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제품개발의 과정 : 네이버 블로그
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제품 설계 프로세스
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[생산관리] 9. 제품 및 서비스 설계 프로세스 1
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1 본원적 제품개발 프로세스
2 다양한 제품개발 프로세스
3 제품개발 프로젝트의 경제성 분석
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![[생산관리] 9. 제품 및 서비스 설계 프로세스 1](https://t1.daumcdn.net/tistory_admin/static/images/openGraph/opengraph.png)
제품 설계 및 제조 프로세스 최적화를 위한 방안 – 캐드앤그래픽스
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- Most searched keywords: Whether you are looking for 제품 설계 및 제조 프로세스 최적화를 위한 방안 – 캐드앤그래픽스 설계 – 생산 프로세스 혁신하는 ‘디지털 트윈’ 이 글에서는 제조 부분에 … 제품 설계와 제조 프로세스에서 제품 구현(product realization)은 가장 … 캐드앤그래픽스, CNGTV, 기계, 건축, 산업디자인 분야 잡지, 매거진, CAD, CAM, CAE, PLM, BIM, 3D프린팅설계 – 생산 프로세스 혁신하는 ‘디지털 트윈’
이 글에서는 제조 부분에 있어서 개선…[캐드앤그래픽스]
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제품 개발 프로세스를 개선해야하는 5가지 이유! | 알테어
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- Most searched keywords: Whether you are looking for 제품 개발 프로세스를 개선해야하는 5가지 이유! | 알테어 제품 설계 및 제조 기술의 최신 동향에 대해 읽어 보는 것은 흥미로운 일입니다. 자동화된 경량화 가능성을 제공하는 generative 설계에서부터 이전 … 제품 설계 및 제조 기술의 최신 동향에 대해 읽어 보는 것은 흥미로운 일입니다. 자동화된 경량화 가능성을 제공하는 generative 설계에서부터 이전에는 불가능했던 모양을 만드는 3D 프린팅 그리고 전 세계 수백만 대의 장치를 연결하는 IoT(사물인터넷)까지! 이와 동시에 기존 워크 플로우에 새로운 기술과 프로세스를 구현하려는 아이디어는 이미 최고 속도로
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제품 설계 프로세스
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제품개발의 과정
제품개발 과정
안녕하세요!!
월드팩토리 입니다.
오늘은 제품개발 과정에 대해서 이야기 해보려고 합니다~ㅎㅎ
제품개발 설계와 중요성
제품개발 내역 확정
“제품개발 과정에서 다양한 의견 개진과 수렴은 필수적이며
이 과정을 얼마만큼 효과적으로 수행할 수 있는지가 제품개발
과정의 주요 관리사항이 된다.”
신기술개발의 속도가 빨라지고 소비자의 기호가 다양해짐에 따라
제품의 수명주기는 점차 짧아지는 추세이다.
새로운 제품을 지속적으로 시의 적절히 개발할 수 없는 기업은 점차
도태될 수밖에 없으며 이를 피하기 위해서 제품개발과정의 전략적 관리가 요구된다.
제품개발의 개념및 특성
설계 – 제품개발과정의 한 단계 – 보다 나은 설계는 시장성과 생산가능성을 높여줄 수 있어야 함 개발 – 아이디어 창출과 시장성 검증, 필요한 기술의 선택 및 개발 원형의 개발과 생산가능성 검증
원초적 신제품 전적으로 새로운 시장을 창조하는 신제품 신제품계열 기존시장에 첫번째로 진출할 수 있도록 허용된 제품 기존제품계열에 추가 기존제품계열을 보충하는 신제품 기존제품의 개선및 수정 개선된 성능, 지각적으로 더 크게 가치를 제공하는 신제품 재위치화 새로운 시장이나 새로운 세분시장으로 표적하는 신제품 원가절감 더 낮은 원가로 유사한 성능을 제공하는 신제품
제품개발 설계의 과정
아이디어 창출
제품개발의 아이디어는 고객의 충족되지 않은 욕구를 이해하는 것으로부터 시작한다.
신제품에 대한 아이디어는 때로는 기업내부에서부터 이루어지기도 한다.
이용가능한 기술이나 신기술의 개발은 생산공정과 제품 모두에 영향을 미침으로
같은 제품을 보다 신속, 저렴하게 혹은 전혀 새로운 제품의 출시등으로 연결된다.
제품선정
개발과정의 첫 단계에서 창출된 아이디어로부터 대략적 제품개념을 정의한다.
제품개념은 시장 잠재력, 재무적 타당성, 생산 적합성을 충족시켜야 하는데,
재무및 회계, 생산 부서등 제품선정에서부터 의견을 개진함이 바람직하다.
예비설계
예비설계는 신제품 개념을 구체적인 제품으로 전환하는 것이다.
예비설계 과정에서 여러 단계의 모형제작이 이루어지게 되는데,
원형제작[Prototyplng]은 각 원형으로 부터의 시장성, 수익성,
생산가능성예측에 큰 도움이 된다.
최종설계
최종설계단계에서는 제품의 설계도와 명세서가 개발된다.
원형시험의 결과로서 설계변경이 요구되면 이는 최종설계에 반영된다.
최종설계단계는 기능설계, 형태설계, 생산설계를 거쳐서 예비설계를 개선시키고,
문서화하며, 세부적으로 완성한다.
최종설계 3단계
1.기능설계
제품이 어떠한 성능을 지니며 이 성능들이 어떻게 작동될 것인가를 규정하는 과정이다.
이 단계에서는 신뢰성과 규정하는 과정이다. 이 단계에서는 신뢰성과 유지보수성이
우선적으로 고려된다. 신뢰성은 생산된 제품이 명시된 수명기간 동안에 의도된
기능을 수행할 확률을 의미하며, 유지보수성은 서비스용이성이라고도 하며 제품의 수리및 보수가 얼마나 저렴하고 용이하게 될 수 있는지를 의미한다.
2. 형태설계
제품의 물리적 외양, 즉 기능의 배열, 모양, 색깔, 크기 및 스타일을 결정한다.
제품의 형태는 제품이 갖고자 하는 기능의 내용에 따라서 달라질 수 있으므로 기능설계와
밀접한 연관이 있다. 보다 나은 형태설계는 소비자의 제품이용성을 높이고, 제품의 고유 이미지를 형성함으로써 경쟁 제품간의 차별성을 높이는 기회를 제공하기 때문에
산업디자이너들이 일정 역할을 하기도 한다.
3. 생산설계
제품을 생산하는데 있어서의 용이성과 그로 인한 비용의 절감을 주안점으로 한다.
보기에 좋은 형태라도 생산능력에 대한 고려가 없다면 생산하기에 지나치게 까다로워서
품질유지가 힘들고 생산비용을 올릴 수 있으므로 생산설계는 형태설계와 밀접한 관련이 있다.
생산설계를 위해서 일반적으로 사용되는 접근방법에는 단순화, 표준화 및 모듈화 설계가 있다.
최종설계
단순화 -> 표준화 -> 모듈화 설계
단순화
단순화는 제품을 생산하는데 필요한 부품, 중간 조립품 혹은 옵션의 수를 줄이는 것
단순화 설계는 조립시간의 단축, 품질향상의 가능성 제고, 재고관리의 단순화를
가져다 줌
이러한 단순화의 장점 때문에 개인용 컴퓨터의 제작에 있어서도 많은 수의
볼트와 너트를 사용한 케이스 조립방식은 줄어들고 플라스틱 기구를 이용한 끼워넣는
방식이 보편화되어 있음
표준화
표준화는 부품의 크기, 모양 성능및 기타의 특징들을 규정하는 과정
표준화된 부품은 여러 완제품에 사용됨으로써 부품설계 부품설계시간의 절감,
부품의 대량생산과 구매로 인한 비용절감, 구매와 자재취급의 용이, 품질검사노력의
절감등의 효과를 가져올 수 있음
모듈화 설계
모듈화 설계의 기본적인 사고는 제품계열에 있는 여러가지 상이한 제품에
사용될 수 있는 일련의 기본적인 부품[혹은 모듈]을 설계하는 것
각 제품에 사용될 유사기능의 부품을 하나씩 별도로 설계하는 번거로움을 줄일 뿐만
아니라, 생산 부서는 제한된 수의 기본 모듈만을 생산함으로써 공정과 장비의
단순화와 효율적인 대량생산이 가능
낮은 부품다양성으로 높은 제품다양성을 달성하고자 하는 것으로 다양한 제품에
대한 고객의 요구를 낮은 생산비로 실현시키는데 기여
사례
표준화사례
개인용 컴퓨터에 사용되는 내장형 CD-ROM의 크기를 표준화함으로써
여러 성능의 컴퓨터에 사용되게 함
자동차 타이어의 차종에 따른 표준사이즈의 사용은 조립생산
과정을 용이하게 할 뿐 아니라.
소비자의 관점에서도 제품이 고장 났을때 표준화 호환성 부품을 이용하여 수리를 쉽게 할 수 있는 장점이 있다.
제품설계 과정의 개선
제품설계는 마케팅전략, 생산성, 수리속도 및 제품원가 등에 커다란 영향을 미친다.
순차적 설계과정의 문제점은?
제품개발의 단계가 순차적으로 넘어가는 개발방식
각 부서들이 효과적인 의사소통 없이 분리, 운영되어 마케팅이 파악한
소비자의 기호가 설계자에 적절히 전달되지 못함
설계자는 생산현장을 적절히 이해하지 못하고
설계를 함으로써 제품개발이 비효율적이 되고 반복되는 설계변경으로
비용과 시간이 증가 하는 부작용이 발생
전통적인 순차적 설계과정을 개선시키기 위해서는?
의사결정과정 및 그 과정에 참여하는 사람을 재구성해야 하고, 순차적 설계과정에서
각 기능 부서들을 분리시켰던 벽은 제거되어야 하며,
새로운 협력관계 및 상호 작용이 이루어져야 함
가치분석
불필요하게 원가를 유발하는 요소를 제거하고자 하는 체계적인 방법
제품의 기능적 요구조건을 충족시키는 범위 내에서 비용 효율성이
높은 재료나 부품을 사용하거나 생산 조립과정을 단순화하여 생산원가를
절감하고자 하는 노력
동시설계
의사결정이 개별 부서에 의해서 이루어지는 순차적 설계과정을
설계팀에 의해 동시에 이루어지도록 하는 설계과정으로 변화시킴
제품설계와 공정설계를 마케팅, 엔지니어링, 생산 부서간의 공통의
활동으로 통합하고자 하는 개념
성공적인 CE를 달성하기 위해서는 무엇이 전제되어야 하는가?
팀웍이 중요하며 모든 정보의 공유에 가치를 두어야 한다. 각각의 부서는
제품이 고객의 요구를 반영할 수 있도록 제품 수명의 전 기간에 걸쳐
협동해야 한다. 서로 다른 여러 기능 부서간의 효율적인 팀웍을 조장하기 위해서는
빠른 시간 내에 구체적인 공동목표를 설정하는 것이 필요합니다.
제품디자인, 기구설계, 회로설계, 시제품제작, 양산 등
이업체 저업체 찾아다니며 시간과 비용을 소비하시는 고객 분들이 많습니다.
저희 월드팩토리는 제품개발 토탈 업체이기 때문에
제품개발시 전문가들이 한 자리에 모여 제품개발에 문제가 될 만한 사항들을
최소한 줄여 추가적인 비용이 발생하지 않습니다.
저희 월드팩토리는
제품개발시 전문가들이 모여 개발 하기 때문에
제품에 대한 문제점을 파악하고 판매전략을 만들어
단순 제품이 아닌 시장에 판매가 가능한 상품을 만들어 드립니다.
월드팩토리 소개 동영상 입니다.
홈페이지 www.wfactory.co.kr
감사합니다.
[생산관리] 9. 제품 및 서비스 설계 프로세스 1
1. 본원적 제품개발 프로세스
가. 정의
– 제품설계에 필요한 기본 단계를 설명하는 본원적 제품개발 프로세스는 기업이 제품을 착상하여 설계하고 출시하기 위해 기업이 동원한 일련의 기본적인 단계와 활동
– 물리적인 활동이 아닌 지적인 활동
– 모든 조직은 서로 다른 개발 프로세스를 가진다.
나. 본원적 제품개발 프로세스의 구성
0단계 : 계획 (Planning)
– 기업의 전략에서 시작되며 기술개발 및 시장목표의 평가를 수행
1단계 : 개념개발 (Concept Development)
– 목표시장의 니즈를 규명, 제품 개념 대안들을 만들고 평가하여 한두 개 개념을 선택
2단계: 시스템-수준설계 (System-Level Design)
– 제품 아키텍쳐(architecture)의 정의, 제품과 부분품 및 부품의 구성을 정의
3단계 : 세부설계 (Design Detail)
– 제품의 모든 개별 부품의 구조, 생산도구 및 프로세스를 설명하는 명세서 작성
4단계 : 검사와 조정 (Testing and Refinement)
– 제품의 다양한 시제품에 대한 검사를 통해 제대로 기능하는지, 고객의 니즈를 만족시키는지를 확인하고 조정
5단계 : 생산준비 (Production Ramp-up)
– 시험 생산을 통해 생산 프로세스의 문제를 해소하고 작업자를 훈련시킨다.
다. 본원적 제품개발 프로세스(각 단계별 핵심 기능의 과제와 책임)
0단계 1단계 2단계 3단계 4단계 5단계 계획 개념 개발 시스템 수준 설계 세부설계 검사와 조정 생산준비 마케팅 – 시장기회 구체화 – 세분시장 정의 – 고객 니즈 수집
– 주도 고객 파악
– 경쟁제품 파악 – 제품 옵션과 확장
– 제품군 계획 개발
– 목표 판매가격 설 – 마케팅 계획 개발 – 판촉과 홍보물 개발
– 현장 테스트 준비 – 핵심고객에게 조기 생산 설명 설계 – 제품 플랫폼과 아키텍처 고려
– 신기술 평가 – 제품 개념의 타당성 검토
– 산업 디자인 개념 개발
– 실험적 프로토타입의 구축과 테스트 – 제품 아키텍쳐 대안 제안
– 주요 서브시스템과 인터페이스 설계
– 산업 디자인 수정 – 부품 구조 정의 – 자재 선정
– 허용한계 설정
– 산업 디자인 관리 서류 완성 – 신뢰성 테스트
– 수명 테스트
– 성능 테스트
– 규제 승인 획득
– 디자인 변경 실행 – 초기 생산 결과물 평가 생산 – 제품 제약 확인
– 공급사슬 전략 확정 – 생산비용 예측
– 생산 타당성 평가 – 주요 부품별 공급업자 확인
– 구매와 생산 분석 실시
– 최종 조립방식
– 목표 원가 설정 – 단품 생산 프로세스 정의
– 사용 도구 정의 – 품질 보증 프로세스 정의
– 장기 리드타임 소요 도구 구매 시작 – 공급업자 생산준비 지원
– 조립과 가공프로세스 재점검
– 작업자 훈련
– 품질보증 프로세스 재점검 – 전체 생산시스템 운영 시작 기타 기능 – 연구: 가능한 기술 소개
– 재무: 계획 목표 제시
– 일반 관리: 프로젝트 자원 배분 – 재무: 경제적 분석 실시
– 법무: 특허 이슈 점검 – 재무: 구매와 생산 분석 실시
– 서비스: 서비스 이슈 파악 -영업: 영업 계획 수립
2. 다양한 제품개발 프로세스
– 시장의 니즈에 대응하기 위한 본원적 제품개발 프로세스와 다른 상황들에 따른 다양한 제품 개발 프로세스들이 존재함
1) 기술추진 제품
– 기술주도에 의한 제품개발
– 기업이 가지고 있는 새로운 특성의 기술을 적용할 시장을 개발
– 예 : 고어텍스
2) 플랫폼 제품
– 이미 존재하는 기술에 기반을 두고 새로운 응용 제품을 개발
– 예 : 스마트폰, 자동차
3) 프로세스 집중 제품
– 기존의 생산 프로세스에서 신제품을 개발
– 예 : 반도체, 식품, 화학제품
4) 고객화된 제품
– 기존 제품의 표준 특성을 약간 변화시켜서 고객별 특정한 주문사항에 대응하는 제품 개발
– 모터, 스위치, 배터리
3. 제품개발 프로젝트의 경제성 분석
가. 의사결정을 돕기 위해 측정 가능한 요소들을 사용
– 프로젝트는 대개 수량화하기 어려운 요소들이 많이 있는데, 경제성 분석은 측정 가능한 요소들만을 고려함
– 동태적, 경쟁적 환경의 특성을 모두 반영하는 경제적 분석은 어려움
– 경제성 분석이 유용한 2가지 경우
1)운영설계와 개발결정
예 : 2달의 개발 기간을 단축하기 위해 구성요소의 개발을 위해 10만 달러를 지불하고 외부에 의뢰할 것인가?
개당 450달러로 4개월 내에 제품을 출시해야할까? 6개월을 더 투자하여 단가를 400달러로 줄여야 할까?
2)진행–중단 마일스톤(milestones)
예 : 새로운 개념의 실행을 계속 진행할까? 개발할 제품을 출시해야 할까?
나. Base-case 재무모델 구축
– 재무모델은 미래 현금 흐름의 타이밍과 규모에 대한 예측과 현금흐름의 순현재가치(Net Present Value)계산으로 구성
– 현금흐름의 타이밍과 규모는 프로젝트 일정에 프로젝트 예산, 판매량 예측, 생산비용 추정 등을 합쳐서 예측
– 현금흐름의 기본 항목
1) 개발원가(생산준비 단계까지 소요된 모든 설계, 검사, 조정 비용)
2) 생산 준비비용
3) 마케팅과 지원비용
4) 생산비용
5) 판매수입
다. 프로젝트 상쇄관계 이해를 위한 민감도 분석
– 민감도 분석이란 재무모델 내에 포함된 요소들의 변화에 대응하는 NPV의 변화를 계산하여 “What if” 분석을 하는 – 예 : 다른 요소들은 일정한데, 개발비용이 20% 줄어들면 NPV 변화는 얼마일까?
프로젝트 개발 기간이 25% 증가하면?
판매량이 25% 증가하는 경우와 25% 감소하는 경우 신제품의 수익성에 미치는 영향은?
라. 재무모델과 민감도 분석의 한계
– 측정 가능한 수량에만 집중하며, 이 또한 정확히 예측하기 어렵다.
– 경제적 모델링은 의사결정을 보조하는 역할만 수행하도록 해야 함
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제품 설계 및 제조 프로세스 최적화를 위한 방안
설계 – 생산 프로세스 혁신하는 ‘디지털 트윈’
이 글에서는 제조 부분에 있어서 개선되어야 할 비효율성을 살펴 보고, 디지털 트윈(Digital Twin)의 개념과 그 특징을 소개하고자 한다.
제품 설계와 제조 프로세스에서 제품 구현(product realization)은 가장 중요한 부분이다. 제품 구현은 아이디어가 실제의 물
리적인 제품으로 구현되는 단계이다. 제조현장의 모든 조립 과정은 설계와 생산 프로세스가 함께 조화를 이루어 물 흐르듯 이어
져야 한다. 제품 설계와 생산 프로세스의 완벽한 조화가 이뤄지지 않는다면, 아이디어는 단지 아름다운 도면이나 원래 목표와는
동떨어진 무언가로 전락할 것이다.
지난 몇 년간 제품 설계 방식과 생산 계획은 점차 비슷해지고 있는데, 폴트 라인(fault lines)과 같은 일부 내재된 균열로 인해 비용
은 늘어나고 개발이 지연되곤 했다. 혁신의 정신과 연관해서 생각할 때에도, 제품 설계와 프로세스간 조화를 이루는 것은 제조사
들의 생존에 중요한 문제라고 하겠다. 제조 현장의 놀라운 조화 현대화된 제조 공장을 방문해 보면 사람, 부품, 재료, 로봇, 기계 등이 분 또는 초 단위까지 정확하게 조화를 이뤄 작동하는 모습에 입이 벌어질 정도이다. 그러나 제품 설계와 생산을 위한 기획 방식은 여전히 오랜 방식에 따르고 있다. 이는 누군가를 비판하기 위함이 아니다. 위대한 설계는 그 자체로 중요한 성과라고 할 수 있다.
경우에 따라서 설계는 수백만 개의 부품과 여러 나라의 수천여 명의 직원과 파트너들이 관여되는 매우 복잡한 작업이다. 더욱이 전자 제품(보다 빠른 프로세서, 소형화), 자동차(친환경 아젠다 및 배출량), 항공(친환경 아젠다 및 복합체 기반 항공기)과 같은 주력 시장에서는 강력한 개선을 요구받고 있는 실정이다. 즉, 보다 빠르게 새로운 설계를 달성해야 하는 것이다. 이런 복잡성을 고려할 때, 이미 시도되었고 검증된 개발 과정을 뛰어 넘으려는 노력을 주저하는 것은 어느 측면에서 이해가 된다. 그러나 이런 점을 인정한다 해도 고객들은 특정 영역에서의 지연으로 인한 문제 상황의 경우와 같이 개발과 생산 전 영역에서 나타나는 문제점들을 지적하고 있다.
공통으로 직면하고 있는 과제
오늘날 직면한 가장 중요한 문제 중 하나는 설계 팀이 생산 팀 동료들과 개별 시스템을 이용한다는 점이다. 실제 이런 방식에서 설계자들은 자신의 결과물을 생산 팀 직원들에게 단순히 넘겨줄 뿐이고, 생산 팀 직원들은 자신들이 익숙한 소프트웨어를 통해 새롭게 후속 프로세스 기획을 만들어야 하는 수고를 해야 한다. 이러한 사례는 매우 흔하다. 이 경우 정보 조율이 어렵기 때문에 작업과 관련된 모든 관계자들이 현재 진행되는 상황을 파악하기가 어렵다. 물론 이는 곧 작업 상 실패의 가능성도 높이게 된다.
제조 현장의 레이아웃을 생성하는 부분에서 문제점을 쉽게 발견할 수 있다. 이러한 문제는 레이아웃 진행 시 시간과 노력이 많이 소
요되는 2D 기반의 플로어 플랜이나 종이 도면 기반의 작업을 수행함에 따라 발생하는 경우가 많다. 이러한 방식은 전체 프로세스에서 중요한 부분이긴 하지만, 유연성이 떨어진다. 또한 플로어 레이아웃의 변동사항이 기획에 정확히 반영되지 않는 경우가 많다. 이런 문제점은 생산 시스템을 지속적으로 확대하고 갱신을 필요로 하는 가전제품과 같이 급변하는 시장에서는 보다 심각한 영향을 끼칠 수 있다. 그 이유는 2D 기반의 기획에는 인텔리전스(intelligence)와 연결성(connectedness)이 부족하기 때문이다. 이런 인텔리전스와 연결성은 생산 과정에서 발생하는 상황을 정확하게 파악하도록 해, 신속하고 정확한 의사 결정을 지원하고 바로 조치할 수 있는 기반이라 할수 있다.
레이아웃 단계부터 시작된 제조 워크플로(manufacturing workflow)는 통상적으로 여러 단계를 거친 후 프로세스 검증에 들어간다. 이 단계에서도 효율성에 악영향을 미치는 잠재적인 장애 요인을 발견하게 된다. 일반적으로 생산 팀에서는 실제 장비 성능 파악을 위해서 그 장비가 설치될 때가지 기다려야 한다. 만일 장비의 성능이 기대에 미치지 못한 경우, 당일에 대안을 찾는 것은 매우 어렵
다. 결국 이 프로세스에서 어느 부분에 문제가 발생하면 심각한 지연사태로 이어지게 된다.
마지막으로 소비자들이 문제점으로 지적하는 제조 사슬의 마지막 두 단계인 스루풋(throughput) 성능과 제조 실행(manufacturing
execution) 부분을 들 수 있다. 오늘날 현대적인 생산 현장은 매우 복잡하고, 서로 다른 환경의 소프트웨어 및 기획 시스템간의 코디네이션(coordination)을 담당할 방법이 부족한 실정이다. 이에 따라 생산 공정을 지연시키는 영역이나 셀을 정확히 짚어내기 어렵다. 아울러 고객은 제조의 마지막 퍼즐 조각이라 할 수 있는 제조 실행에 대해 성과 측정과 프로세스가 어떻게 계획된 대로 실행되고, 실제 성과를 내는지 파악하기 어렵다고 지적한다. 이 역시 복잡성에서 비롯된 문제이다. 작업 현장에서의 정보를 제품 설계, 엔지니어링, 생산팀까지 피드백하는 과정에서 겪게 되는 복잡성이 그것이다.
그렇다면 어떻게 이를 해결할 수 있을까? 생산 프로세스의 모든 핵심 단계를 총체적으로 개선할 수 있는 방안이라 할 수 있는 디지털 트윈을 중심으로 알아 보자.
디지털 트윈
디지털 트윈(Digital Twin)은 실제로 작동할 수 있도록 모델링된 것의 가상 복제(virtual copy)다. 지멘스의 제품 소개에 많은 부분
을 할애하고 싶은 마음은 없지만, 지멘스는 PLM 툴을 통해 완벽한 디지털 프레임워크를 제공하기 위해 PLM 툴을 강화했다. 디지털 트윈을 통해 처음단계부터 끝까지, 제품 설계와 조립 프로세스를 사실적으로 복제해 이를 모델링하도록 한 것이다. 그렇다면 이는 어떤 의미일까? 앞에서 논의한 동일한 단계를 이용해서, 디지털 트윈의 접근 방식에서 가장 중요하다고 여겨지는 핵심적 역량을 소개하면 다음과 같다.
설계
NX 소프트웨어(다른 CAD 시스템과 더불어)를 이용하면, 제품 모델을 생성할 수 있고, 이는 팀센터(Teamcenter)에서 3D JT 모델로 열 수 있다. NX 소프트웨어는 문자 그대로 수천 개의 제품 변형을, 실제로 만들어지는 것과 똑같이, 단 몇 초만에 실제로 만들 수 있다. 이 소프트웨어는 빅데이터 기술(제품 내구성과 부품을 상세히 알려주는), PMI(Product and Manufacturing and Information)에 대한 정보, 그리고 생산 공정에 대한 기본적 정보를 통해 상충되는 문제점들이 있는 지를 결정해 준다.
필자는 이 접근법을 한 전자 제품의 설계에 시도해보았다. 우리는 즉각적으로 연결 나사못과 이에 상응하는 비디오 아웃풋 커넥터가 제대로 들어맞지 않았음을 찾아냈다. 만일 이 문제점을 방치했다면, 제조 결함으로 인해 이 커넥터들이 PCB에서 분리되어 품질보증 문제로 이어질 수 있었을 것이다. 이처럼 초기 단계에서 이런 설계 문제점을 규명함으로써 제조 프로세스 자체뿐만 아니라 그와 관련된 부분에서 상당한 시간과 비용을 절감할 수 있다.
프로세스 기획
디지털 트윈은 어떤 제품을 만들 필요가 있는지, 어떤 방식으로 그것을 만들지, 필요한 자원은 무엇인지, 만드는 장소는 어디인지
를 보다 뛰어나게 기획할 수 있도록 설계 팀과 생산 팀 간 협력을 돕는다.
한 제조 시설의 사례를 예로 설명해 보겠다. 지멘스의 솔루션을 통해 기획 팀은 BOM(Bill of Materials)을 이용해 현 공정과정의 3D 작업 모델에 새로운 단계를 업데이트할 수 있다. 어느 곳에서든지 모든 생산 시스템을 모델링할 수 있기 때문에 프랑스 파리에 있는
팀이 브라질의 리우데자네이루 현장의 생산 계획을 세울 수 있다. 또한 새로운 프로세스에 대한 시간을 추정할 수 있어, 리우데자네이루 팀은 단위 제품당 목표를 달성할 수 있도록 워크플로가 안정적인지 확인할 수 있다. 만일 그렇지 않다면, 개선된 혹은 새로운 셀을 위아래로 이동시킬 수 있다. 이런 일련의 작업을 통해 이들 목표가 달성되도록 시뮬레이션을 진행하게 된다. 이 때 수정된 기획안은 모든 관계자들이 손쉽게 접근할 수 있고 승인할 수 있다. 이 과정에서 문제점이 발견되면, 설계 팀과 기획 팀은 이를 바로잡기 위해 협력할 수
있다.
레이아웃
플로어 레이아웃과 관련해 모든 기계적 요소(mechanical), 자동화, 세부 자원에 이르기까지 디지털 트윈을 도입해 제품 설계 및 제
조 에코 시스템과 긴밀하게 연결할 수 있다. 이 때 PLM 솔루션을 함께 사용하면, 엔지니어는 생산라인에 투입된 셀, 장비, 인원을 손쉽게 드래그&드롭(drag and drop) 방식으로 관리할 수 있고, 운영에 대한 시뮬레이션이 가능하다. 이 방식은 생산 현장을 설계하고 변화를 이끌 수 있는 단순하면서도 매우 효율적인 방법이다.
예를 들어 제품에 변화가 생겨 새로운 로봇을 사용해야 할 경우, 시뮬레이션 엔지니어들은 로봇의 크기가 컨베이어 중 일부를 방해
하는지 확인할 수 있다. 그런 다음 레이아웃 엔지니어는 조정 작업을 진행하고, 새로운 장비 구매가 필요함을 알리는 변경 요청서를 발행하게 된다. 나아가 변화가 필요한 경우 영향 분석을 진행해 오류를 사전에 예방하고, 이로 인해 영향을 받을 수 있는 공급자들에게 알려줄 수 있다.
프로세스 검증
프로세스 검증과 관련해, 어셈블리 프로세스를 디지털로 확인하기 위해 디지털 트윈을 사용할 수 있다. 정량 분석에 기반한 인텔리
전트 모델링은 모든 인간적 요소들을 평가해, 근로자의 피로와 부상을 차단하는데 도움이 되는 업무자세와 같은 문제점에 대해 조언해줄 수 있다. 이러한 보고서는 직원용으로 제작된 동영상, 프로세스 가이드와 함께 교육용으로 사용이 가능하다.
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