이플랜 엔지니어링 총괄 김홍열 부장
Special Reportⓛ / 제조자동화의 새로운 트렌드 IoT와 Industry 4.0
2015년 제조 산업을 뒤흔들IoT(Internet of Things)와 Industry 4.0!
"이플랜의 기술 자체가 온라인 통합에 필수적인 데이터의 연속적인 흐름과 표준화를 기반으로 하고 있기 때문에, 인더스트리 4.0의 실현을 위한 기반 기술이야"
앞으로, 제조 업계는 표준화를 위한 전쟁이 가속화될 것
이플랜은 전기 설계 플랫폼 및 솔루션 전문 기업으로서 Eco System의 중심적인 위치에서 부품기업과 완제품 기업 사이에서 표준화와 통합 솔루션을 지원한다.
- Industry 4.0 기술 동향 및 인더스트리 4.0 구현을 가능하게 하는 이플랜의 제품 포트폴리오에 대한 설명을 부탁한다.
▲인더스트리 4.0의 핵심은 기업 내/기업 간 모든 전략적인 활동과, 프로세스, 그리고 시스템간의 온라인 통합이다. 이러한 측면에서, 이플랜 입장에서는 인더스트리 4.0을 위한 특정 제품 포트폴리오가 있다기보다는, 이플랜의 기반 기술 자체가 온라인 통합을 위해 필수적인 데이터의 연속적인 흐름과 표준화를 기반으로 하고 있기 때문에, 이플랜의 기술 자체가 인더스트리 4.0의 실현을 위한 기반 기술이라고 할 수 있다.
하지만 특정 제품을 예로 든다면, Pro-panel과 Harness Pro-D를 들 수 있다. 이 두 제품은 각각 3D 상에서의 패널 설계와 하네스(Harness) 설계를 위한 제품이다.
이 두 제품이 인더스트리 4.0에 부합하는 특징적인 부분은 첫째, 설계 정보의 온라인 통합을 지원한다는 점이다. 즉 회로 설계에서 구현 설계로 설계 데이터가 온라인으로 전달된다. 둘째, 가상 환경과 실제 환경을 결합한다는 점, 즉 가상의 3D 공간의 설계 정보가 실제 가공 머신으로 바로 전달이 가능하다는 것이다. 셋째, 방열 특성 분석과 같은 시뮬레이션 등 설계자를 지원하는 기능을 가진다는 점이다.
- 인더스트리 4.0과 IoT의 차이점은 어떻게 설명될 수 있나.
▲결론적으로 IoT 기술은 인더스트리 4.0의 부분 집합이다. 앞서 얘기한 것처럼, 인더스트리 4.0의 핵심은 기업 내/기업 간 모든 전략적인 활동과, 프로세스, 그리고 시스템간의 온라인 통합을 지향한다. 이러한 온라인 통합을 위한 기반 기술이 바로 Cyber Physical System(CPS)이다.
이 CPS는 통신기술과 제어 알고리즘이라는 두 가지의 구성요소 기술을 가진다. 즉, CPS는 단순한 통신 기술이 아니라, 가상 세계와 현실 세계의 통합 등을 위해 통신 기술과 연산 및 제어 알고리즘이 결합된 형태이며, 이러한 CPS의 핵심 통신 기술이 바로 IoT다.
- 인더스트리 4.0을 통한 제조혁신을 구현하기 위한 프리드헬름 로(Friedhelm Loh) 그룹의 기업비전은 무엇인가.
▲현재 기계적인 설계에서 전기ㆍ전자 설계로의 변화가 빠르게 진행되고 있는데, 앞으로 Industry 4.0을 통해 제조 현장에 정보 통신 기술(ICT)을 지원하는 전기/전자 시스템의 보급이 이전과는 비교될 수 없이 확대될 것으로 예상된다.
인더스트리 4.0이 화두가 되기 이전부터, Friedhelm Loh 그룹 내에서는 전기관련 캐비닛 솔루션을 제공하는 리탈(Rittal)과, 전기설계 환경을 제공하는 이플랜(ePLAN), 그리고 SAP 소프트웨어 인터페이스 전문업체인 시데온(Cideon) 및 공작기계 전문업체인 키슬링(KiESLiNG)이 가치사슬을 형성하고 서로 데이터를 주고받을 수 있는 플랫폼을 공유하고 있었고, 이를 통해 표준화된 설계 데이터와 설계환경, 그리고 표준화되고 모듈화된 캐비닛 설계구현을 수행해오고 있었다. 따라서 기본적으로 이러한 관점에서 전기 설계 환경과 캐비닛 솔루션을 제공하는 리탈과 이플랜의 역할은 당연히 확대될 것으로 기대되고 있고, 이러한 가치사슬상에서의 엔지니어링 데이터의 표준화 및 통합은 인더스트리 4.0을 현실화하는데 기여할 수 있다고 본다.
하지만 더욱 중요한 것은 리탈과 이플랜은 그전부터Industry 4.0이 지향하는 표준화에 그 역량을 집중해 왔다는 점이다. 즉 표준화된 설계 데이터와 설계 환경, 그리고 표준화되고 모듈화된 캐비닛 설계 구현은 리탈과 이플랜으로 연결된 가치 사슬이 가지는 가장 큰 장점이라고 할 수 있다. 뿐만 아니라 또 다른 자회사인 통합 솔루션 전문 업체인 Cideon, 그리고 공작 기계 전문 업체인 Kiesling 등과의 가치 사슬 형성과 가치 사슬 상에서의 엔지니어링 데이터의 표준화 및 통합은 Industry 4.0을 현실화하는데 크게 기여할 수 있을 것으로 확신한다.
결론적으로 FLG에서 모토로 하는 Next Level Solution과 Industry 4.0은 그 의미상으로도 유사할 뿐만 아니라, 각 레벨의 비전 역시 동일한 지향점을 가진다. FLG의 이러한 전략은 아직 시작 단계인 Industry 4.0의 좋은 본보기일 뿐 아니라, 시장에서의 리더십과 사실상의 표준으로서 Industry 4.0의 발전과 구체화에 기여할 수 있을 것으로 확신한다.
- 인더스트리 4.0 가운데 이플랜이 주력하고 있는 비즈니스 내용에 대한 간단한 설명을 부탁한다.
▲이플랜은 이미 Industry 4.0의 전략 레벨에 해당하는 수평적인 가치 네트워크상에서의 표준화와 통합을 위한 역할을 수행해왔다.
디자인 단계에서의 설계 데이터의 표준화와 통합을 위해 지멘스를 비롯한, 슈나이더 일렉트릭, ABB, B&R, 미쓰비시전기 등 70개 이상의 부품기업과의 협력을 통해 400,000 개 이상의 데이터를 보유하고 있는 ‘Data Portal’을 운영하고 있으며, 이 Data Portal을 통해 수평적인 에코시스템을 만들어 나가는 활동을 전개하고 있다.
또 구현 단계에서의 설계 데이터의 표준화와 통합을 위해 전사 시스템인 ERP/PLM 등과의 통합, 로크웰 오토메이션이나 지멘스 등 PLC 제조업체의 설계 환경과 표준화되고 상호 운영이 가능한 PLC 설계 데이터의 지원, 그리고 NC 머신, 와이어 가공 머신 등 제조 현장 장비와의 통합 기술을 지원하고 있다.
이러한 수평적인 가치 네트워크상에서의 표준화와 통합은 EPLAN이 주도하는 환경에서 여러 파트너사들 사이의 Eco-system을 구축하고 파트너사의 새로운 비즈니스 모델 개발을 통한 경쟁력 향상이라는 측면에서 경영 환경에 이점을 제공함으로써, 궁극적으로는 EPLAN과 파트너 사 공동의 성공을 목적으로 한다.
- 지멘스의 데이터가 어떤 형태로 이플랜과 연동이 되나.
▲디자인 단계에서 지멘스는 다른 유수의 전장 부품 업체와 마찬가지로 ‘Data Portal’을 통해 자사의 표준화된 부품 정보를 제공하고 있으며, 최근에는 지멘스 자체 홈페이지의 부품 데이터베이스와 ‘Data Portal’의 실시간 동기화 기능을 제공하기 위한 서비스를 준비 중에 있다.
구현 단계에서 지멘스의 메카트로닉 컨셉 디자이너(Mechatronic Concept Designer)라는 설계 툴이 있는데, 전기설계를 위해 이플랜에서는 PLC 설계 프로그램 및 기구 설계와 전기설계와의 연동성을 제공하고 있다. 기구설계와 전기설계의 연동에 대한 요구가 많아지면서, 메카트로닉 컨셉 디자이너와 같은 PLC 프로그램과 이플랜의 연동작업이나, PLM과의 연동 등 새로운 요구가 늘어나고 있다.
- 어떤 PLM들과 연동이 되나.
▲지멘스 PLM이나 PTC, SAP 등의 시스템과 연동이 된다. 무엇보다 중요한 것은 프로젝트 기반으로 그때그때 연동 솔루션을 제공하는 것이 아니라, 제품 기반의 솔루션을 제공하기 때문에 신뢰성과 기능성이 탁월하다는 점이다.
- Data Portal은 향후 어떤 방향으로 개선이 될 예정인가.
▲Data Portal이 제공하는 것은 현재, 설계에 필요한 정보 위주로 구성되어 있다. 인더스트리 4.0이 지향하는 프로세스적인 온라인 통합의 관점에서 이러한 데이터의 확대가 불가피할 것이다. 예를 들어 인더스트리 4.0의 유력한 응용 분야인 예방정비를 위해서는 유지보수 데이터가 필요하기 때문에, 앞으로 유지보수 부분으로까지 확대가 될 예정이다.
또 유럽이나 미국 위주의 데이터뿐만 아니라, 앞으로는 일본을 비롯한 아시아권 제조업체로의 확산에도 역량이 집중될 예정이다. 이러한 의미에서 미쓰비시 스카다맵스의 사례는 중요한 의미를 가진다. 국내 자동화 업체나 중국의 수많은 제조업체의 데이터가 Data Portal에 올라가게 되면, 아시아 국가에서의 활용도가 훨씬 높아질 수 있다.
이플랜은 또, Data Portal의 확대와 편의성 향상을 위해 클라우드 서비스 기술을 준비 중에 있다.
- 인더스트리 4.0을 구현하는데 있어 기술적인 장애요인으로는 어떤 것이 있나.
▲인더스트리 4.0은 어떻게 보면 전혀 새로운 전략이 아니다. 이미 관련된 요소 기술(Core Technologies)의 개발이 활발히 진행되고 있으며, 유사한 접근 전략을 가지는 기술을 시장에서 쉽게 찾을 수 있다. 그러한 측면에서 향후 인더스트리 4.0을 위해 필요한 것은 표준화와 통합화라고 할 수 있지만, 이것 자체는 기술적인 장애요인이라고 할 수 없다.
기술적인 장애요인보다는 시장 참여자가 기지고 있는 결론적인 가치에만 치중된 인식이 오히려 장애 요소가 될 수 있다고 생각한다. 인더스트리 4.0과 관련된 모든 기술의 핵심은 기반 기술인데, 사실 많은 시장 참여자가 이러한 기반 기술에는 큰 관심이 없고 이러한 기술의 응용을 통한 기업 활동 개선에만 관심을 가지고 있다. 특히 이러한 경향은 국내에서 강하다. 문제는 이러한 응용 기술이 기반 기술 위에서 가능하다는 것을 생각하면, 응용 기술의 방향을 명확히 하여 기반 기술의 구체화와 현실화에도 적극적일 필요가 있다고 믿는다. 그렇지 않을 경우 응용 기술과 괴리감을 가지는 기반 기술로 구체화되는 것이 우려가 될 수 있는 상황이다.
Industry 4.0을 위한 EPLAN Software & Service
- 산업 장비 제조업체에게 개방형 자동화가 왜 중요한가.
▲앞서 언급한 표준화와 통합화를 위해서는 개방화가 불가피하다. 그리고 이러한 개방화의 실효성은 이미 안드로이드 OS의 경우에서 확인된 바 있다. 통신 업계의 개방성을 통해 많은 IT 업계의 시장 참여자가 통신 업계 자체를 발전시켰듯이, 제조업의 개방화는 많은 시장 참여자를 유도하여 제조업의 혁신을 이끌 수 있을 것이라고 믿는다.
현재 독일정부에서 추진하고 있는 ‘스마트팩토리(SmartFactory)’라는 프로젝트는 여러 회사들의 장비가 묶여져서 라인이 만들어질 예정으로, 이를 위한 통신으로 OPC UA 기반의 표준화가 진행되고 있다.
- 인더스트리 4.0을 구현하는데 있어 이플랜의 경쟁력은 어떻게 설명될 수 있나.
▲이플랜은 전기 설계 플랫폼 및 솔루션 전문 기업으로서 Eco System의 중심적인 위치에서 부품기업과 완제품 기업 사이에서 표준화와 통합 솔루션을 지원하는 한편, 제품기획에서 생산단계 사이에서 표준화와 통합 솔루션을 지원할 수 있다. 즉 Industry 4.0이 지향하는 Eco-system에서 중심적인 위치에 있다.
가치 네트워크와 가치 사슬 상에서 중심적인 위치에서 부품 기업과 완제품 기업 사이에서 표준화와 통합 솔루션의 지원, 그리고 제품 기획에서 생산 단계 사이에서 역시 표준화와 통합 솔루션을 지원할 수 있는 위치에 있다. 또한 이플랜은 과거 30년 동안 축적된 표준화와 표준화 기반 설계의 노하우와 지식을 가지고 있기 때문에, Industry 4.0을 현실화할 수 있는 주도적인 역할을 할 수 있다.
- 인더스트리 4.0 구현 사례로는 어떤 것이 있나.
▲글로벌 시장에서는 이미 많은 사례가 있는데, 그 가운데 하나로 피닉스컨택트의 클립 프로젝트(Clip Project)를 들 수 있다. 피닉스컨택트는 세계적인 터미널블록 업체로서, EPLAN 설계 데이터를 이용해 터미널블록의 컨피규레이션을 자동으로 하고, 터미널 마킹과 스티커 인쇄까지 자동으로 할 수 있도록 구현을 했다. 피닉스컨택트는 이를 통해 고객 편의의 획기적인 향상을 실현했다고 밝혔다.
또 한 가지는 P&V의 전사 데이터 통합 사례다. ‘이플랜 엔지니어링 센터’를 이용해, 고객 주문 정보도면 및 견적을 자동으로 생성하고 제작하는 한편, 데이터의 자동 생성제작과 장비 데이터의 자동 생성을 구현함으로써, 납기를 50% 단축하고, 원가를 15% 절감하는 효과를 얻었다.
이플랜은 디자인 단계에서의 설계 데이터의 표준화와 통합을 위해 지멘스를 비롯한, 슈나이더 일렉트릭, ABB, B&R, 미쓰비시전기 등 70개 이상의 부품기업과의 협력을 통해 400,000 개 이상의 데이터를 보유하고 있는 ‘Data Portal’을 운영하고 있다.
- 인더스트리 4.0과 관련한 이플랜의 기술개발 방향은 어떠한가.
▲당사의 EPLAN은 전기 설계 분야의 CAE(Computer Aided Engineering) 제품 중에 65% 이상의 시장 점유율을 확보하고 있으며, 모든 동종 업계 제품 중 아마도 가장 잘 정형화된 형태로 설계 산출물을 데이터화할 수 있기 때문에, 설계 데이터의 표준화에 이미 사실 상의 표준으로서의 지위를 가지고 있다고 믿는다. 따라서 향후 IoT 기술의 발전에 따른 여러 서비스에 정형화되고 표준화된 설계 데이터의 필요성에 대해 앞장서서 대응해 나갈 예정이다. 실제로 IoT 기반의 기술로 언급이 수시로 되고 있는 환경 인식(Context Sensitive) 기술이나, 가상현실 기술(Virtual Reality) 기술 등은 설계 데이터를 기반으로 하지 않고는 구현이 불가능한 기술이기 때문에 이러한 기술 발전에 일조하면서 관련된 기술을 지속적으로 선도해날 수 있을 것으로 믿는다.
- 인더스트리 4.0과 관련한 이플랜의 시장 확대 전략에 대한 설명을 부탁한다.
▲우리 이플랜에서는 현재, 전 세계적으로 고객에게 응용기술을 제안해서 인터페이스 기술을 만들어 나가는 비즈니스를 전개해 나가고 있다. 이플랜의 설계를 기반으로 전후단으로 사업을 확대해 나가고 있는 것이 우리 이플랜의 사업방향이며, 이와 함께 기존의 툴 위주의 사업에서 솔루션 위주의 사업으로의 전환이 상당 부분 이루어지고 있다.
이의 일환으로, 지멘스 등과의 설계 환경 통합(Mechatronic Concept Designer), EPR/PLM 통합 등 수평적 가치 사슬 상에서의 통합을 위해 파트너 사와의 협력을 지속적으로 강화해나갈 예정이다.
- 향후 스마트 팩토리, IoT, 인더스트리 4.0의 기술 전개 방향을 어떻게 예상하나.
▲거듭 얘기하지만 인더스트리 4.0은 이미 시장에 나와 있는 기술이다. 따라서 지금은 각 업체 간에 표준화를 위한 전쟁을 진행하고 있는 상황으로, 자사의 기술을 표준화에 반영시키기 위해 각 업체들이 활발한 움직임을 보이고 있다.
빅데이터나 시뮬레이션 기술, 공정모니터링 등을 활용한 새로운 응용기술이 계속 창출될 것으로 예상이 된다. 개별기술이 결합이 되면, 시뮬레이션+유지보수예측 정비라는 새로운 응용기술이 창출될 수 있으며, 이것은 각 제조업체에게 새로운 비즈니스 기회를 제공할 수 있다.