디지털 연속성

디지털 연속성

William J. Holstein
7 June 2017

제품 컨셉 개발 단계부터 판매 후 AS 처리까지 기업 활동 전반의 프로세스에서 공유되는 데이터의 일관성을 유지하는 것은 제조업의 오랜 과제이자 숙원이었다. 산업용 사물인터넷(IIoT) 기술의 발전으로 공장 자동화가 가속화 됨에 따라 ‘스마트’ 제조 환경에서 제품수명 주기 내내 신뢰할 수 있는 유일한 일관성 있는 데이터 – 소위 ‘디지털 연속성’이라고 알려진 컨셉 - 의 중요성이 나날이 높아지고 있다. 윌리엄 홀스타인(William J. Holstein)

4차 산업혁명 또는 '스마트' 제조 시대 가 도래하자 전 세계 전문가들은 지 능형 기계에서 데이터를 수집하고 이 를 분석하여 제품 품질과 제조 공정을 개선 하는 방법에 관심을 기울이고 있다. 그로 인 한 효과로는 효율성 향상과 비용 절감 외에 도 맞춤형 솔루션으로 시장의 변화에 신속 하게 대응할 수 있다는 점이 손꼽힌다.

그러나 4차 산업혁명 시대의 각축전에서 많 은 제조사들이 폐쇄적 데이터 저장 구조(이 른바, 데이터 장벽에 발목을 잡히고 있다. 물 론 설치할 때는 첨단 시스템이었겠지만 세 월이 흐르면서 낙후된 기존 시스템의 데이 터를 하나 이상의 하위 시스템에서 재작성 해야 하는 경우가 흔하다. 그로 인해 발생하 는 데이터 중복 및 불일치 현상 때문에 데이 터 분석을 통해 통찰력을 얻기가 쉽지 않아 졌고, 오늘날 제조 공정의 효율성도 눈에 띄 게 저하되고 있다.

해법은 자동차 소유 방식, 연료 공급원, 자 율주행 기술이 급속도로 발전함에 따라 자 동차 제조업체가 제품 다양화를 시도하면서 점점 더 중요해지고 있는 개념인 '디지털 연속성'에 있다. (70페이지의 '자동차의 미 래' 참조)

플로리다 공과대학교 산하 첨단 제조 및 혁 신 설계 센터의 사무장인 마이클 그리브스 (Michael Grieves)는 "디지털 연속성은 21세 기 디지털 시대에 갖춰야 할 중대한 특성이 다"라며, "현재 사용하고 있는 설계도가 최신 버전의 설계도와 다르다는 사실을 인지하지 못하면 감당하기 힘든 문제가 생기기 마련 이다. 설계 부서가 적절하게 또는 경제적으 로 제조할 수 없는 설계도를 제조 팀에 넘기 는 경우나 중대한 제조 결함으로 이어질 수 있는 M2M(Machine-To-Machine) 통신 문 제를 미리 찾아내지 못한 경우 역시 마찬가 지이다"라고 설명했다.

산업의 가치 사슬을 복잡하게 만드는 폐쇄적 데이터 저장 구조

매사추세츠주의 디지털 혁신 사업 컨설팅 전문 기업인 LNS Research에 따르면, 모든 유형의 제조업체들이 이 문제로 고민하고 있다. LNS는 북미, 유럽, 아시아 지역에 위 치한 모든 규모의 조립 중심 제조사들과 공 정 중심 제조사들을 대상으로 실시한 설문 조사 결과를 '제조 작업 관리 소프트웨어의 글로벌 현황: 산업의 가치 사슬 전체에 촘촘 한 디지털 네트워크 구축'이라는 제목으로 2015년 발표했다.

 “ 디지털 연속성은 21세기 디지털 시대에 갖춰야 할 중대한 특성이다.”

마이클 그리브스(Michael Grives)
플로리다 공과 대학교 산하 첨단 제조 및 혁신 설계 센터 사무장

이 설문 조사에서 응답자들은 디지털 연속 성에 직접적인 영향을 미치는 운영 문제로 부서 간 협력 미흡(48%)과 이질적인 시스템 및 데이터 출처(39%)를 가장 많이 손꼽았다.

공급망 및 수요 사슬과의 협의 어려움과 제 조 성과 통계 적시 확보 능력 부족, 지속적 인 개선 문화/프로세스의 미흡을 손꼽은 응 답자도 각기 38%에 달했다. (복수 응답이 가 능했기 때문에 총 수치는 100%를 넘는다) 디지털 연속성은 이런 모든 고민을 해소하 는데 도움이 될 수 있다.

LNS 보고서는 "정보의 흐름이 단절되지 않 으면 품질 문제, 자산 관리, 공급망 관리, 고 객 감성 등 운영의 일환에서 내려진 결정을 관련 부서 및 기업 간의 구체적인 의사 결정 에 적시에 반영하여 생산성, 품질, 수익 및 기타 주요 성과 지표를 전반적으로 개선할 수 있다"고 결론지었다.

데이터 혼란을 초래하는 기존 시스템의 이질성

포드자동차의 글로벌 제조 담당 부사장을 역임했고 현재 플로리다주 포트마이어스에 서 독자적인 자동차 컨설턴트로 활동 중인 존 플레밍(John Fleming)은 4차 산업혁명이 탄력을 받고 있는 가운데 자동차 산업도 기 존 시스템의 심각성을 인식하고 있지만 차 선책을 찾아보려는 유혹을 쉽게 떨치지 못 하고 있다고 말한다.

플레밍은 "중요 시스템을 교체하는데 비용과 투자 요인이 발생하기 때문에 이미 가장 잘 알고 있는 안전한 길을 택하는 기업이 너무 나도 많다. 오늘날의 기술로 실제 누릴 수 있는 기회의 영역을 제대로 파악하기에 충 분한 노력을 기울이고 있는지 되짚어봐야 하는데, 유감스럽게도 이런 비즈니스 전략에 대한 이해가 아직 부족한 실정이다"라고 설 명했다.

위험은 상시 존재하는 억제 요인이다. 그리 브스는 "자동차 산업에서는 뭔가 새로운 것 을 시도했는데 제대로 먹히지 않을 경우 이 를 감당할 여력이 없다. 너무나도 많은 사람 들이 '내가 자동차를 설계한다면 저것보다는 더 잘 만들 것 같은데 왜 그렇게 안 하는 걸 까?'라는 불만을 품고 있지만 부담감이 워낙 크다 보니 자동차 제조업체는 고정관념을 탈피해서 완전히 새로운 시도를 하기 보다 는 자동차 모양만 바꾸는 소극적인 자세를 취하게 되는 것이다"라고 말했다.

정보 전달 체계

LNS Research가 실시한 설문 조사에서 제조업체들은 디지털 연속성 미흡으로 인해 발생하는 운영 상의 문제로 직접적인 부서 간 협력 미흡, 이질적인 시스템 및 데이터 출처, 제조 성과 통계확보 및 지속적인 개선 능력 부족 등을 손꼽았다.(사진 제공: gerenme / iStock)

디지털 연속성을 실현하면 개념 수립 단계 에서 설계, 엔지니어링, 제조 및 AS 단계로 이어지는 제품의 수명 주기 내내 신뢰할 수 있을 뿐만 아니라 유일하며 일관적인 데이 터 출처가 확보된다.

그리브스는 "디지털 연속성의 기본 개념은 제품 제조부터 제품 판매 및 지원에 이르는 모든 단계가 일정대로 진행되는 동안 이전 단계의 정보를 후속 단계에 정확히 반영한 다는 것이다. 예를 들어, 제품 제조 단계에서 제품은 기능적 요건에 부합하도록 설계될 뿐만 아니라 제조 지원 가능성도 고려해 설 계된다. 실제 제조 가능성에 관한 정보는 향 후 발생할지 모를 제조 가능성 문제를 해결 할 수 있도록 설계 단계로 전달된다. 제품의 실제 성능에 관한 정보가 설계 단계와 제조 단계에 전달되므로 제품 개선 요소와 제조 가능성을 평가할 수 있다"고 설명했다.

또한 그는 "과학적으로 정확한 제품의 3D 모 델과 생산 현장에 실제 데이터를 반영하는 제조업체는 실시간으로 작업 환경을 모니터 링하고 미래의 상황을 예측할 수 있다"고 주 장했다. 공장의 작업 여건을 몇 분 또는 몇 시간 전에 시뮬레이션 하여 공장 관리자가 문제를 미연에 간파하여 해결하고 작업 환 경의 균형을 유지하며, 품질을 개선하고, 작 업자의 안전을 강화할 수 있다.

미시건주 앤아버에 위치한 Center for Automotive Design의 연구담당 수석부사장 인 데이비드 안드레아(David Andrea)는 디 지털 연속성이 막대한 영향을 미칠 수 있는 영역으로 보증 정보를 손꼽는다.

안드레아는 "자동차 판매점이 부품을 교체하 고 해당 부품을 제조업체에 반납하면 제조 업체는 해당 부품의 대금을 납품업체에 청 구한다. 여기서 중요한 점은 외부에서 들어 온 데이터를 적절히 활용하여 비용을 산정 하고 조정하는 한편, 해당 데이터를 부품 개 발 공정에 반영할 수 있어야 한다는 것이다. 그래야 제조업체가 다음에 출시할 제품의 보증 문제를 방지할 수 있기 때문이다"라고 설명했다.

해법은 이미 나와 있다

희소식이 있다면 디지털 혁신의 원동력 역 할을 하는 기술을 사용하면 디지털 연속성 을 한결 수월하게 실현할 수 있다는 것이다. 또한 이런 기술들은 자동차 제조업체가 이 미 사용 중인 기존 시스템과도 호환되므로 위험 부담도 적다.

예를 들어, 수준 높은 디지털 플랫폼은 기존 시스템에 저장된 정형 데이터 및 비정형 데 이터를 모두 검색할 수 있는 강력한 검색 엔 진을 갖추고 있다. 이런 플랫폼은 해당 기업 의 모든 시스템에서 관련 정보를 찾아낸 후 이를 정리하여 사용자에게 데이터 및 예측 분석 정보로 제공한다. OEM 직원과 협력업 체 직원을 포함해서 인증 받은 모든 사용자 는 각자의 업무에 맞는 형식으로 변환된 동 일한 데이터를 열람할 수 있다. 도중에 데이 “ 디지털 연속성은 21세기 디지털 시대에 갖춰야 할 중대한 특성이다.” 마이클 그리브스(Michael Grives) 플로리다 공과 대학교 산하 첨단 제조 및 혁신 설계 센터 사무장 73 COMPASS #11 2017 터가 수정되더라도 모든 사용자에게 지속적 으로 업데이트된 데이터가 제공되므로 정확 성과 적시성을 유지할 수 있다.

LNS Research의 보고서 내용을 인용하면 "기존의 수동적인 방법으로 정보를 수집하고 주요 관계자에게 전달하기를 고집하면 일관 성 문제와 급격한 수익 감소에 시달릴 수밖 에 없다. 오늘날의 기술을 갖춰야만 설계 단 계부터 엔지니어링, 제조, 공급 및 서비스 단계에 이르기까지 제품 수명 주기 전반에 서 정보를 통합하고 실효성 있는 정보를 필 요한 부서와 직원에게 신속하게 전달할 수 있는 디지털 모델로 진화할 수 있다"라는 것 이다. ◆

보다 자세한 정보는
http://3ds.one/SmartFactory

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