제조의 성공은 얼마나 빨리 혁신할 수 있는가와 직결됩니다. 전 세계 여러 곳에 위치한 모든 조직의 데이터를 수집해 클라우드에 저장할 수 있고, 모든 직원이 설계 단계부터 함께 협력할 수 있다면 어떨까요? 디지털 스레드가 이를 가능하게 만들어줍니다. 디지털 스레드는 조직 전반에서 데이터가 끊김 없이 흐를 수 있도록 하여, 전체 운영을 개선하고 다양한 혜택을 제공합니다.
가치망 전반에서의 실시간 협업, 가상 공간에서의 새로운 라인 및 공정 평가, 데이터 과학 간소화, 제조 유연성 향상 등 디지털 스레드는 다양한 목표를 달성할 수 있게 지원합니다.
자산의 라이프 사이클은 선형이지만, 최고의 디지털 스레드는 디지털 피드백 루프형입니다. 이렇게 끝과 끝이 연결된 솔루션은 자산의 과거, 현재 및 미래의 상태에 대한 가시성을 제공해 의사 결정을 향상합니다. 가치망 전반의 협업 참여자들은 업스트림 및 다운스트림에서 이해관계자들이 제공한 인사이트를 쉽게 활용할 수 있습니다.
디지털 스레드 방식을 조기에 도입한 기업들은 생산성이나 혁신의 측면에서 큰 폭으로 앞서가고 있습니다. 이 기업들은 서로 단절되어 있던 시스템과 부서들을 디지털 스레드로 연결하고 있습니다. 그러나, 디지털 스레드를 생성하려고 시도해 본 적이 있는 기업이라면 여러 다른 툴과 시스템의 데이터를 통합하는 것이 얼마나 어려운지 알 것입니다.
디지털 트윈 생성과 관련된 도전과제를 인지하고, 주요 공급업체들이 힘을 합쳐 더 효과적이고 덜 와해적인 대안을 내놓았습니다. 이들의 접근 방식은 디지털 기술과 서비스를 통합해, CAD 패키지, 시뮬레이션 소프트웨어, 자동화 설계 소프트웨어 같은 툴들을 연결하는 데 필요한 작업을 감소하는 것입니다. 이는 디지털 스레드를 생성하고 엔지니어들이 선호하는 툴을 계속 사용하는 데 도움을 줍니다.
가능성 확장
디지털 스레드는 디지털 엔지니어링을 사용해 비즈니스의 가능성을 확장해 줍니다. 예를 들어, 새로운 장비의 CAD 모델을 제어 시스템 코드에 연결할 수 있습니다. 이는 시뮬레이션 소프트웨어를 사용해 가상 제어 테스트를 수행하여 장비의 시운전을 가속하고 마지막 순간에 예상치 못한 일이 발생하는 상황을 미연에 방지할 수 있도록 해 줍니다. 여기에서 한 단계 더 나아가, 새로운 장비가 더 큰 시스템의 일부로 어떻게 작동할지를 시뮬레이션해 보고 병목현상 같은 문제를 사전에 파악할 수 있습니다.
또한 디지털 스레드를 사용해 제품에 디지털 링크를 생성하면, 고객의 환경에서 제품의 상태와 성능을 모니터링할 수 있습니다. 이는 제품에 대한 서비스 역량을 향상할 수 있습니다. 또한 고객에게 제품의 향후 변경 사항이나 신상품 개발 현황을 안내하는 데 사용될 수도 있습니다.
디지털 기술 및 서비스로 구성된 개방형 통합 에코시스템을 활용하면, 이러한 기회들을 보다 수월하게 실현할 수 있습니다. 이러한 에코시스템은 산업 운영 그리고 관련 비즈니스 부서 전반에서 기술을 통합하고 데이터를 표준화하는 데 들이는 시간을 줄여줍니다. 이외에도 에코시스템의 참여업체들은 각 분야의 리더로서, 현재 사용 중인 엔지니어링 툴을 모두 또는 일부를 계속 유지할 수 있습니다.
그러면 새로운 기술 구매 필요성이 줄어들고, 작업자들의 업무 수행 방식을 바꾸지 않아도 됩니다. 또한 조직 전반에서 데이터를 연결해야 하는 번거로움을 덜 수 있습니다.
한 주요 소비재 생산업체는 신제품의 생산라인을 최적화하고 가동을 가속화하기 위해 디지털 솔루션 에코시스템을 활용하고 있습니다. 이 기업은 여러 다른 공급업체로부터 최고의 툴들을 선별해 통합하여, 엔지니어들이 디지털 엔지니어링 워크플로우를 사용해 새로운 라인을 개발할 수 있도록 지원하고 있습니다.
예를 들어, CAD 패키지에서 얻은 설계 데이터를 업계 선두적인 시뮬레이션 소프트웨어에 주입해, 라인의 보다 복잡한 측면에 대한 시뮬레이션 모델을 생성했습니다. 이후, 이 모델을 별도의 에뮬레이션 소프트웨어에 적용해 제어 코드로 테스트해 본 후 가상으로 라인을 시운전해 보았습니다.
여러 다른 툴들을 통합해 이러한 작업을 가상으로 수행하면, 새로운 라인의 엔지니어링 시간과 현장에서의 시운전 시간을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
디지털 이니셔티브의 품질을 향상하고 구현을 간소화할 수 있도록 지원하기 위해, 로크웰 오토메이션은 디지털 파트너 프로그램을 구축했습니다. ANSYS, EPLAN 같은 기업들과의 협력을 통해, 로크웰 오토메이션은 고객들이 설계 및 개발 단계에서 복잡한 엔지니어링 도전과제를 해결하고, 생산성뿐만 아니라 운영 및 유지 보수 활동을 향상하는 데 도움을 주는 디지털 스레드를 생성할 수 있도록 지원합니다.
새로운 경쟁력
경쟁 우위를 유지하려면 속도가 관건입니다. 오늘날의 고객들은 점점 더 맞춤화된 제품을 기대하고, 새로운 경쟁업체들은 빠른 속도로 혁신하고 있습니다. 세계 수준의 제조업체들은 디지털 트랜스포메이션 이니셔티브에 막대한 투자를 하고 있습니다. 디지털 스레드로 지원되는 총체적인 디지털 전략은 제조업체가 분산된 팀과 시스템들 간의 마찰을 줄여 더 빠르게 나아갈 수 있도록 해 줍니다.
‘디지털화된 기업과 그렇지 않은 기업의 성과에서
얻을 수 있는 가장 큰 교훈은
그 성과의 격차가 시간이 지날수록 더 커질 것이라는 것이다.’ - IDC
디지털 트랜스포메이션은 시스템과 비즈니스 팀들에게 다음과 같은 많은 혜택을 제공할 수 있습니다.
협업 강화를 통한 가치 실현 시간 가속화 : 디지털 트랜스포메이션은 가치망 전반에서 실시간으로 협업할 수 있는 역량을 제공합니다. 처음부터 모든 이해관계자들을 실시간으로 한데 모아 종속성을 제거합니다. 또한 프로세스와 제조 변경 사항을 가상으로 에뮬레이션할 수 있도록 지원하여, 시운전 시간을 최대 50% 단축해 주는 것으로 나타났습니다.
디지털 증강을 통한 직원 역량 강화: 디지털 트랜스포메이션의 이점 중 하나는 원격 협업을 통해 전문 지식을 어디에서나 활용할 수 있다는 것입니다. 증강 현실을 사용하면 제조 전문 지식을 직원 전체로 확장할 수 있습니다. 효과적인 교육과 현장 지시를 통해 작업자의 효율성과 안전이 향상될 수 있습니다. 실제로, 디지털 트랜스포메이션은 교육 시간을 최대 75%까지 감소해 주는 것으로 나타났습니다.
운영 효율성 및 민첩성 향상: IT/OT 융합을 자동화함으로써, 확장 가능한 인사이트와 디지털 스레드에 최적화된 정보 모델을 확보할 수 있습니다. 공장에 다른 비즈니스 부서들에서 생성된 디지털 콘텐츠를 연결해 운영을 최적화하면, 데이터 과학의 가치 실현 시간을 최대 70%까지 가속할 수 있습니다. 또한 엔터프라이즈 시스템들 간의 마찰을 제거하여 제조의 유연성과 민첩성을 향상할 수 있습니다. 이는 사람의 개입 없이 전 세계 모든 공장과 생산라인에서 주문을 다운로드하고 실행하는 무인 제조를 가능하게 합니다.
디지털 스레드 활용 사례
로크웰 오토메이션의 디지털 트랜스포메이션 여정은 초기 단계를 뛰어 넘어, 어떤 환경 변화에도 항상 앞서갈 수 있도록 지속적으로 개선 가능한 상태에 도달했습니다. 글로벌 제조업체이자 선도적인 기술 공급업체로서, 로크웰 오토메이션은 자체적인 디지털 트랜스포메이션을 추진할 수 있습니다.
로크웰 오토메이션은 제조업체로서, 직원 2만3천 명 중 약 3분의 1이 전 세계 20여 개 제조 시설에서 근무하며, 약 4만 개의 항목을 취급합니다. 또한 세계 최대의 산업 자동화 및 디지털 트랜스포메이션 기업으로서, 전 세계 기업들이 프로세스를 향상하고 비효율성을 감소하며 생산성을 향상할 수 있도록 지원합니다.
로크웰 오토메이션의 제조 사업부는 디지털 트랜스포메이션이란 용어가 보편적으로 사용되기 전에 이를 수용했습니다. 여러 분산된 시스템들을 하나의 전사적 자원 관리(ERP) 시스템에 결합해 전 세계의 많은 다른 시스템들을 관리하기 시작했습니다. 동시에, 중앙화된 기록 시스템인 생산관리시스템 (MES)을 구현하였고, 그 이후 수년간 모든 시설의 공장, 프로세스 및 사람들을 단일한 MES로 하나씩 연결해 왔습니다.
이는 높은 수준의 IT/OT 융합을 가능하게 해 주었고, 모든 시설에서 워크플로우와 프로세스를 표준화하는 데 필요한 기반이 되었습니다. 로크웰 오토메이션은 전 세계의 공장을 연결하는 데 세계적으로 표준화된 접근방식을 구축하였고, 차세대 디지털 트랜스포메이션의 물결을 위한 토대를 마련했습니다.
결과는 고무적이었습니다. 로크웰 오토메이션은 총 소유비용(TCO)을 절감했고, 재고 보유일을 120일에서 82일로 줄였으며, 연간 자본 비용을 30% 절감했습니다. 또한 제품의 시장 출시 시간을 단축하고, 최대 96%의 공급망 납품율을 달성했으며, 리드 타임을 절반으로 줄였습니다. 이뿐만 아니라, 연간 생산성도 4~5% 향상했습니다.
디지털 트랜스포메이션이 순조롭게 진행되며, 전 세계 공장들이 단일 시스템으로 연결되어 획기적인 개선 효과를 제공하고 있었지만, 로크웰 오토메이션은 스스로에게 다시 어려운 질문을 던졌습니까? ‘이제, 다음 단계는 무엇인가?’
로크웰 오토메이션은 운영 전반에서 표준화를 추진함으로써 연결성의 완전한 혜택을 실현하고자 했습니다. 이를 위해, 커넥티드 엔터프라이즈 전문가팀은 공장 자산을 한층 더 최적화하고 작업자들에게 디지털 툴과 리소스를 제공하도록 고안된 핵심적인 적용 사례에 집중했습니다.
사람, 제품 및 프로세스 최적화
디지털 트랜스포메이션의 다음 단계로 나아가기 위해, 로크웰 오토메이션은 PTC가 지원하는 FactoryTalk InnovationSuite를 사용했습니다. 전 세계 6개 시설에서, FactoryTalk InnovationSuite는 엣지-엔터프라이즈 간 분석, 머신 러닝, IoT 및 증강 현실을 산업 운영에 직접적으로 적용했습니다. 이 기술은 제조업체가 사람, 제품 및 프로세스를 최적화하고 혁신을 가속화할 수 있는 포괄적이고 효과적인 방식을 제공합니다.
이 기술은 그 자체만으로 방대한 잠재력이 있었지만, 다수의 시나리오와 시설로 확장될 수 있는 특별한 적용 사례가 없는 상태에서 그 가치가 제한되었고, 로크웰 오토메이션이 기대한 만큼의 효과가 나타나지 않았습니다. 성공적인 구현을 위해, 로크웰 오토메이션은 글로벌 운영과 직원들에게 최대의 혜택을 줄 수 있는 적용 사례를 파악했습니다. 각 시설에서 적용 사례를 파일럿 테스트함으로써, 로크웰 오토메이션은 디지털 트랜스포메이션을 가속화하고 작업자들이 기술을 익히는 데 도움을 줄 수 있었습니다. 이 적용 사례들은 지능형 자산 최적화에서 직원 생산성 및 엔터프라이즈 운영 인텔리전스까지 폭넓게 걸쳐 있습니다.
자산 관리에 대한 지능적인 접근 방식을 마련하기 위해, 운영팀은 실시간 모니터링, 진단 및 예측 및 처방 분석을 활용해 가치 있는 가시성을 확보하고, 장비의 상태를 보다 효과적으로 이해하며, 진단 정보를 수집했습니다. 이러한 강력한 모니터링 툴을 통해, 로크웰 오토메이션은 계획되지 않은 다운타임을 방지하고 자산 활용을 극대화할 수 있게 되었습니다. 팀은 아래 영역에 세 가지 적용 사례를 구현했습니다.
처리량
로크웰 오토메이션은 강력한 실시간 모니터링 및 분석 툴을 사용해 산출량을 증가시키는 동시에 생산 단위당 인건비를 감소했습니다. 생산 프로세스, 특히 단위 간 시간과 단계당 시간에 초점을 둔 세부적인 데이터 분석을 통해, 로크웰 오토메이션은 수요가 높은 신제품의 처리량을 최적화할 수 있었습니다. 한 시설의 경우, 인력 효율성이 33% 향상되었고, 산출량은 70%가 증가했으며, 교육 시간은 50%가 단축됐습니다.
한 시설의 경우 인력 효율성이 33% 향상되었고,
산출량은 70%가 증가했으며, 교육 시간은 50% 단축됐습니다.
예측적 유지 보수
로크웰 오토메이션은 복잡성 수준과 연식이 다양한 주입 몰딩 장비 35대를 사용하고 있었기 때문에, 각 기계의 상태를 효율적으로 파악하고 다운타임을 방지하기가 쉽지 않았습니다. 모든 레거시 장비에서 핵심적인 실시간 정보를 수집하는 데 IoT 기술을 활용함으로써, 공장 현장에 대한 통합 뷰를 생성하고 생산성을 8% 향상했습니다. 이는 품질 관리와 장비의 가동시간을 향상했고, 장비의 사용량에 기반해 유지 보수 요구 사항을 충족할 수 있게 해 주었습니다.
분석
볼 그리드 어레이의 긴 생산 시간을 줄이기 위해, 팀은 볼 그리드 연결의 양호 및 불량 상태에 대한 새로운 머신 러닝 테스트를 파일럿으로 진행했습니다. 불량 페이스트 프로파일이 있는지를 신속하게 파악할 수 있도록, 보드에 적용된 페이스트에 대한 3D 프로파일을 생성했습니다. 결과적으로 조립 과정에서 조기에 문제를 발견해 몇 시간이 소요되던 시정 시간을 몇 분 단위로 단축하고 품질 관리를 향상했으며 불량품과 관련된 페이스트를 51% 감소했습니다.
각 적용 사례에서, 로크웰 오토메이션은 자산 효율성을 최적화하고 장비의 다운타임을 감소했으며 처리량을 향상시켜 고객 수요를 충족할 수 있었습니다. 로크웰 오토메이션의 글로벌 플랜트 시스템즈의 IT 매니저 라이온 모엘리오노(Lion Moeliono)는 “데이터 소스들이 연결되어 있고 구분되기 때문에, 프로세스를 한층 더 향상하기 위한 새로운 모델을 생성할 수 있다”고 말합니다.
디지털 역량
로크웰 오토메이션은 디지털 툴로 직원들의 역량을 강화하고자 했습니다. 생산성을 향상하는 것 뿐만 아니라 직원들이 성과의 가치를 인정받는다는 느낌을 가질 수 있는 환경을 조성하길 원했습니다. 로크웰 오토메이션은 직원들의 역량 강화를 위해 4가지 타깃화된 적용 사례를 구현했습니다:
대기 작업에 대한 가시성
IT 및 OT 소스의 데이터를 결합해 함께 시각화함으로써, 물량 부족으로 인한 생산라인 유휴 상황을 75% 감소하여 작업자들이 작업을 최적화할 수 있도록 했습니다.
표준화된 성과 보고
팀은 다운타임이 시간대별 성능에 미치는 영향을 명확하게 파악할 필요가 있었기 때문에, 공장 전체에서 사용할 수 있는 공통 KPI 대시보드를 만들었습니다. 스케줄링 시스템, SAP, MES 및 다른 소스들에 분산되어 있던 정보가 결합된, 설정 가능한 모듈형 대시보드는 성과 추세를 효과적으로 시각화하여 작업자들이 정보에 기반한 의사 결정을 내릴 수 있도록 해 주었고 인력 효율성을 13% 향상해 주었습니다.
AR-기반 배성 & 교육
작업자가 변경되면서 효과적으로 배선을 하도록 만드는 것이 지속적으로 문제가 되고 있었습니다. 이외에도, 성공을 측정할 수 있는 객관적인 방법이 없어서 품질과 안전 위험이 존재했습니다. AR 기술을 사용해 보다 흥미로운 방식으로 더 나은 교육 경험을 제공함으로써, 로크웰 오토메이션은 직원을 교육하는 동시에 각 직원의 역량을 측정하여 기술 격차를 확인할 수 있었습니다.
AR 기술로 표준화된 작업 지시서 이전
스위스와 폴란드 간에 공장 이전으로 인해, 팀은 핵심적이고 세부적인 기술을 다른 언어로 이전해야만 했습니다. 스위스에 있는 팀은 AR 기술을 사용해 작업 지시서를 기록하기 시작했고, 이미지, 영상, 음성 등을 사용해 지시서를 단계별 작업으로 세분화함으로써, 교육을 30% 단축할 수 있었습니다.
스마트 공급망
로크웰 오토메이션은 전자 어셈블리 부품에 대한 수요가 급증해 외부 소스로부터 자재를 구매해야 했습니다. 얼마 지나지 않아 표준에 적합하지 않는 자재가 공급망으로 유입되었다는 사실을 발견했습니다.
FactoryTalk MES의 인텔리전스와 통합된 IT 및 OT 시스템, 그리고 표준화된 프로세스를 활용해, 문제를 파악하고 공급망 전체를 추적하여, 향후 이러한 문제가 발생하지 않도록 조치할 수 있었습니다. 이러한 역량은 제품 리콜을 80% 이상 감소할 수 있습니다.
로크웰 오토메이션은 제품 리콜을 80% 이상 감소했습니다.
경험에서 얻은 교훈
로크웰 오토메이션은 이러한 최근의 경험으로부터 많은 것을 배웠습니다. 고객 및 직원을 위해 보다 큰 가치를 창출한다는 목표 하에, 직원, 장비 및 프로세스를 어떻게 더 개선할 수 있을지 끊임없이 도전하고 있습니다.
점점 더 많은 수동 작업이 자동화되면서, 로크웰 오토메이션은 혁신적인 AR 기술을 사용해 직원들을 더 효과적으로 교육하고, 이들에게 더 높은 수준의 작업을 수행할 수 있는 기회를 제공하고 있습니다. 또한 데이터를 예측 및 처방 역량으로 전환해 장비의 성능과 유지 보수를 새로운 수준의 정밀함으로 관리함으로써 자산을 보호하고 있습니다.
매일, 자체적인 기술 역량으로부터 더 많은 것을 배우며, 상상력과 시간으로만 제한된 모든 것을 현실화하기 위해 지속적으로 개선과 혁신을 추진하고 있습니다.
