계장기술(PROCON)

특별기고 Human-centered Innovation

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작성자 최고관리자 댓글 0건 조회 54회 작성일 20-08-14 10:35

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전 세계 산업 리더들과 주요 미디어와 애널리스트를 대상으로 글로벌 제조  환경의 변화와 트렌드를 심층적으로 살펴보는 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어의 대표적 연례 행사인 ‘Media & Analyst Conference’가 지난 6월 16~17일
온라인으로 진행되었다. 이날 지멘스의 최고 경영진과 주제별 전문가들이  한자리에 모여 2020년 기업의 기술 로드맵과 신규 전략을 공유하였고, 2020년 지멘스의 기술이 업계 전반 고객들의 비즈니스 회복과 성장을 견인한 사례를 소개하였다.
본고에서는 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어 CEO ‘토니 헤멀건(Tony Hemmelgarn)’, 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어 Teamcenter 담당 수석부사장 ‘조 보우먼(Joe Bohman)’, 글로벌 세일즈 및 커스터머 석세스 부사장 ‘스튜어트 맥커천(Stuart McCutcheon)’과 ‘레이먼드 코크(Raymond Kok)’가 발표한 4개(Human-centered Innovation, PLM of the Future, 디지털 트윈의 실제, Solutions on the Cloud)의 세션을 4회에 걸쳐 소개한다.


디지털 환경(Digital Environment) 구축 사례

역사를 돌아보면, 기업은 항상 또다시 닥친 재앙이나 위기에 대처해야 했던 것 같다. 경쟁사들이 따라붙는 상황 때문일 수 있고, 시장을 붕괴시키는 무역장벽이 원인일 수도 있고, 전쟁이나 자연재해의 영향으로 많은 문제가 발생할 수도 있다.

이러한 난제들은 혁신을 추진하는데 도움이 된다. 세계 제2차 대전은 제트 엔진, 레이더, 여압 캐빈의 혁신을 가져왔다. 산소 탱크로 아폴로 13이 폭파되었을 때, 나사(NASA) 지상 관제사들은 탑승 우주인들을 집으로 데려올 절차를 다시 만들어야만 했다. 탑승 우주인들에게 전달하기 전에 절차 검증 시뮬레이터  “디지털 트윈(Digital twin)”을 활용했다.
아이티 지진이 발생했을 때 기술자들은 사고 추적을 위해 앱을 만들고, 수색 구조 활동을 추진했다. 아이티 지진은 10년 전에 발생했다. 요즘 로우 코드(Low code) 기능으로 앱을 만드는 것을 상상해보자. 50년 후 아폴로 13의 디지털 트윈 시뮬레이터가 얼마나 달라졌을지 상상해보자.

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백신 개발은 전통적으로 수년, 어쩌면 수십 년이 걸리는 과정이다. 지난 10년간 강력한 새로운 백신 기술이 만들어졌다. 이 새로운 기술을 백신 플랫폼 기술이라고 한다. 동일한 구성요소를 이용해서 복수의 백신을 만들 수 있는 수단을 제공하는 기술이다. 다양한 여러 타깃을 대상으로 플랫폼을 신속하게 활용할 수 있기 때문에 초기 백신 개발 과정을 상당히 단축할 수 있다. 캠브리지 기반의 바이오 테크 회사 모더나(Moderna)는 단지 42일 만에 실험 백신을 만들었다. 

그렇다면, 우리 고객을 생각해보자. 대기업이든 중소기업이든 모두 우수한 회복력을 갖고 있다. 모더나(Mo derna) 직원들은 문제에 신속하게 대응하기 위해 디지털 환경(Digital Environment)을 구축했다. 아마도 코로나19는 사람들이 디지털 트랜스포메이션(Digital trans formation)을 완전히 받아들이도록 만드는 궁극적인 촉매제인지도 모르겠다.  

빈패스트(Vinfast)는 21개월 만에 자동차 공장을 구축하도록 지멘스가 지원한 고객이다. 디지털 기업으로 전환하면서 이런 성과를 이루었다. 어려운 시기에 빈패스트는 (코로나19로 피해를 입은 사람들을) 돕기 위해 한 달에 산소호흡기를 55,000대 생산하고자 했다.

자동차에서 산소호흡기 생산으로 전환하는 것은 말처럼 쉬운 일이 아니다. 산소호흡기 용도로 메드트로닉(Med tronic) 설계 라이선스를 획득한 다음, 제조 디지털 트윈을 구축하기 위해 우리에게 왔다. 산소호흡기 리서치를 한지 3주 만에 빈패스트 엔지니어들은 처음부터 시작해서 산소호흡기 제조 기술을 개선하고 통달하는데 성공했다.

여러분은 어떤 지 잘 모르겠지만, 저는 아직도 쉽게 손소독제를 찾을 수가 없다. SPB는 헬스케어, 뷰티, 홈 케어 회사이다. 사업을 하고 있는데, 하룻밤 사이에 갑자기 소독제가 필수품이 되었다고 상상해보자. SPB는 적응해야 했다. 여러분 직원 중 상당수는 재택근무를 하고 있다. SPB는 지멘스의 제조 실행을 활용해서 세정제와 소독제 생산을 두 배 늘렸다. 한편으로 다른 생산라인을 폐쇄하고, 일부는 현격하게 늘려서 생산량을 증가했다. 유연한 제조와 설계 최적화(Flexible Manufacturing and Design Optimization)를 보여주는 아주 좋은 예이다.

앞서 아이티에서 추적하고 수색 작업을 추진하기 위해 소프트웨어를 구축한 기술자들에 대한 이야기를 했다. 그 기술자들에게 로우 코드(Low code)가 있었다면 어땠을까?

텍사스의 샌안토니오시는 로우 코드를 이용해 앱을 구축하였고, 코로나 바이러스로 피해를 본 시민들에게 긴급 주택 지원을 신속히 제공했다. 멘딕스(Mendix)를 활용해서 엄청난 양의 렌트, 모기지, 유틸리티 & 이전 지원 신청서를 처리했다. 주민들에게 2,500만 달러 이상의 긴급 지원을 배포했다. 멘딕스는 시민 개발자들을 위한 툴이다. 기술 역량 수준과 관계없이 모든 이들에게 앱 개발 역량을 제공한다.

앞에서 언급한 대로 백신 개발의 발전은 백신 플랫폼 기술이 발전한 결과이다. 동일한 구성요소를 이용해 백신을 여러 개 만드는 것이다. 백신 플랫폼 기술은 디지털 방식으로 민첩성과 속도를 제공한다. 이런 기업들이 내부에 어떤 역량을 갖고 있는지 저에게는 분명하게 다가온다. 그것은 바로 디지털 사고방식이다.

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디지털 사고로 무장한 Xcelerator 포트폴리오

지멘스는 Xcelerator를 통해 소프트웨어, 서비스 & 앱 개발 통합 포트폴리오를 제공한다. 백신 개발이 지난 10년간 변화한 것처럼, 지난 10년간 지멘스가 고객들과 함께 만든 발전은 대단하다. Xcelerator 포트폴리오는 디지털 사고방식을 만들도록 도와주고, 디지털 트랜스포메이션 사이클을 빠르게 만들고, 강력한 산업 네트워크 효과를 가져온다. 

전기, 기계, 소프트웨어와 같은 전통적인 독립 엔지니어링 영역의 경계를 모호하게 한다. 이를 통해 지멘스는 기업들이 회복력을 유지하고, 그 규모에 관계없이 디지털 기업으로 전환하도록 지원한다. 이 과정이 어떻게 이루어지는지 살펴보자.
지멘스의 전략은 계속해서 3가지 비즈니스 필수 요소를 기반으로 한다.
① 디지털 트윈 : 반드시 전체 제품 & 생산 라이프사이클을 커버해야 하고, 반드시 폐쇄 루프를 포함해서 실제 성능 데이터가 모델로 유입되어서 모델이 계속해서 정비되도록 한다.
② 개인화 방식 : 많은 길이 있다. 길이 하나는 아니다. 기업은 자신의 속도에 맞춰 일할 필요가 있다. 
    미래에 사람들은 기술의 사용자일 뿐만 아니라,
    점점 기술의 형태를 만들고 개발까지 하게 된다.
③ 개방형 생태계 : 산업 네트워크 효과를 만들 수
    있도록 돕는다. 공급업체, 고객, 파트너, 유통업체 모두 생태계에서 협업한다. 민첩성과 유연성은
    독점적 폐쇄 방식에는 통하지 않는다.

하룻밤 사이에 갑자기 생산 믹스를 변경하라는 요청을 받았다고 생각해보자. SPB가 그랬던 것처럼, 위기에 대응하기 위해 어떤 제품 라인은 폐쇄하고 다른 것들은 늘린다. 아, 그런데 물리적 거리두기 요건을 준수하면서 안전한 근무 환경도 보장해야 한다.

제품 믹스 변경으로 새로운 공장 레이아웃이 만들어지고, 재택근무를 하면서 설계 재작업을 한다. 디지털 트윈의 가치는 가상세계가 얼마나 밀접히 물리적 세계를 나타내는데 있다고 수차례 강조한 것을 들어보셨을 것이다. 모든 디지털 트윈이 똑같이 만들어진 것은 아니다. IoT에서 모델로 가는 피드백 루프가 있나? 피드백 루프에 따라 실행하고, 실제로 업스트림과 다운스트림에서 의미 있는 변경을 할 수가 있나?

실제 제조 라인의 예로, 직원들의 안전을 지키면서 어떻게 제조를 재개하고 있는지 보여준다. 지멘스의 기술로 기업들은 계속해서 직원들 간의 거리를 측정하고, 동료 직원과의 거리두기에 관련해 직원들에게 실시간 비주얼 피드백을 제공한다. 두 직원이 리스크 시나리오에 있을 때(예를 들어, 두 사람 간의 거리가 6피트가 안 될 때), 배지에 경고가 떠 직원들에게 상황을 알린다. 

시간에 걸쳐 수집된 데이터를 분석해서 리스크 시나리오가 자주 발생하는 “핫 스팟”을 파악할 수 있다. 이러한 상황은 디지털 트윈을 통해 쉽게 실행에 옮길 수 있다. 안전과 생산성을 반복 최적화하고, 비용이 많이 드는 물리적 변경을 하기 전에 운영 전체의 재설계를 검증할 수 있다. 


개인화된, 적응형, 현대적 솔루션을 고객들에게 구현

지멘스 전략의 두 번째 부분은 개인화된, 적응형, 현대적 솔루션을 고객들에게 구현하는 것이다. 우리가 반복해서 듣는 어려움이다. IT 비용을 줄이면서, 더 많은 IT 프로젝트를 완료해야 한다. 또한, 이런 혁신을 내부로 가져오기를 원한다.

앞에서 말씀 드린 것을 기억하시나? 미래의 직원들은 기술의 사용자일 뿐만이 아니라, 기술의 형태를 만들고 개발까지 할 것으로 믿는다.

멘딕스는 클라우드 네이티브, 엔터프라이즈급 보안, 풀 ALM 지원 플랫폼을 제공한다. 350,000명이 넘는 농부, 유통업자, 소매업자 & 도매업자들을 지원하기 위해 고객 친화적인 개인화된 온라인 포털을 구축하고 있다. 지속가능성, 교육 및 공급망 관리 목표를 신속히 달성하기 위해서 온라인 포털을 구축하고 있다.

유연한 개방형 생태계

마지막으로, 유연한 개방형 생태계에 대한 이야기이다. 앞에서 말씀 드린 대로 팬데믹 사태에 대응하기 위해 기존 제품에서 산소호흡기, 얼굴 보호대 및 기타 제품 생산으로 전환한 고객들이 있다.

적층 제조(AM)는 빨리 대응하는 방법 중 하나다. 하지만 필요한 공급망, 설계 전문지식은 어떻게 하나? 어느 기업도 홀로 모든 일을 할 수는 없다. 기업은 생태계가 필요하다. 지멘스의 적층 제조(AM) 네트워크는 전에도 검토되었지만, 빠른 혁신에 대응하는데 정말 큰 영향력을 발휘할 수 있다. 팬데믹 위기 상황 동안 70개 이상의 구매 조직, 120개 공급업체, 40명의 적층 제조 지식 전문가들이 위기 상황의 인도적 니즈를 해결하기 위해 지멘스 적층 제조 네트워크 생태계에 합류했다.

디지털 사고방식에 대한 말씀을 드리자면, 우리 모두 다른 방식으로 일해야 한다. 글로벌 입지를 가진 중소기업을 그려보자. 라스베가스와 필리핀에 설계 센터, 대만에서 제조 그리고 고객은 전 세계에 있다. 이동 제한과 격리 가이드라인이 부여된 가운데, 직원을 보호하면서 차세대 제품을 설계하고 구축한다.

바로 루록(Rurok)이 직면한 문제이다. 루록(Rurok)은 산악용 자전거를 만드는 작은 스타트업 고객으로 최근에 솔리드 엣지(Solid Edge)로 전환했다. 루록(Rurok)은 빠르고 민첩하고 비용 효율적인 방식으로 협업을 해야 했다. 우리 모두 그렇지 않을까? 지멘스가 최근 출시한 신제품 2개를 발표하게 되어 매우 기쁘게 생각한다.

일반 클라우드 스토리지 솔루션이나 네트워크화 하드 드라이브를 사용하고 계시다면 지멘스가 더 나은 방안을 제시해 줄 수 있다. 

루록(Rurok) CEO가 사용 중인 Teamcenter Share는 엔지니어링에 초점을 둔 클라우드 기반 설계 중심 프로젝트 협업 솔루션이다. Teamcenter X는 클라우드 기반 인스턴트 온 PLM 서비스이다. 규모에 관계없이 모든 기업들은 Teamcenter X로 설계 협업, 문서, BOM 관리, 라이프사이클 동안 변경 및 요건 관리 등의 엔지니어링과 비즈니스 니즈를 즉각적으로 처리할 수 있다. 어떤 경우에 Teamcenter X가 유용한지 예를 들어보겠다. 자동차 라인 제조업체를 위한 솔루션을 예로 들면, OEM과 티어 1을, 티어 1과 기존에는 엔터프라이즈 PDM 솔루션을 사용하지 못했던 소규모 SMB를 연결한다. 그리고 관리는 지멘스가 한다. 

항상 목전에 닥친 문제가 있었다. 여러분은 고객이 적응하도록 어떻게 지원을 하고 있는가? 현 위기를 훨씬 뛰어넘는 문제다. 우리 고객은 배출량 감축과 같은 많은 글로벌 과제를 다루고 있다. 바이 에어로스페이스(Bye Aerospace)는 일반 항공 용도로 사용할 전기 비행기 생산이라는 아주 큰 문제를 맡고 있다. 실수를 해서는 안 되며, 많은 프로토타입을 구축할 수도 없다. 가상으로 제대로 만들어내야 한다.

비행기 안정성에 문제가 있다는 것을 발견한 엔지니어 입장에서 생각해보자. 조종사가 진입하는데 문제가 발견되었고, 기체를 늘려야만 했다. 즉 비행기의 거의 모든 부품을 다시 설계하고 위치를 이동해야만 한다. 어려운 일이다. 모델링, 생산 가능성, 기계적 성질, 환경 요건, 정하중 분석, 버클링(Buckling), CFD, 게다가 검사도 하고 인증을 받기 위해 계획 및 보고서도 준비해야 한다.   

충분히 어려운 문제지만, 코로나 바이러스 때문에 이제 재택근무로 집에서 해야 하는 상황이다. 이 변경 작업을 7일 만에 했다. 우리가 모든 디지털 트윈이 같은 것은 아니라고 할 때 바로 이런 의미다.

부모들이 매일 겪는, 아니 희망하건데 스쿨버스가 다시 곧 운영을 하게 되면 겪게 될 또 다른 문제가 있다.  아이들이 버스를 기다리고 있는데 다른 버스들이 옆에서 공회전을 하고 있거나 혼잡한 차도를 따라 기다리고 있다면 아이들은 유해한 디젤 배기가스에 노출이 된다. 버스 안에서도 배기가스의 영향을 받을 수도 있다.
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캐나다의 작은 회사 라이온 일렉트릭(Lion-Electric)은 전기 버스를 만들어서 이 문제를 해결하려 한다. 엔지니어들은 배터리 팩 레이아웃, 배터리 크기, 배터리 수명, 성능 등을 다루어야 한다.

Simcenter Amesim을 이용해 차량의 전기 시스템 성능을 시뮬레이션하고, 사용 범위를 최적화한다. 고객과의 초기 논의 단계에서도 궤도(드라이브 사이클)에 대한 연구를 하기 위해 시스템 시뮬레이션 모델을 사용한다. 글로벌 문제를 다루면서 동시에 R&D 비용도 줄이고 있다. 그리고 부모님들이 안심할 수 있게 해준다. 

비행기, 자동차, 버스에서만 배출량 감소에 기여할 수 있는 것은 아니다. 전 세계 무역의 90% 는 선박을 통해 이루어진다. 9억3800만 톤의 CO2 환경 규제로 2020년까지 CO2를 30% 감소해야 한다.

워트실라(Wärtsilä)는 연비가 좋은 프로펠러 설계를 하고, 새로운 배출량 기준을 충족하기 위해 선체를 재설계하고, 가장 환경친화적(최소 CO2) 엔진을 만들기 위해서 디지털 엔터프라이즈를 배치한다. 20년 전에는 불가능했던 최고의 제품을 만들기 위해서 Xcelerator 포트폴리오와 솔루션을 사용하고 있다.

우주를 이해하는 것도 세계의 과제다. 제임스 웹 우주 망원경(James Webb Space Telescope)은 허블 우주 망원경(Hubble Space Telescope)의 관측 활동을 보완 및 확대하게 될 궤도 적외선 관측소이다. 지금까지 구축해서 우주로 쏘아 올린 가장 크고, 강력하며, 복잡한 우주 망원경이 될 것이다.

가장 낮은 레벨의 맞춤형 IC(직접 회로)에서 지멘스가 특별한 역량을 보유하고 있는 전기 시스템 설계, 기계 설계, 전반적인 다중물리 시뮬레이션까지 지멘스의 소프트웨어가 이 망원경을 탄생시키는데 중요한 역할을 하게 될 것이다. 그리고 Teamcenter는 전 세계 엔지니어링 팀을 연결하고 있다.


결국, 디지털 사고방식을 갖고 있는 것이 중요

마지막으로 좀 가벼운 얘기를 해보겠다. 위기의 시기에도 인생의 소소한 순간을 축하할 필요가 있다. 지멘스는 대표 샴페인 회사가 지속적으로 우수한 품질을 달성할 수 있도록 협력하고 있다. 여러 발효 탱크와 다양한 포도종에 걸쳐 “거품”을 제대로 만들어내야 한다. 발효 시뮬레이션은 목표 CO2를 예측하고, 적절한 구간에 유지한다. 샴페인 거품이 제대로 안 만들어지는 것도 위기라고 할 수 있겠다.

지멘스는 전통적인 경쟁의 경계를 없애고, 기존에는 협력하지 않았던 기업과 파트너십을 구축해서 고객의 니즈를 보다 잘 충족할 수 있었다. 이와 관련해서 작년에 시작한 파트너십에 대해 업데이트를 하고자 한다. OEM과 소유자/운영자를 대상으로 한 솔루션을 정의하기 위해 IBM과 협력했다. 업계 최고 EAM(Enterprise Asset Management : 기업자산관리)과 PLM(Product Life cycle Management : 제품 라이프사이클 관리) 역량을 결합함으로써 애프터 마켓 서비스를 개선하기 위해서이다.

설계부터 서비스 기획, 유지보수, 신뢰성 엔지니어링까지 커버하는 폐쇄형 루프의 엔드 투 엔드 서비스 라이프사이클 관리(Service Lifecycle Management) 솔루션을 제공한다. 이 솔루션은 고객들에게 다양한 추가 애프터 마켓 서비스를 제공할 기회를 제공하고, 최종 사용자의 장비 유지보수와 소유의 부담을 덜어주어 핵심 비즈니스에 집중할 수 있게 해줄 것이다. 이 솔루션이 공식 출시되었다는 것을 알리게 되어 기쁘다. 경쟁사가 아니라 파트너로 IBM과 함께 일할 수 있어서 무척 좋았다.

“50년 전에 디지털 트윈이 있었더라면 아폴로 13이 어떻게 활용했을까”라는 질문을 발표 서두에 던졌다. 바로 그런 일이 최근에 스페이스X(SpaceX)에 일어났다. 몇 주 전에 스페이스X 발사를 지켜보셨다면, 우리 나라와 산업에 자부심을 느꼈을 것이다. 지금과 같은 불확실성 시대에 스페이스X의 성공을 지켜보는 것은 정말 기분 좋은 일이다.
 
지멘스는 처음부터 스페이스X와 함께했다. 고객이 이런 대단한 성공을 이루는 것을 보면, 고객에게 진정한 가치 제공이라는 우리 목표를 달성한 것 같아 매우 뿌듯하다. 유인 및 무인 우주 탐사가 지멘스와 파트너를 이루어 Xcelerator에서 이루어지고 있다는 점도 말씀 드리고 싶다. NASA/JPL과 화성 탐사 로버 개발에서 주요 미국 발사 기업인 스페이스X와 ULA까지… NASA를 위해 캡슐 차량을 개발하고 있는 스페이스X와 보잉 모두 NX와 TC로 Xcelerator에서 개발하고 있다.

오늘 말씀드린 이야기와 마찬가지로, 결국 디지털 사고방식을 갖고 있는 사람이 가장 중요하다. 혁신에 대해 다르게 생각하는 사람들, 기꺼이 자신의 네트워크를 넓히고 산업 간의, 전통적인 경쟁사들 간의 경계를 모호하게 하려는 사람들. 이것이 바로 인간 중심의 혁신이고, 우리를 미래로 이끌어준다.


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