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중소제조업체에서 스마트 공장을 구축하는 방법

오늘날 제조업과 관련된 많은 유행어 중 '스마트 공장' 또는 '미래형 공장'이라는 용어가 특히 많이 사용되고 있습니다. 본 백서에서는 Siemens Digital Industries Software의 전문가와 함께 이러한 용어의 의미를 알아보고, 그 가치를 이해하기 위한 주요 고려 사항을 검토하고, 중소기업이 이러한 기술을 활용하기 위한 몇 가지 중요 사항을 살펴봅니다.

유연한 제조 접근 방식의 이점

스마트 공장은 IoT(사물 인터넷)와 함께 인공 지능, 디지털 트윈 등의 첨단 기술을 사용하여 효율성과 생산성을 높이는 제조 설비입니다. 스마트 공장에서는 기계와 기타 장비가 서로 연결되고 중앙 네트워크에 연결되어 실시간으로 통신하고 데이터를 공유할 수 있습니다. 이를 통해 공장은 변화하는 조건과 고객 요구에 신속하게 대응할 수 있습니다. 스마트 공장은 또한 자동화 및 로보틱스를 통합하여 인간보다 더 정확하고 효율적으로 일관되게 작업을 수행합니다. "가상에서는 공구가 파손돼도 비용이 들지 않습니다. 하지만 실제 기계라면 상당히 많이 들죠."라고 Rahul Garg는 말합니다.

IIoT(산업 사물인터넷) 및 예측 유지보수 활용

제조업체가 장비 모니터링 데이터를 수집하기 시작할 때 직면하는 문제 중 하나는 데이터로 정확히 무엇을 할지 결정하는 것입니다. 진동 또는 온도 판독값과 같은 고주파 데이터는 엄청난 양의 디지털 데이터를 빠르게 축적할 수 있습니다. 이를 구문 분석할 수 있는 도구와 전략이 없으면 쓸모가 없으며 방해가 될 수도 있습니다.

스마트 공장은 데이터 수집에 인텔리전스를 제공합니다. 센서는 모터 하우징의 진동이 증가하고 있음을 알려주지만, 스마트 분석을 활용하면 어떤 베어링을 교체해야 하는지 알 수 있습니다. 이것이 바로 데이터 수집과 실행 가능한 데이터의 격차입니다.

디지털 트윈을 사용하여 미래형 공장 구축

디지털 트윈은 물리적 객체 또는 시스템의 가상 표현입니다. 센서, CAD(Computer-Aided Design) 모델 및 기타 소스의 데이터를 사용하여 객체 또는 시스템의 상세한 실시간 시뮬레이션을 생성하여 제작됩니다. 제조 분야에서 디지털 트윈을 사용하면 프로세스를 최적화하고 잠재적인 문제가 발생하기 전에 이를 파악할 수 있습니다.

예를 들어, Garg가 언급한 것처럼 공장 현장에서 디지털 트윈을 사용하여 다양한 생산 시나리오를 시뮬레이션하고 테스트할 수 있으므로 제조업체는 생산 방식이 효율적일지, 병목 현상이 발생할지 등을 미리 파악할 수 있습니다. 디지털 트윈은 물리적 객체 또는 시스템의 성능을 모니터링하고 제어하는 데에도 사용할 수 있습니다.

시뮬레이션 소프트웨어는 제조 분야에서 수년 동안 로봇 프로그래밍, 제품 설계, CNC 공구경로 프로그래밍 등에 사용되었습니다. 그러나 컴퓨팅 성능과 데이터 액세스가 발전하면서 Garg에 따르면 시뮬레이션의 가치와 품질이 제조 현장에서 기계의 커미셔닝 프로세스도 시뮬레이션할 수 있을 정도로 크게 향상했습니다. 프로세스의 모든 단계를 시뮬레이션하여 생산 중단 및 실수로 인한 비용을 방지할 수 있습니다.