Hirata Corporation은 일본 구마모토에 있는 OEM 장비 제조업체입니다. 1951년에 설립된 Hirata는 자체 개발한 모듈을 통해 40개국 이상에서 광범위한 고객 기반을 확보해 왔습니다. 자동차 및 반도체 산업에서 매우 활발히 활동하고 있으며, 설계와 엔지니어링에서 시운전에 이르는 종합 장비 공급 서비스가 강점입니다. Hirata의 철학은 "인간 친화적인 장비와 시스템 제공"입니다.
2019: Hirata의 과제
모든 것이 순조로웠지만, 프로그램 디버깅 및 위치 티칭은 오랫동안 Hirata의 골칫거리였습니다. 프로그램 자체는 장비가 구축되기 전에도 확인할 수 있지만, 디버깅은 장비를 구축하고 프로그램을 실행한 후에만 수행할 수 있습니다. 그런 다음 티칭이 이어집니다. 일반적으로 티칭은 로봇의 각 축의 위치를 입력하는 HMI(Human-Machine Interface)를 통해 이루어지고 매우 정밀한 위치 입력을 위해서는 세심한 주의와 시간이 필요합니다. 따라서 Hirata가 "장비가 구축될 때까지 기다리지 않고 디버깅 프로세스를 시작할 수 있다면 어떨까?"라고 생각하는 것은 자연스러운 일이었습니다. 또한 시운전은 Hirata의 또 다른 과제였습니다. 특히 해외 프로젝트의 경우 현장 직원은 장비가 현장에 도착하기까지 몇 주(또는 목적지에 따라 몇 달)를 기다려야 했습니다. 따라서 Hirata는 장비를 운송하는 동안 할 수 있는 일이 있는지 궁금했습니다.
그리고 Hirata는 Rockwell Automation®의 Emulate3D™ 소프트웨어를 접하게 되었습니다. Hirata와 로크웰 오토메이션은 PLC(Programmable Logic Controller)나 서보 제품 같은 구성요소 공급, 특히 미국으로 운송되는 장비에 관한 비즈니스 관계를 맺고 있었습니다. 2019년 1월 Rockwell Automation은 디지털 엔지니어링 역량 확장을 위해 Emulate3D를 인수하고 디지털 툴 판매 프로모션을 시작했습니다. 그 당시 시뮬레이션 소프트웨어를 통한 오프라인 티칭이 보편화되어 있었지만, 시뮬레이션으로는 프로그램을 테스트할 수 없었기 때문에 시뮬레이션 도구로 디버깅을 할 수 없었습니다. 에뮬레이션을 사용하면 엔지니어는 3D CAD(Computer-Aided Design) 개체를 사용해 가상 환경에서 프로그램을 실행할 수 있기 때문에 장비가 구축될 때까지 기다리지 않고 프로그램 디버깅을 시작할 수 있습니다. Hirata는 일본 로크웰 오토메이션의 기술 컨설턴트가 수행한 첫 번째 데모에 깊은 인상을 받았습니다.
시행착오를 통한 개념 증명
2019년 6월 일본 Rockwell Automation 팀은 Hirata 엔지니어들 앞에서 Emulate3D 데모를 시연했습니다. Hirata 엔지니어들은 프레젠테이션과 데모에 깊은 인상을 받았지만 또한 기술 검증의 필요성을 느꼈습니다. 그리고 협업을 통한 개념 증명 여정은 시작되었습니다. Hirata는 Rockwell Automation 컨설턴트가 더욱 맞춤화된 데모를 준비할 수 있도록 몇 가지 기술 정보를 제공했습니다. Rockwell Automation 컨설턴트는 맞춤형 데모를 가지고 Hirata로 돌아와 추가 데모 준비를 위한 정보를 Hirata에 제공했습니다. 몇 개월에 걸쳐 여러 번 정보와 의견을 주고받은 후 Hirata 엔지니어들은 이 툴에 대해 더욱 확신을 갖게 되어 경영진에게 예상 승인을 요청했습니다. 제2 구마모토 사업부 제2부서의 시미즈는 “우리는 소규모 구축이 가능했던 여러 시뮬레이션 솔루션을 이미 접했습니다. 그러나 Emulate3D는 달랐습니다. Rockwell Automation에서 우리의 실제 3D CAD 데이터로 개발한 데모 프로그램을 접한 후 그 품질에 깊은 인상을 받았고 다양한 사용 사례에서 엄청난 잠재력을 느낄 수 있었습니다.”라고 말합니다.
예산이 승인된 후 2020년 1월에 전담 엔지니어들이 배정되었고 로크웰 오토메이션 기술 컨설턴트가 집중 교육을 시작했습니다. 전담 엔지니어들은 몇 달간의 교육을 통해 에뮬레이션 툴을 최대한 활용할 수 있게 되었고 일부 실제 프로젝트에서 훌륭한 결과를 얻었습니다. 이 성공은 총괄 책임자 쿠스구치의 부서에 4명의 새로운 엔지니어를 포함시킨 새로운 "디지털 엔지니어링 팀"으로 이어졌습니다. 2021년 4월 사카모토 부서의 옆 사업부인 제3 사업부에서 4명의 엔지니어를 포함시켜 "3D 설계 추진 팀"을 구성했습니다. 현재 Emulate3D가 확장되어 엔지니어링 시간이 30% 단축되고 디버깅 작업 효율이 70%나 향상되었습니다.
예기치 않은 “부산물”
Emulate3D가 가상 현실(VR) 기능을 통합하기 때문에 PLC 프로그램을 실행하는 장비를 확인하는 것 외에 가상 환경에서 상세한 안전 점검이나 위험 예측을 수행할 수 있습니다. 이를 가상 시운전에도 활용하여 Hirata는 엔지니어 파견과 시운전에 필요한 시간을 줄일 수 있습니다. 또한 가상 에뮬레이션 장비 운영을 통해 문제 해결이나 공장 인수 시험(FAT)을 수행할 수 있습니다. 실제로 Hirata에 따르면 글로벌 팬데믹으로 인해 원격 FAT/문제 해결 요청이 점점 증가하고 있습니다. 비즈니스 활동을 실제(대면)에서 원격으로 전환하는 것은 Hirata뿐만 아니라 엔드 유저에게도 큰 이점입니다. 또한 Emulate3D와 VR을 결합하여 가상 교육 환경을 구현함으로써 현장 작업자가 해상 운송을 기다리면서 운영 교육을 받을 수 있습니다. 이러한 가상 교육은 교육을 원하는 신입 사원에게도 적용할 수 있습니다.
다음 단계
지금까지는 제조 및 엔지니어링 산업에서 에뮬레이션 툴의 이점이 강조되었지만, Hirata는 이 툴에서 더욱 다양한 가치를 찾고 있습니다. 예를 들어, 장비 제조업체는 전시회에서 부스를 운영하지 않고도 에뮬레이션과 VR을 통해 장비 시연을 수행할 수 있습니다. 또한 영업 팀은 고객 앞에서 태블릿을 사용해 원격으로 시연을 보여주어 영업 사이클을 더욱 효율적으로 만들 수 있습니다. "우리는 품질과 리드 타임 측면에서 부가 가치를 제공해 왔지만, Emulate3D와 같은 혁신적인 디지털 툴을 통해 더 많은 가치를 창출할 수 있을 것입니다."라고 시미즈의 상관인 쿠스구치는 말합니다. Hirata의 여정은 앞으로도 계속될 것입니다.
