영국의 스타트업 Cox Marine, 디지털화를 통해 선외 엔진 산업 혁명 준비 완료

선외 엔진의 판도 바꾸기

Zodiac 보트를 몰고 출근하는 노르웨이 피요르드의 연어 양식업자나 몰디브의 섬 주민들은 연료 효율이 높고 깨끗한 고출력 V8 디젤 선외 엔진의 '판도를 바꿀 만한' 이점을 분명하게 느낍니다. Joel Reid에게는 이러한 이점이 가장 중요합니다.

Reid는 영국 브라이튼 근처 쇼어햄바이씨에 본사를 둔 영국의 스타트업인 Cox Marine의 글로벌 영업 이사입니다. 더 나은 방향으로 변화하려는 진지한 열망을 가진 회사인 Cox Marine은 비즈니스 기회를 발견하면 이를 포착하고 빠르게 행동하는 방법을 알고 있습니다. 첫 번째 제품인 CXO300 선외 엔진이 바로 그 산물입니다. 이 엔진은 강력하면서도 세계 해양 산업의 다른 대부분의 선외기보다 25% 더 연료 효율적이고 깨끗합니다.

해양 산업을 위해 특별히 설계된 CXO300은 2020년 5월 말에 생산에 들어갈 예정입니다. 시장에서 가장 강력한 디젤 선외기 중 하나인 이 고성능 300마력 엔진은 동급 모델보다 3배 더 오래 지속됩니다. Cox Marine의 아이디어는 이에 국한되지 않습니다.

"CEO Tim Routsis는 '우리는 제품을 개발하는 것이 아니라 사업을 개발하는 것입니다.'라고 말하곤 합니다. 그리고 이것이 우리의 가장 큰 과제입니다."라고 Reid는 설명합니다.

분명히 말하지만, Cox Marine의 계획은 선박 전용 엔진 제작에 국한되지 않습니다. Cox Marine은 100개국에 200개의 딜러와 대리점으로 구성된 글로벌 서비스 네트워크도 구축했습니다. Cox Marine이 해양 선외 엔진을 개발에 착수했다면 서비스 모델의 구축을 마다할 이유가 없는 것입니다. Cox Marine은 엔진 성능 통계, 수익 절감, 실시간 유지 보수 정보 및 기타 예측 진단과 같은 클라우드 기반 데이터 분석 서비스를 포함한 글로벌 서비스 및 고객 관리 표준의 재정의를 목표로 합니다.

"단지 제품으로서 디젤 선외기의 개발에 멈추지 않고 전 세계 수요, 글로벌 서비스 및 대량 생산을 관리할 수 있는 조직을 개발하는 엄청난 과제를 처리하기 위해 훨씬 더 크고 포괄적인 조직을 구축할 수 있었습니다."라고 Reid는 덧붙입니다.

디젤 선택

이 시대에 디젤을 일부러 선택한다는 것은 이상해 보일 수 있습니다. 그러나 고성능 디젤은 해양업에 많은 이점을 제공합니다. 첫째, 기존의 2행정 선외 엔진에서 필요한 올바른 가스/오일 비율을 자체 혼합하는 번거롭고 때로는 지저분한 작업이 필요 없습니다. 둘째, 디젤은 휘발유보다 저렴하고 쉽게 구할 수 있으며 가연성이 훨씬 낮습니다. 또한 디젤은 연료 효율이 더 뛰어납니다. 이는 장시간 사용으로 인해 가격에 민감한 운영자에게 상당한 비용 절감 효과가 있습니다. (노르웨이의 양식업자나 직원들이 매일 오가는 해상 굴착기를 생각해 보세요.)

Reid는 "우리 엔진을 사용하면 선외 엔진의 낮은 위험과 선내 디젤 엔진의 연료 절감 효과를 함께 누릴 수 있습니다."라고 말합니다. “다운타임은 많은 고객에게 매우 중요합니다. 가동이 중지되면 돈을 벌 수 없습니다. 디젤 엔진은 신뢰할 수 있는 일꾼이라고 생각합니다. 최악의 경우 선외 엔진이나 변속기를 교체하면 됩니다. 선내보다 수리하기 훨씬 더 쉽습니다. 우리의 디젤 선외기 개념이 시장의 광범위한 부문에서 매력적으로 보이는 이유입니다. 300마력의 빠른 엔진을 찾는 소비자 중 우리 제품을 원하지 않는 사람은 없었습니다.”

제대로 설계

상업적 이익을 차지하더라도 해양 시장의 맞춤형 수평 V8 엔진을 만드는 일은 엔지니어링 측면에서 높은 수준을 요구합니다. 기술력은 Cox Marine이 가장 중요하게 생각하는 부분입니다. 이 모든 것은 2007년 모터스포츠 레이싱 엔지니어 David Cox가 Formula One®(F1) 기술을 사용하여 경량 디젤 선외기를 개발하자는 아이디어를 내놓은 것으로 시작되었습니다. Charles Good이 회장으로 합류했고 이 아이디어는 이듬해 디젤 선외기 시장으로 확장되었습니다. 2010년에 최초의 컨셉트 엔진이 가동되었을 때 Cox Marine은 4~5명으로 이루어진 아주 작은 팀에 불과했습니다. 이후 몇 년간 팀은 Ricardo와 협력하여 알파 및 베타 엔진 버전을 개발했습니다. 2014년 Cosworth의 전 임원이자 레이싱 전문가인 현 CEO인 Tim Routsis가 회사에 합류하자 Cox Marine은 세계적인 기업으로 시장에 진출하기 시작했습니다.

이후 5년간 해양과 자동차에서 모터스포츠와 항공에 이르는 모든 분야의 엔지니어와 전문가가 팀에 합류했습니다. 모두 빠른 엔진에 대한 열정과 Cox Marine이 해양 산업을 더 나은 방향으로 바꿀 수 있다는 믿음이라는 단일 기치 하에 뭉쳤습니다.

이러한 열정과 비전을 고성능 제품으로 변환하는 일은 많은 기술적 과제를 수반했으며 이를 올바르게 수행하는 것이 가장 중요한 요소였습니다.

"우리는 자동차 엔진처럼 작고 가벼운 것은 물론, 대형 트럭 엔진처럼 강하고 튼튼한 것도 만들어야 했습니다. 소프트웨어는 구조를 최적화하고 설계하는 방법을 이해하는 데 큰 역할을 합니다. 고려해야 할 요소가 너무 많습니다."라고 Reid는 설명합니다. "Cox Marine의 디지털화는 두각을 나타낼 수 있는 기회입니다."

판도를 완전히 바꿔놓는 아이디어: 디지털화

그리고 Siemens Digital Industries Software의 도구가 디지털화에 관여하게 됩니다. 특히 팀은 엔드 투 엔드 통합을 위한 Teamcenter® 소프트웨어, 원활한 설계 기능을 위한 NX™ 소프트웨어, 포괄적인 디지털 트윈 및 성능 시뮬레이션을 위한 Simcenter™ 소프트웨어를 비롯한 Xcelerator 포트폴리오의 디지털화 도구에 의존하고 있습니다.

“대다수의 직원이 Siemens 도구를 사용합니다. 또한 Teamcenter 통합 프레임워크를 사용하여 Siemens 플랫폼을 ERP 솔루션에 통합하고 있습니다."라고 Cox Marine의 IT 책임자인 Tony Ferrier는 설명합니다. “대부분의 직원이 Teamcenter를 사용합니다. Teamcenter는 우리 사업의 핵심으로 모든 설계 인프라를 보유하고 있으므로 NX 시스템과 통신합니다. 또한 모든 문서, 즉 모든 BOM을 관리합니다. 이 정보는 설계 및 엔지니어링에서 제조 공정 및 생산 시설에 이르기까지 프로세스를 주도합니다."

채널 파트너: OnePLM

전체 프로세스를 시작하고 실행하는 것은 하룻밤 사이에 이루어지지 않았습니다. Cox Marine은 인정받는 Smart Expert 파트너인 Siemens Solution Partner Emixa Industry Solutions을 통해 적시에 적절한 도구를 구현하고 디지털 백본과 에코시스템을 회사의 ERP 및 생산 솔루션에 적절히 연결할 수 있도록 지원했습니다.

"우리의 IT 시스템은 소규모 스타트업에게는 꽤 복잡해 보이지만 회사의 성장에 따라 뛰어난 확장성을 제공합니다."라고 Ferrier는 말합니다. “인프라를 크게 조정할 필요가 없습니다. 앞으로 일주일에 수십 개의 엔진 제작에서 필요하다면 일주일에 수천 개의 엔진 제작으로 발전할 수 있을 것입니다."

OnePLM의 전문가들이 정기적으로 현장에 상주하여 Teamcenter, NX 및 Simcenter 설치 속도를 높이고 Cox Marine의 성장하는 인프라에 맞게 조정되도록 합니다.

안정성 및 원활한 통합: Cox 설계 팀을 위한 Teamcenter 및 NX

Cox Marine은 성장 가도를 달리고 있습니다. 소프트웨어 구현과 설계 프로세스가 동시에 실행되고 있습니다. 다행히 수석 엔지니어인 Julian West가 이끄는 설계 팀은 F1 레이싱, 모터스포츠, 항공우주 분야의 전문가들로 구성되어 있습니다. Cox Marine의 여느 직원들처럼 설계 팀원들은 고속 제품 설계와 엔지니어링에 열정적입니다. 이 팀을 지원하는 도구들도 게임에서 한 발 앞서야 합니다. 대부분의 팀은 탄탄한 NX 경험을 가지고 있지만, 특히 설계 측면에서 완전한 Teamcenter 및 NX 백본을 구현하면서 팀의 작업 방식이 바뀌었습니다.

"선외의 파트 수가 총 6,500개에 달하는 대형 제품이 있습니다."라고 West는 말합니다. "하루 종일 큰 섹션에서 작업하는 사람들에게 있어 도구가 제 역할을 하게 하고, 큰 어셈블리를 열어 놓은 상태에서 계속해서 충돌하거나 멈추는 일 없이 하루 종일 작업하는 것은 가장 강력한 측면 중 하나입니다."

설계 팀이 높이 평가하는 또 다른 측면은 Teamcenter와 NX 간의 원활한 통합입니다. "설명하는 가장 좋은 방법은 실제로 보이지 않는다는 것입니다."라고 West는 말합니다. "팀원들은 터미널을 가동하고, Teamcenter를 가동하고, NX를 가동하고, 필요한 데이터를 열고, 작업을 진행합니다." West는 Siemens 도구가 BOM을 완전하고 정확하게 유지했다고 빠르게 인정했습니다. "비즈니스 역사상 처음으로 BOM의 전체 내용을 완벽하게 제어할 수 있게 되었습니다."

West는 말합니다. "수천 개의 파트가 있고 무언가를 만들기 위해 팀에 의존하고 있다면 팀원은 인간이므로 실수를 할 것입니다. 변경 제어와 같은 고급 도구의 사용 후 오류가 대부분 사라졌습니다."

디지털 트윈에 대한 확신

많은 고급 엔지니어링 환경과 마찬가지로 Cox Marine의 설계 팀과 엔지니어링 팀 사이에 선의의 경쟁 분위기가 있습니다. Simcenter™ Amesim™의 오랜 애호가인 Euan Freeman이 관리하는 고급 엔지니어링 팀은 CXO300의 성공에 중요한 역할을 했습니다.

디지털 트윈으로 가능한 예술

프로세스 초기에 Cox Marine의 엔지니어링 팀은 Simcenter Amesim에서 디지털 트윈을 만들기 시작했습니다. 오늘날 이는 Simcenter Amesim과 Simcenter 3D 소프트웨어 패키지 간의 공동 시뮬레이션 모델로 발전했습니다. 이 고급 엔지니어링 모델은 어떤 설계의 결정에서도 중요한 역할을 합니다. 고급 성능 예측을 통해 엔지니어는 타당성 조사를 위한 개념을 빠르게 시험해 볼 수 있습니다. 파트가 가장 효과적인지 확인하기 위해 파트를 모델링할 수 있습니다. 설계 변경이 성능 기준에 어떤 영향을 미치는지 확인하기 위해 모델을 가상으로 조정할 수 있습니다. 또한 테스트 팀이 프로토타입의 문제를 해결하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

Cox Marine의 시스템 엔지니어링 및 유체 분석 수석 엔지니어인 Freeman은 "Simcenter Amesim을 사용하여 구축 또는 3D 모델링이 아닌 시뮬레이션을 수행할 수 있다면 그렇게 할 것입니다."라고 말합니다. “빠른 답변을 도출할 수 있는 유연한 도구입니다. Simcenter Amesim을 사용하면 몇 달이 아닌 몇 시간 또는 며칠 만에 초기 답변을 얻을 수 있습니다."

CXO300은 매우 복잡한 시스템이며 엔지니어링 팀의 핵심 업무는 엔진 성능, 연료 효율 목표 및 배기 가스 배출과 같은 문제의 균형을 맞추는 것입니다. 스타트업으로서 첫 번째 엔진을 시장에 내놓는 일은 돈도 돈이지만 시간도 중요합니다.

"Simcenter Amesim을 사용하여 첫 번째 빌드에서 엄청난 양의 불확실성을 제거할 수 있습니다."라고 Freeman은 말합니다. "우리는 엄청난 양의 선행 작업을 수행할 수 있습니다. 우리는 24개의 변형 엔진을 가지고 있고 하나의 엔진을 제작해야 합니다. 선행 작업만으로도 수십만 파운드가 절약되는 효과를 보고 있습니다. 이를 통해 개발 시간을 몇 개월 단축할 수 있습니다."

What’s next?

설계자와 엔지니어가 다음 제품 출시 작업을 시작하고 테스트 팀이 수상에서 최종 성능을 미세 조정함에 따라 Cox Marine의 모든 직원이 쇼어햄-바이-씨에 위치한 새 공장의 생산 라인에서 첫 번째 CXO300 선외기가 출시되는 것을 기쁘게 지켜볼 수 있게 되었습니다.

"우리는 모두가 연료 효율적인 고성능 디젤 선외기가 앞으로 나아갈 길이라는 것을 완전히 확신하기를 바랍니다."라고 Reid는 결론짓습니다. “이것은 우리 모두가 함께하는 여정입니다. 금방 끝나지 않을 것입니다. 우리는 시장을 바꾸기 위해 뛰어들었습니다. 시장을 바꾸는 것은 제품이 아닙니다. 수십 년 동안 지속되는 서비스인 헌신이 시장을 바꿉니다. 이것이 우리를 차별화하는 요소입니다."