 엑셀러레이터는 IoT 기반의 결합된 하드웨어와 소프트웨어, 강력한 파트너 에코시스템과 마켓플레이스 제공에 힘쓰고 있다.
지멘스 엑셀러레이터는 지멘스와 인증 파트너가 제공하는 사물인터넷(IoT) 기반 하드웨어 및 소프트웨어, 디지털 서비스를 아우르는 엄선된 포트폴리오를 제공한다. 또한 계속해서 확장하는 파트너 생태계로서의 역할과 고객 및 파트너, 개발자 간 상호작용과 거래를 촉진하는 마켓플레이스 기능을 모두 포함한다.
