IIoT와 빅데이터 분석을 활용한 제조 혁신 지멘스 PLM 소프트웨어
정하나 2017-07-31 18:44:55

1. MindSphere와 Omneo의 개요

MindSphere(마인드스피어)는 PaaS(Platform as a Service) 형태의 클라우드 기반의 개방형 IoT 운영 시스템이며, Omneo(옴네오)는 제품 성능 인텔리전스(Product Performance Intelligence)를 제공하기 위한 클라우드 기반의 SsaS(Software as a Service) 솔루션이다.

 

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MindSphere와 Omneo의 위치

 

마인드스피어는 생산단계에서부터 실제 사용하면서 들어오는 데이터를 수집하는 포인트가 되며, Omneo를 이용하면 방대한 양의 데이터 분석이 가능하다. 따라서 이 두 가지 솔루션을 사용하게 되면 클라우드 기반으로 방대한 양의 빅데이터 분석이 가능해진다.

예를 들어 마인드스피어에서 협력업체와 고객, 회사 내부 데이터를 결합하고 Omneo 분석 툴을 이용하면, 부품이 어디에 있는지, 협력업체에서 어떤 부품을 효율적으로 생산할 수 있는지 분석해서 활용할 수 있게 된다.

마인드스피어는 SAP의 HANA 및 마이크로소프트의 애저(Azure) 클라우드 등에서 운영이 되며, 지멘스는 고객이 데이터를 마인드스피어로 전송하는데 있어서, 완벽한 사이버 보안을 보장한다.

장비 제조사나 플랜트 제조사들은 마인드스피어를 통해 전 세계에 흩어져있는 기계나 장비들을 모니터링해서 새로운 서비스나 비즈니스 모델을 만들어낼 수도 있다.

마인드스피어는 기계의 예지보전이나 에너지 데이터 관리, 자산 최적화를 위한 앱을 제공하며, 공작기계 분석이나 드라이브 트레인 분석, 에너지 분석, 프로세스 데이터 분석과 같은 데이터베이스화된 서비스를 제공한다.

또한 개방형 인터페이스로 기계나 플랜트와 같은 고객의 자산을 간단하고, 안전하게 제조사에 관계없이 연결시켜 준다.

 

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Omneo는 제품 성능 인텔리전스를 제공하기 위한 클라우드 기반의 SsaS 솔루션이다.

 

2. MindSphere의 주요 기능

마인드스피어는 세 가지의 주요 기능을 수행한다. MindApps 와 MindSphere, MindConnect가 바로 그것이다.

마인드스피어는 지멘스의 앱은 물론이고, 지멘스의 파트너와 개발자들이 스스로 공정에 필요한 데이터를 가공해서 분석할 수 있는 앱을 만들어서 사용할 수 있게 되어 있다.

또, MindSphere는 고객이 자신만의 특별한 앱을 개발할 수 있도록 오픈 인터페이스를 제공한다. 장기적으로 SAP를 비롯해서 AtoS, Azure 등의 다양한 퍼블릭, 프라이베이트, 온프라미스 형태의 클라우드를 사용할 수 있게 한다는 것이 지멘스의 전략이다.

마인드스피어에서는 Connectivity를 위해 OPC UA와 같은 오픈 스탠다드를 지원한다. 또 마인드스피어에서는 별도의 도구 없이도 지멘스와 서드파티의 제품이 플러그앤플레이로 연결이 된다.

3. MindSphere의 고객 사례

마인드스피어는 전 세계적으로 많은 고객을 확보하고 있다. 머신 모니터링을 위해 마인드스피어를 도입한 모 음료생산 업체를 비롯해서, Motor Fleet 관리를 위해 마인드스피어를 도입한 다국적 철강회사, 수하물 시스템의 오류 예지를 위해 마인드스피어를 사용하고 있는 국제항공사 등이 대표적인 고객사례에 해당한다.

4. 인더스트리 4.0 및 IIoT(Industrial Internet of Things)에서 분석 솔루션의 중요성

IIoT 플랫폼 콘셉트가 성공적으로 구축되기 위해서는 몇 가지 요소가 필요한데, 분석도구가 그 가운데 하나다. IIoT를 위해 서는 디지털화를 통해 장비의 이상이나 설비고장을 사전에 방지하고, 데이터를 빠르게 가치 있는 정보로 변환시켜줄 수 있는 적절한 분석도구가 있어야만 한다. 분석기능은 엔드유저 기업이 인더스트리 4.0이나 산업용 IoT, 스마트제조와 같은 콘셉트를 도입하기 위한 최초의 스텝이 된다.

5. Omneo의 역할

마인드스피어는 분석 툴이 탑재되어 있는 오픈 IoT 플랫폼 솔루션이다. 분석기능은 엔드유저 기업이 인더스트리 4.0이나 산업용 IoT, 스마트제조와 같은 콘셉트를 도입하기 위한 최초의 스텝이 된다. 분석기능은 엔지니어링과 운영 양 분야의 폭 넓은 분야에 적용할 수 있고, 이를 통해 프로세스를 최적화하고 개발시간을 단축하고 디지털 서비스에 근거한 전혀 새로운 사업모델을 만들어낼 수 있기 때문에, 마인드스피어 플랫폼 안에 포함이 되어 있다.

Omneo는 PLM(제품 라이프사이클 관리), ERP(전사적 자원 관리), MES(제조실행 시스템), QMS(품질 관리 시스템) 및 CRM(고객 관계 관리) 등의 모든 빅데이터 소스를 쉽게 접근할 수 있는 하나의 허브로 통합하여 제품과 전 세계 밸류 체인을 연결한다. 수십억의 공급업체, 제조업체 및 고객 현장 데이터 이벤트를 몇 초 만에 검색할 수 있는 기능을 통해 사용자의 빅데이터에 대한 전체적인 그림을 제공한다.

Omneo는 정제된 데이터만 이용하기 때문에, 종합적인 빅데이터 상황을 참조하여 데이터 중심 의사 결정을 수행할 수 있다.

Omneo를 사용하면 단일 데이터 소스를 사용하여 20억 개 이상 의 연간 이벤트와 100만 이상의 고객, 80,000개 이상의 부품, 1,600개 이상의 제품, 200곳 이상의 협력업체를 관리할 수 있다.

6. Omneo의 구성

옴네오의 기본 구성에는 통합 데이터 기반, Omneo Data Quality 솔루션 및 Omneo Fast Contextual Search 솔루션이 포함된다.

1) 통합 데이터 기반

통합 데이터 기반은 Omneo의 핵심으로, 사물 인터넷(IoT), 보증 수리 및 고객 서비스의 하위 데이터뿐만 아니라 설계, 제조 및 협력업체의 상위 데이터와 제품을 원활하게 연결한다.

최초로 모든 제품에 대해 완전하게 시각화된 통합 밸류 체인을 경험할 수 있다. 글로벌 밸류 체인으로부터 분리되어 있던 서로 다른 데이터 소스를 통합하느라 많은 시간과 리소스를 소모하던 날들은 지나갔다.

강력한 기반을 구축하기 위한 열쇠

•읽기 - 공급망 데이터 소스에서 미가공 데이터 스트림을 설정 한다. 데이터 스트림은 자동, 반자동 또는 수동으로 연결될 수 있다. 그런 다음, 미가공 데이터를 소프트웨어로 읽어 온다.

•검증 - ETL(Extract, Transfer and Load) 계층에서 미가공 데이터를 검증하여 마스터 데이터 관리 및 데이터 거버넌스 규칙을 준수하도록 보장한다. 부적합 데이터는 분석을 위해 별도로 저장되므로 통합 데이터 기반에는 정제된 데이터만 포함된다.

•정규화 - 통합을 시작하려면 특허를 받은 ETL 계층 내의 정규화된 데이터를 통해 유사점 없는 데이터 소스와 유형의 동기화를 수행한다.

•EDF(Event Descriptor Framework) 생성 - 독점 EDF는 여러 데이터 유형을 공통 언어로 동기화하여 데이터를 기술한다. 그 다음, EDF가 프로세싱 프레임워크 및 엔진의 역할을 수행하여 빅데이터에 신속하게 접근할 수 있게 해준다.

•모델링 및 구성 - 맥락화 계층이 추가되어 데이터 구조의 상세한 구성이 가능하다. 모델링은 이러한 구조를 사용자에게 친숙한 구문으로 변환한다.

•로드 및 색인 - 맥락화된 공통 언어를 바탕으로 구조를 계층화 하면 추가적인 애플리케이션을 제공하고 사용자에게 친숙한 사용자 인터페이스(UI)가 생성된다.

맥락화된 인텔리전스의 힘

통합된 데이터는 제품에 대한 완벽한 그림을 얻는 유일한 방법이다. 고립되고 유사점이 없는 데이터 소스를 확장하면 통합 데이터 기반을 통해 모든 관련자들이 보다 정확한 의사 결정을 내리는데 필요한 정밀한 데이터를 제공할 수 있다.

이제 기업은 데이터 조작이 아닌 제품 문제점에 집중하도록 리소스를 조정할 수 있다.

다크 데이터의 활용

어떤 기업이든 사용되지 않거나 접근하기 어려운 데이터가 있다. 이런 데이터를 다크 데이터라고 부른다. 이런 유형의 데이터가 제품 성능 저하의 원인을 밝히기 위한 열쇠라면 어떻게 할 것인가? 통합 데이터 기반에서는 이러한 다크 데이터를 취합하여 맥락에 따라 검색 및 해석을 할 수 있도록 통합한다. 이전에는 숨겨져 있었던 데이터를 활용하여 제품 성능 문제를 새롭게 이해하고 더 나은 의사 결정을 내릴 수 있다.

2) Omneo Data Quality

Omneo Data Quality를 사용하면 소스 내 완전한 상태의 빅데이터를 정제, 유지 관리 및 해석할 수 있다. ETL 과정 에서 마스터 데이터 관리 규칙에 기반하여 데이터를 검증한 다음, 별도의 검색 가능한 환경에 부적합 데이터를 저장한다.

Omneo Data Quality를 사용하면 사용되지 않았던 데이터를 활용하여 빅데이터의 잠재 능력을 극대화함으로써 전체적으로 포괄적인 큰 그림을 완성할 수 있다.

데이터 정제

•검증 - ETL 과정 중에 규칙에 기반하여 데이터를 검증한 후 데이터 품질 오류를 클라우드 환경에 저장한다.

•검색 - 검증 규칙을 충족하지 않는 데이터 품질 오류를 신속 하게 검색하여 차트화한다.

•해석 - 직관적인 사용자 인터페이스를 통해 데이터 소스 전반에서 발생하는 공통적인 오류를 즉각 파악할 수 있다. 오류가 쌓이면 가장 큰 오류를 먼저 없애서 신속하게 가치를 높일 수 있다.

•정제 - 소스에서 Omneo Data Quality에 의해 파악된 오류를 정정하고 Omneo를 사용한 해석뿐만 아니라, 해당 데이터 소스를 활용하는 모든 이해관계자들을 위해 데이터를 정제한다.

•재 로드 - 새로운 적합 데이터를 신속하게 재검증한 후 클라우드 환경으로 로드한다.

•반복 - 지속적으로 더욱 완전한 데이터를 생성하기 위해 반복 프로세스를 활용한다.

•모니터 - 기존 데이터 소스를 계속 모니터링하여 소스의 변경으로 인해 더 이상의 데이터 손상이 발생하지 않도록 한다.

데이터 중심 의사결정

정확한 의사 결정은 완전한 양질의 데이터를 기반으로 한다. Omneo Data 품질은 신속하고 정확한 의사결정을 내릴 수 있는 신뢰성과 확신을 제공한다. 이러한 의사 결정을 통해 공급, 제조 및 현장/고객 서비스에서 효율성이 크게 개선되며, 이를 바탕으로 고객 경험 역시 향상된다.

3) Omneo Fast Contextual Search

검색 엔진 사용자는 의미 있는 결과를 얻기 위해서는 정확한 컨텍스트(맥락, 정황)로 검색해야 해야 한다는 것을 안다. 일반적으로, 여러 빅데이터 소스에 대한 정확한 컨텍스트를 생성하기 위해서는 며칠 또는 몇 주가 걸리며, 이 데이터를 검색하여 해석하려면 훨씬 더 시간이 오래 걸리게 된다. Omneo Fast Contextual Search는 완전히 맥락화된 빅데이터만 검색함으로써 귀중한 시간을 절약한다. 웹 기반 검색 엔진에 원하는 키워드를 입력하기만 하면 몇 초 만에 제품에 대한 새로운 통찰력을 얻을 수 있다.

다각적인 검색

Omneo Fast Contextual Search는 검토하고 사용할 데이터 포인트를 기존 비즈니스 인텔리전스 검색 조회 방식보다 더 많이 표시하여 상세 검색을 새로운 수준으로 끌어올린다. 공급망에서의 작은 변화로 인해 후속 영향이 상당히 커지는 경우가 종종 있다. 파셋 검색 중에 필터를 추가하고 제거함으로써, 이전에는 검출할 수 없었던 밸류 체인 문제의 원인을 발견할 수 있다.

Omneo Fast Contextual Search는 광범위한 고급 검색 옵션을 제공하며 문자열 값을 비롯한 복잡한 검색 수식을 사용할 수 있다. 모든 유형의 검색(키워드, 필터, 파셋 등)을 결합할 수 있다.

통찰력을 얻기 위한 드릴다운

Omneo Fast Contextual Search는 그래프로 표시된 결과와 함께 검색 결과에 대한 상세한 텍스트 목록도 제공한다.

개별 행을 선택하여 추가적인 조사 및 해석을 수행할 수도 있다. 각각 드릴다운으로 전체 밸류 체인에서 데이터의 연결성을 더욱 면밀히 파악할 수 있게 된다. 이런 연결성을 찾기는 효과적 이고 재무적인 이점이 있는 재품 개선의 열쇠이다.

글로벌 공유

모든 검색 및 파셋 결합을 저장하여 다른 사용자와 공유할 수 있다. 이제 협력업체와 제조업체부터 현장 및 고객서비스 담당자에 이르기까지 누구나 동일한 조건을 사용하여 제품 및 고객 경험을 개선할 수 있는 글로벌 인텔리전스를 얻을 수 있다.

안전한 공급업체 액세스

Omneo의 협력업체 보안 접근 기능을 사용하면 협력업체는 구성 요소가 OEM(주문자 생산 방식) 제품으로 어떻게 제작되 는지 알 수 있다. OEM은 Omneo에서 모든 협력업체 데이터에 대한 가시성을 갖지만, 개별 협력업체에게는 자사 부품, 구성 요소 또는 시스템과 관련된 정보만 표시된다. 협력업체가 자사 성능 데이터에 직접 접근할 수 있으면 더 뛰어난 품질의 구성 요소를 제공하여 제품 성능을 개선할 수 있다.

7. Omneo의 장점 및 특징

Omneo는 문맥화된 여러 빅데이터 소스를 몇 초 만에 검색할 수 있고, 처음 연계되어 처리된 모든 빅데이터를 한 곳에서 확인할 수 있다. 데이터를 반복적으로 통합하고 검색하는 데 필요한 시간과 비용을 절감시켜주며, 공급망 및 고객 문제를 해결하는 데 필요한 누락된 데이터 파악이 가능하다. 또한 이전에는 접근할 수 없었거나 사용되지 않았던 데이터를 활용할 수 있으며, 모든 이해관계자들이 동일한 조건으로 데이터 중심의 의사 결정을 내릴 수 있도록 보장한다.

단일 통합 플랫폼에 통합된 무제한적인 데이터 소스가 Omneo의 가장 큰 특징이자 장점중의 하나다. 또 Omneo는 Hadoop을 사용한 클라우드 컴퓨팅 기반이며, 데이터 소스 전반에서 발생하는 공통적인 오류를 즉시 파악할 수 있다.

신속한 해결을 위해 데이터 품질 오류를 차트화할 수 있으며, 데이터 변경 또는 문제를 손쉽게 파악할 수 있도록 우선순위를 지정하여 그래픽으로 결과를 표시한다. 또 추가적인 조사와 해결이 필요한 문제를 파악하기 위한 상세 검색 결과가 도출이 된다.

Omneo는 빅데이터 활용을 통해 비즈니스 혁신을 가능하게 하는 솔루션으로, 문맥화된 빅데이터에 대한 신속한 검색 및 분석을 제공한다. 기존에 BI(Business Intelligence)를 통해 불가능했던 통찰력(Insight)를 확보할 수 있게 해주는 클라우드 기반의 SaaS 형태로 제공된다.

 

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Insight Discovery, Parametric Data, Advanced Data Visualization 이 세 가지가 Omneo의 주요 기능이다.

 

8. Omneo의 핵심 기능(Core Capabilities)

Insight Discovery, Parametric Data, Advanced Data Visualization 이 세 가지가 Omneo의 주요 기능이다.

Omneo는 특징적인 알고리즘을 발견하고, 자동으로 수십억 개의 데이터를 조합하고 분석하며, 공용 대시보드 및 사용자 정의 대시보드를 생성한다.

또한 센서 기반의 데이터를 분석하며, 신혹하게 접근하여 관련 테스트 데이터 및 성능을 측정한다.

이와 함께, 설득력 있는 시각화를 제공하며, Omneo 결과물을 다른 시각화 데이터와 결합시킨다.

9. Omneo Performance Analytics

Omneo Performance Analytics 솔루션은 클라우드 기반의 SaaS(software-as-a-service) 솔루션에 추가할 수 있는 애플리케이션이다.

Omneo Performance Analytics를 사용하면 고객 경험을 포함한 전체 공급망에 걸친 데이터를 모니터링하며 아울러 수십억 가지 데이터 조합을 몇 초 만에 신속히 분석하여 빅 데이터 분석에 필요한 비용과 시간 및 리소스를 대폭 줄일 수 있다. Omneo Performance Analytics를 통해 사용자가 정의한 KPI(핵심 성과지표)를 검색, 분석, 모니터링함으로써, 제품 성능과 고객 경험에 방해되거나 방해가 될 수 있는 전체 밸류 체인 문제를 밝힐 수 있다. 제품 문제의 원인을 정확히 밝힐수 있는 제품 성능 정보를 보여주는 Omneo Performance Analytics는 빅데이터에 대한 선제적 분석 기능을 제공한다.

Omneo Performance Analytics의 장점

•수십억 가지 변수 조합을 실행하고 단 몇 초 만에 결과를 분석하여 시간 절약

•찾기 어려운 제품 추세를 식별하여 고객 경험 개선

•조직 전체에서 데이터 기반의 의사결정 지원

•자동 성능 모니터링 수행

•글로벌 파트너를 위한 손쉬운 보고서 내보내기 및 공유

•범주화를 이용한 히스토그램 차트에서 세분화된 매개변수 데이터 보기

 

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Omneo Performance Analytics는 수십억 가지의 변수조합을 실행하고, 단 몇 초 만에 결과를 분석하여 시간을 절약시킨다.

 

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