2. [Digital Twin] 디지털 트윈이 중요한 이유
3. [Digital Twin] 디지털 트윈 활용 - 1 제조분야
4. [Digital Twin] 디지털 트윈 활용 - 2. 건설분야
GE는 Digital Twin을 활용하여 제조산업의 새로운 혁신을 이끌고 있습니다. 모든 GE의 제품을 디지털화 하는 것이 목표이며 지금도 지속적으로 Digital Twin을 생성하고 있는 상황입니다.
GE의 이런 행동 즉 Digital Twin을 적극적으로 도입하게 된 이유가 무엇일까.
제조산업의 한계를 극복하고 새로운 시장을 열었다는 것을 넘어서 새로운 흐름을 이끌고 있는 것이 핵심이 바로 Digital Twin이라고 할 수 있습니다. 그만큼 제조분야에서는 매력적이라 할 수 있습니다.
제조산업의 특징은 물리적 제품을 생산하는 것입니다. 이제까지는 이런 물리적 제품을 기획, 설계, 제작, 시운전, 상품화까지의 전과정이 주로 Off-line에서 이루어졌습니다. 그러다 보니 설계 이후 제작, 시운전의 작업들은 실제 제품을 만들어서 테스트하게 되고 그로 인한 시간과 비용의 투입이 당연한 것으로 여겨진 것이 현재까지의 제조산업입니다.
그런데 Digital Twin의 도입은 이런 제조산업의 업무자체를 바꾸어 버리게 됩니다. 기획과 설계단계까지의 디지털화를 넘어서 제작 및 시운전까지 가능하게 되기 때문입니다. Digital Twin을 여러개 만들어서 다양한 시도도 가능하게 됩니다. 부품을 바꾸거나 모양을 바꾸거나 다양한 환경에 노출시켜서 각각의 데이터를 얻을 수 있게 된 것입니다.
이런 디지털화를 통해서 이전까지 얻을 수 없었던 새로운 제조방식 더 나아가 제조산업 자체의 기존 페러다임 즉 제품판매에 초점이 있던 것이 사용자의 제품의 경험에 초점을 맞추는 서비스 산업으로의 변화를 이끌게 됩니다.
왜 Digital Twin이 제조산업에 필요하며 Digital Twin을 하지 않을 경우 머지 않아 시장에서 도태될 수 밖에 없는지 알아보겠습니다.
1. 신제품 개발의 단축
이제까지의 제품개발 Cycle의 변화를 이끌게 됩니다.
Digital Twin을 통해서 기존의 제품개발방식이 아닌 디지털로 제품개발을 완료할 수 있습니다. 신제품 개발의 제약 또한 뛰어넘을 수 있는 것은 기존의 제품들의 데이터들을 지속적으로 확보하고 그 데이터를 기반으로 신제품의 개발시에 Digital Twin을 통해서 시뮬레이션이 가능하게 됩니다.
시뮬레이션을 통해 기존의 개발방식에서 어려웠던 다양한 형태의 시도도 가능하게 됩니다. 물리적인 조립이 없어짐에 따라서 다양한 시도를 통해서 다양한 형태의 시제품을 무궁무진하게 만들 수 있게되고 3D 프린터를 활용해서 Digital Twin을 직접 제작도 가능하게 됩니다.
또한 다양한 디지털 버전들을 통해서 고객의 Needs를 시시각각 변화할 수 있도록 설계도 가능하게 되어 고객들이 맞춤형 제품 개발도 가능하게 됩니다.
2. 공정의 디지털화
신제품 개발에서 끝나는 것이 아닌 제품생산을 하는 공정 전체를 디지털로 전환할 수 있습니다. 공장을 Digital Twin으로 재구성하여 원격에서도 공장의 진행상황, 생산관리, 재고관리 등이 가능하게 되며 공장최적화를 디지털로 다양한 방법으로 시도하여 최적의 생산환경을 구축할 수 있습니다.
또한 기계와 인간의 동선을 관리하여 공장내 발생할 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있습니다. 문제가 발생하더라도 원격에서 해당 문제의 원인을 파악할 수 있게되고 보다 근본적인 해결이 가능하며 부품공급의 긴급성이 요할 경우 Digital Twin내의 부품정보를 활용하여 3D프린터를 통해서 임시부품으로 대체할 수 있게 됩니다.
또한 다양한 공장 내 발생하는 데이터를 관리하여 사전에 Risk가 발생할 요인을 제거할 수 있게 되어 공장운영의 효율적인 운영과 수율을 높일 수 있게 됩니다. 또한 공장 증설 또는 신규 공장을 만들때도 기존의 Digital Twin을 활용하여 빠르게 확장이 가능하게 되고 Digital Twin의 정보로 다양한 지역의 공장이 생기더라도 생산표준이 유지됨에 따라서 동일한 수준의 생산관리가 가능하게 됩니다.
3. 업무의 디지털화
업무 전체의 과정이 디지털로 전환됨에 따라서 업무효율성이 증대되게 됩니다.
제품정보를 담당자가 설명할 필요가 없이 원하는 제품의 Digital Twin을 활용하여 제품의 구성, 운영방법, 특징, 세부부품의 종류 및 현재 가격 등을 파악할 수 있게 됩니다.
이를 통해서 각 부서들이 필요한 정보를 얻을 수 있으며 제품정보와 인터넷을 연결시켜 실시간 제품의 구성품의 가격을 파악할 수도 있습니다. 예를 들어 특정 제품의 부품이 필요한 경우 규격 등의 정보가 필요하면 해당 제품의 Digital Twin을 확인하고 그 제품의 특정 부품의 정보 및 가격을 바로 확인이 가능하여 별도의 구매절차없이 빠르게 원하는 제품의 구매관리도 가능하게 됩니다.
또한 교육방법도 변화됩니다. 제품을 분해하거나 특정 교육과정을 만들어서 교육하는 Push 방식에서 직원 스스로가 원하는 정보를 찾아가는 거꾸로 교육 방식으로 별도의 교육과정을 개설하지 않고서도 직원들의 교육수준을 향상시킬 수 있습니다. Digital Twin의 정보는 제품의 다양한 정보를 포함하고 있어서 원하는 제품의 정보를 보다 정확하게 물리적 분해를 하지 않고 VR과 MR을 통한 베어링 하나까지의 구성요소를 확인할 수 있게되어 보다 실질적인 학습이 가능하게 됩니다.
4. 서비스 회사로 전환
기존의 제조는 제품의 판매와 AS로 매출구성이 이루어졌습니다. 하지만 Digital Twin을 도입하게 되면 제품의 판매를 넘어서 고객의 제품을 통해 얻는 경험을 제공하는 서비스 사업으로 전환이 가능합니다.
어느정도 규모가 되는 제품 예를 들어 가전제품의 경우 Digital Twin을 통해서 각 고객별 Digital Twin을 생성하여 고객의 사용에 따른 문제, 제품고장, 제품의 이상유무를 파악하여 고객에게 사전에 제품의 장애발생전에 알림으로써 고객의 제품을 안정적 사용을 통한 고객만족을 이끌 수 있게 됩니다.
GE도 기존의 고객은 항공기 제조사였지만 이제는 항공기를 구매하는 고객으로 확대되어 제품판매 이외의 고객서비스를 제공하여 추가적인 매출 증대를 올리게 됩니다.
Digital Twin의 고객별 관리는 다양한 고객들의 환경, 사용방법 등으로 인한 제품사용 데이터를 취합하여 제품의 문제점 파악 및 개선사항을 도출할 수 있으며 이를 신제품 개발 또는 새로운 부품의 제작에 활용할 수 있게 됩니다.
이를 통해서 기존의 AS(After Service)관점의 사후적 관리 중심에서 BS(Before Service)의 예측적 관리 중심으로 변화가 가능하여 서비스를 가입한 고객에 대해서 해당 제품을 지속적으로 사용할 수 있도록 지원할 수 있게 됩니다.
이렇듯 제조분야의 Digital Twin은 새로운 가치를 부여하게 되고 관리의 효율성, 비용절감을 이끌 수 있으며 신규 수익원의 창출을 통한 사업의 지속적 성장과 Transform이 가능하게 해줍니다.
2. [Digital Twin] 디지털 트윈이 중요한 이유
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