스피라텍이 개방형 커미셔닝과 협업 혁신으로 제조업을 재정의하는 방법

저자: 마이클 카세케르트(팀 및 계정 관리자), 빅토르 가포넨코(수석 전문 엔지니어), 모리츠 랑거(전문 엔지니어).

스피라텍 그룹은 디지털 전환, 엔지니어링, 로봇 공학, 자동화 및 산업 IT를 전문으로 하는 공정 산업의 산업 공학 및 솔루션 분야의 글로벌 플레이어입니다. 스피라텍의 가상 커미셔닝 전문성은 제조사가 프로세스를 최적화하고 비용을 절감하며 전 세계적으로 디지털화를 가속화하는 데 도움을 줍니다.

이 기사에서는 스피라텍이 고객이 주요 산업 과제를 해결하도록 돕는 방법과 ‘오픈 커미셔닝’의 배경 여정을 알아보세요. 이는 Unity를 기반으로 한 오픈 소스 이니셔티브로, 가상 커미셔닝을 위한 진정한 협업적이고 접근 가능한 솔루션을 만드는 것을 목표로 합니다.

산업이 디지털 전환을 가속화함에 따라 제조사는 제품을 더 빠르게 시장에 출시하고 비용을 줄이며 지속 가능성 목표를 달성해야 한다는 압박을 받고 있습니다. 이 모든 과정에서 단편화된 데이터, 구식 방법론 및 제한된 표준화로 어려움을 겪고 있습니다. 이러한 도전 과제는 더 스마트하고 통합된 솔루션을 요구합니다. 그리고 여기서 디지털 트윈과 가상 커미셔닝이 등장합니다.

글로벌 디지털 트윈 시장은 수요가 급증하고 있습니다: 2024년에는 177억 3천만 달러로 평가되며, 2025년에는 244억 8천만 달러에서 2032년에는 2,593억 2천만 달러로 성장할 것으로 예상됩니다. Capgemini Research Institute의 디지털 트윈 리포트에 따르면, 57%의 조직이 지속 가능성을 디지털 트윈 투자에 대한 주요 동력으로 언급하며, 51%는 이러한 기술이 환경 목표 달성에 도움이 될 것으로 기대하고 있습니다.

가상 커미셔닝 — 디지털 트윈 기술의 주요 응용 프로그램 — 은 디지털화의 게임 체인저로, 제조사가 실제 배포 전에 프로세스를 시뮬레이션하고 최적화할 수 있게 하여 자원 소비를 줄이고 비용을 절감합니다.

가상 커미셔닝 이해하기

전통적으로 자동화에서 커미셔닝은 새로운 시스템(장치, 기계, 공장 등)을 완전 작동 가능한 생산 준비 상태로 만드는 과정을 의미합니다. 과거에는 대부분의 PLC(프로그래머블 로직 컨트롤러) 프로그래밍 및 시스템 테스트가 물리적 하드웨어가 제자리에 있어야 했으며, 이는 종종 비용이 많이 드는 지연과 막판 문제 해결을 초래했습니다.

가상 커미셔닝은 이 패러다임을 뒤집고 전체 커미셔닝 프로세스를 디지털 환경에서 복제합니다. 실제 장치, 센서 및 액추에이터와 통신하는 대신, PLC는 디지털 트윈과 통신합니다. 이는 실제 시스템의 동작을 정확하게 반영하는 에뮬레이션 모델입니다. 중요하게도, 동일한 PLC 프로그램 코드는 가상 및 물리적 단계 모두에 사용되어, 물리적 하드웨어가 준비되면 코드 수정이나 막판 재작성 없이 원활한 인계를 보장합니다.

가상 커미셔닝이 실제 가치를 제공하는 방법

효율성 향상 가상 커미셔닝은 현장 테스트와 물리적 프로토타입의 필요성을 크게 줄여 시간과 비용을 절감합니다. 또한 디지털 환경에서 팀이 신속하게 반복할 수 있도록 하여 개발 주기를 가속화하고 시장 출시 시간을 단축합니다.

위험 감소 시뮬레이션을 통해 오류를 조기에 발견함으로써 가상 커미셔닝은 비용이 많이 드는 실수의 위험을 줄입니다. 더욱이, 팀이 위험한 작업을 디지털로 시뮬레이션할 수 있도록 하여 물리적 구현 전에 잠재적 위험을 제거함으로써 더 안전한 배포를 지원합니다.

협업 및 혁신 현실적인 시뮬레이션은 교차 기능 팀 간의 더 나은 정렬을 촉진합니다. 가상 공간에서 시스템을 시각화하고 상호작용함으로써 이해관계자는 더 깊은 통찰력을 얻고 전반적인 커뮤니케이션을 향상시켜 창의성과 혁신을 촉진합니다.

제약에서 능력으로: Unity로의 전환

SpiraTec에서 우리는 항상 고객이 가상 커미셔닝을 운영에 원활하게 통합하도록 돕는 단일 목표에 의해 추진되어 왔습니다. 우리는 제한된 확장성을 가진 폐쇄 시스템, 작은 사용자 커뮤니티 및 최소한의 응용 프로그래밍 인터페이스(API)에 직면했습니다. 이러한 조건은 공급업체 종속을 촉진하고 프로젝트 위험을 증가시켰습니다.

이러한 제한은 우리가 혁신할 수 있도록 해주기보다는 종종 우리를 지연시키고 고객이 필요로 하는 접근 가능하고 확장 가능한 솔루션 없이 남겨두었습니다.

Unity가 등장했습니다,우리의 가장 큰 장애물을 극복하는 열쇠가 된 실시간 3D 엔진입니다. Unity의 편집기의 힘을 활용함으로써 우리는 최첨단 물리학 및 렌더링 기능을 얻었을 뿐만 아니라 디지털 트윈 모델 개발에 대한 전체 접근 방식을 근본적으로 변화시켰습니다.

Unity 내의 다음 기술 및 기능이 여러 문제를 해결하고 우리의 디지털 트윈 개발 프로세스를 형성하는 데 도움이 되었습니다:

• 프리팹 시스템: 객체 지향적 접근 방식을 통해 재사용 가능한 구성 요소 라이브러리를 활용하여 디지털 트윈을 생성할 수 있습니다. 이는 다양한 프로젝트에서 일관된 품질을 유지하면서 개발 속도를 크게 가속화합니다.
• Pixyz: 우리는 CAD(컴퓨터 지원 설계) 데이터를 원활하게 가져오고 특정 메타데이터 및 고객 기준에 따라 디지털 트윈을 생성하기 위한 규칙 기반 워크플로를 설정할 수 있습니다.
• 사용자 인터페이스(UI) 툴킷: 편집기 및 런타임을 위한 UI 콘텐츠의 생성 및 향상을 가능하게 하여 사용자 정의 도구 및 인터페이스에 대해 더 매끄러운 사용자 경험을 제공합니다.
• 작업 시스템: 우리를 위한 진정한 진전을 이루어 복잡한 프로세스(예: 유체 흐름, 대량 물질 이동 및 스트레스 모델링) 및 대규모 디지털 트윈 프로젝트의 효율적인 다중 스레드 시뮬레이션을 가능하게 합니다.

분석기 및 저장 프로파일러: 성능 병목 현상에 대한 자세한 통찰력을 제공하여 배포 전에 프로젝트 품질을 최적화하고 개선할 수 있게 하여 궁극적으로 고객에게 더 신뢰할 수 있는 솔루션을 제공합니다.

대규모 디지털 트윈 내부: 창고 커미셔닝의 재구상

우리는 선도적인 물류 회사의 창고 시뮬레이션을 특징으로 하는 실제 성공 사례를 자랑스럽게 소개합니다. 여기서 우리는 12개의 가상 PLC를 완전한 디지털 환경에 통합했습니다. 모델은 필드버스 에뮬레이션과 드라이브, 안전 모듈 및 RFID 리더와 같은 산업 구성 요소의 시뮬레이션을 특징으로 했습니다. 사용성을 향상시키기 위해 대규모 시뮬레이션에 최적화된 경량의 강력한 독립 실행형 .exe 애플리케이션을 제공하는 맞춤형 사용자 인터페이스가 개발되었습니다.

또한 시스템은 창고 관리 시스템(WMS)과 원활하게 통합되어 안전한 가상 환경에서 실시간 제품 데이터 관리를 위한 네이티브 텔레그램 통신을 가능하게 했습니다. 이는 물리적 기계가 존재하기도 전에 포괄적인 소프트웨어 검증을 보장하여 품질을 크게 향상시키고 배포 위험을 줄였습니다.

이 이니셔티브는 커미셔닝 시간을 30% 줄였습니다, 프로젝트 일정을 크게 가속화하면서 비용과 위험을 줄였습니다. 효율성 향상을 넘어, 이는 부서 간 협업을 강화하여 비용 효율적인 반복 개발과 더 빠른 개념 증명 검증을 가능하게 했습니다.

효율성을 넘어: 시뮬레이션을 통한 지속 가능성 추진

가상 커미셔닝에 대한 대화는 종종 단축된 커미셔닝 시간과 개선된 협업에 초점을 맞추지만, 이러한 이점은 지속 가능성과 관련하여 특히 실질적인 비즈니스 가치로 직접 전환됩니다.

우리는 이미 고객과 협력하여 후속 제품 수명 주기 전반에 걸쳐 디지털 트윈의 사용을 확장하기 시작했으며, 지속 가능성과 비용 절감의 잠재력은 막대합니다. 프로세스를 간소화하고 고충실도 시뮬레이션을 활용함으로써 기업은:

• 장비 수명을 연장하다: 시뮬레이션 데이터로 훈련된 예측 유지보수 알고리즘을 사용하여 조직은 마모를 최소화하고 비용이 많이 드는 교체 및 수리를 연기합니다. 고장 감소는 유지보수 비용을 직접 낮추고 계획되지 않은 다운타임을 줄입니다.
• 자원 소비를 줄이다: 가상 환경에서 제어 논리와 워크플로를 검증함으로써 팀은 에너지 사용을 줄이고 자재 낭비를 최소화하는 효율성 격차를 식별할 수 있습니다. 이러한 개선은 환경 목표를 달성하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 운영 비용을 줄입니다.
• 시장 출시 시간을 가속화하다: 가상 커미셔닝은 물리적 프로토타입과 긴 현장 테스트의 필요성을 최소화합니다. 결과적으로 기업은 제품을 더 빠르게 출시하고, 시장 점유율을 더 빨리 확보하며, R&D 투자에 대한 더 빠른 수익을 실현할 수 있습니다.

현장 면적 축소: 더 적은 문제 해결 방문과 짧은 설치 시간은 여행 관련 배출가스와 비용을 줄입니다. 이 혜택은 여러 글로벌 시설을 가진 조직에 대해 크게 확장됩니다.

미래를 함께 형성하기: 커뮤니티 주도 이니셔티브

협업과 개방성이 가상 커미셔닝의 가장 큰 혁신을 이끌어낼 것이며, 이는 계속 발전할 것입니다. Open Commissioning을 통해 우리는 단순히 도구를 공유하는 것이 아니라, 혁신적인 아이디어가 다듬어지고, 테스트되며, 실제 문제를 해결하는 데 적용될 수 있는 커뮤니티 주도 생태계를 구축하고 있습니다.

가장 흥미로운 발전은 아직 오지 않았습니다. 우리의 다음 진화는 생성적 AI와 실시간 클라우드 시뮬레이션을 통합하고, 데이터 표준을 설정하며, 산업 연결성을 확장하는 것입니다. GitHub에서 진행 상황을 탐색하고 혁신의 일원이 되십시오.

제조의 미래는 협업적이고, 데이터 기반이며, 친환경적입니다. 이 여정에 함께 하시기를 초대하며, 함께 더 스마트하고 지속 가능한 산업 환경을 만들어 나갑시다.

여기를 클릭 여기하여 우리의 LinkedIn 그룹에 가입하고, 가상 커미셔닝을 위한 더 역동적이고 효율적이며 미래 지향적인 프레임워크를 만드는 데 도움이 되는 통찰력을 공유하십시오.