인더스트리 4.0, 스마트 제조, 데이터의 힘

Adam Park — Wed, 03 Aug 2022 13:38:57 +0000

센서, 클라우드 기반 네트워크, 유기적인 정보 공유 등으로 인해 제조업체의 일하는 방식이 바뀌고 있습니다. 이들 기술과 에코시스템의 연결이야말로 의 대표적인 특징이죠. 유수의 제조업체가 전통적인 순차적 업무 운영방식 대신에 상호 연결된 개방형 시스템으로 눈을 돌려 데이터의 힘을 활용하고자 합니다.

인더스트리 4.0의 대표적인 사례 두 가지를 살펴보죠. 스마트 정비와 창고관리입니다.

인더스트리 4.0의 창시자로서 한국을 방문한 독일 공학한림원의 헤닝 카거만 원장은 인더스트리 4,0의 핵심은 유연한 미래를 여는 데 있다고 전합니다.

인더스트리 4.0의 대표 사례, 스마트 정비

스마트 정비는 예측정비(예지정비)와 원격정비 등 두 가지 범주로 나뉩니다. 센서와 사물인터넷(��ǰ�)의 확산으로 이러한 두 접근법을 실현할 수 있게 되었습니다.

예지정비는 전통적인 사후정비 방식을 완전히 바꿀 잠재력이 있습니다. 여러분의 회사가 여러 공장을 운영 중이라고 상상해 보세요. 모든 생산 설비에 센서를 부착해 기계의 건강 상태에 관한 데이터를 수집합니다. 센서 데이터를 클라우드 기반 시스템에 전송해 어느 장소에 있건 상관 없이 직원들이 액세스 합니다.

정비 팀은 사전에 정보를 분석해 설비 오작동 관련 패턴을 파악하죠. 예컨대 공장이 부품 4천 개를 생산하고 나면 기계 베어링과 부싱을 교체해야 하는 경우가 있습니다. 이 정보를 토대로 정비 팀은 대규모 부품 생산 주문에 들어가기 전에 베어링과 부싱을 미리 교체하기로 결정할 수 있죠. 이렇게 하면 생산 중에 기계가 고장날 가능성을 최소화해 비용을 절감하고 납기를 맞출 수 있습니다.

예지정비와 원격정비로 다운타임 최소화

예지정비 프로그램을 구현한 어느 포천500대 제조업체는 여러 기계설비에 센서를 장착했습니다. 인터페이스를 통해 기계설비 오류가 발생할 때마다 센서 데이터를 오토데스크 인벤터 같은 기계설비 디자인 시스템에 전송합니다. 정비 팀은 설비의 위치와 방향 데이터를 모니터하고 이를 토대로 문제를 추적하며 필요하면 기계설비 디자인 변경에 나섭니다.

디자인-제조-배송-운영 등 D2O 수명주기 전체를 관리하는 디지털 공급망 관리

원격정비는 제조업체가 기술을 적용해 공장의 문제에 보다 빨리 대응하고 다운타임을 최소화하는 또 다른 방안입니다. 오류 코드 데이터 수집 외에도 정보를 활용해 자동으로 클라우드 서버에 정비 요청을 제출하면 원격지에서 정비 팀이 액세스 합니다. 수리 팀을 즉시 파견하죠. 센서는 24시간 작동하기 때문에 설비 장애를 즉시 파악합니다. 또한 클라우드 기반 관리 시스템 덕분에 정비 책임자는 해당 설비가 있는 공장에 물리적으로 함께 있어야 할 필요가 없습니다.

마감 시한이 촉박한 고객은 공장 설비의 건강 상태를 사전에 모니터하고 제품을 정시에 납품할 것으로 확신하는 제조 파트너사와 일하고 싶어 합니다. 또한 공장 다운타임이 낮을수록 생산성은 높아지고 그 만큼 수익 마진도 올라갑니다.

고객 밀착 운영을 돕는 스마트 창고관리

스마트 창고관리와 재고관리도 제조업체가 고객과 보다 밀착해서 운영하도록 돕습니다. 예를 들어 통신업체는 여러 프로젝트에 대한 종합 자재구성표(BOM) 소요량을 취합해 추적함으로써 모든 공사 현장에 대해 적절한 창고관리와 재고 가용성을 보장합니다.

맞춤 애플리케이션을 구축해 각 공사 현장 관리자가 자신의 프로젝트에 대한 전자 BOM 정보를 클라우드에 올립니다. 이 데이터는 자동으로 취합되어 제조업체의 재고 및 설비자산 관리 시스템을 업데이트 합니다. 그 결과 제조업체는 해당 공사현장의 주문에 대해 적정 부품 재고를 즉시 예약하죠. 이는 프로젝트 리드타임 단축을 의미합니다. 또한 재고 계획 담당자에게는 가시성 제고 효과가 있죠. 재고를 적게 가져가면 제조업체의 비용 절감 효과로 이어지므로 결국은 모두가 이익을 봅니다.

창고 조명과 난방, 냉방 시스템 등에 내장된 센서는 에너지 사용량에 관한 귀중한 정보를 제공할 수 있습니다. 잠재적인 에너지 절감 효과도 있죠. 이 데이터를 창고에 설치된 모션 센서 정보와 결합하면 보다 효율적인 조명, 난방, 냉방 전략을 적용할 수 있습니다. 에컨대 창고의 특정 구역이 하루나 일주일 중 어느 시간대에는 사용되지 않는다면 조명과 온도 수준을 그 상황에 맞게 조정할 수 있죠.

미리 경험하고 문제를 예방하는 증강현실

증강˳ѫ��(��)은 제조업체가 창고 환경에 적용하는 또 다른 인더스트리 4.0 기술입니다. 운영 중인 기계설비, 제품, 창고 개보수 계획에 관한 가상 모델 데이터를 현재 환경에서 포착한 데이터와 결합하죠. 사진 측량법이나 3차원 스캐닝으로 설비 정보를 포착합니다. 증강현실 뷰를 디지털로 생성해 가상 모델과 결합하면 가용 공간에 대한 새로운 공장 레이아웃을 전달할 수 있습니다.

가치사슬 전반에 걸친 디지털 트윈의 다양한 활용 분야 (출처: IDC)

많은 건물 개보수 공사가 이러한 접근법으로 시작합니다. 비용 경제적으로 리스크를 완화하고 시공 및 창고 재구성 관련 문제를 조기에 집중조명할 수 있기 때문입니다. 디지털 주석을 달면 창고 환경 내부에 완성품 재고의 위치를 파악하는 데 도움이 됩니다. 증강현실 글래스를 착용한 작업자는 창고 내 피킹 지점을 파악해 제품을 빨리 찾습니다.

인더스트리 4.0은 제조업체의 일하는 방식을 바꿔놓습니다. 센서와 클라우드 데이터 보관, 클라우드 기반 소프트웨어 솔루션이 만나 비용 절감, 생산성 제고, 고객 만족 증대를 위한 새로운 기회의 문이 활짝 열렸습니다.

원문 출처: Scott Hale, , Plant Magazine

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예지정비와 원격정비로 다운타임 최소화

고객 밀착 운영을 돕는 스마트 창고관리

미리 경험하고 문제를 예방하는 증강현실