“과거를 통해 미래를 경험한다."

[디지털투데이 석대건 기자] 다쏘시스템은 디지털 트랜스포메이션 플랫폼을 과거와 미래의 연결고리로 정의했다. 

‘3D 익스피리언스(3D EXPERIENCE)’ 기반의 플랫폼이 단순히 가상과 현실을 연결하는 데 그치지 않고, 시공간을 실시간으로 넘나든다는 것. 

과연 그 실체는 무엇일까?

다쏘시스템은 22일 열린 ‘다쏘시스템 2019 코리아 - 디자인, 시뮬레이션 & 매뉴팩처링(3D EXPERIENCE CONFERENCE KOREA - Design, Simulation and Manufacturing)’ 에서 ‘디지털 혁신을 이끄는 과학 기반 버츄얼 트윈’라는 주제로, 전환의 시대 속에서 기업에 미래 비즈니스 방향성을 전했다. 

"버츄얼 트윈은 디지털 트랜스포메이션의 기준"

‘디지털 트랜스포메이션’ 흐름은 금융, 공공, 제조, 농업, 유통 등 전 산업에 걸쳐 추진되고 있다.

특히, 제조 부분은 전방위적이고 구체적으로 진행 중이다. 제품 디자인, 제품 설계 및 공정의 R&D 단계부터 스마트팩토리에서의 생산, SCM을 거쳐, 물류에서 판매, 마케팅에 이르기까지 AI, 빅데이터, 사물인터넷(IoT), AR/VR 등 신기술이 적용된다.

이에 많은 기업이 각자의 방식으로 뒤처지지 않기 위해 노력하고 있다. 여기서 김정운 본부장은 묻는다. 단지 제품 정보를 데이터로 입력하는 방식과 무엇이 다르냐고. 단순히 종이에 적혀진 제품 정보를 엑셀로 옮겨서 관리하는 수준이 아니라는 것.

정운성 다쏘시스템코리아 대기업영업총괄 본부장은 이러한 차이를 가르는 요소로 ‘버츄얼 트윈(Virtual twin)’을 강조했다. 

‘버츄얼 트윈’은 디지털 쌍둥이인 ‘디지털 트윈’의 가상 공간과 현실 현장의 연결성에, 실시간성을 더한다. 

기존의 디지털트윈의 특징인 ‘실제 공간 물리적 제품’, ‘가상 공간의 가상 제품’, ‘가상·실제 제품 간 데이터와 정보의 연결성’이라는 세 가지 요소에다가, 상호 작용을 통해 실시간 개선으로까지 확장하는 것.

이는 PLM(제품수명주기관리, Product Lifecycle Management)과 접목된 개념으로, 제조 공정 내 제품의 라이프 사이클, 기획 설계부터 제조, 판매, 유통, 유지, 폐기에 이르기까지 전 과정에서의 기술 접목을 통해 최적화에 이르겠다는 의도다. 

정운성 본부장은 “어떻게 설계됐는지, 어떻게 시공됐는지, 나아가 어떻게 운영할지까지 버츄얼 트윈으로 알 수 있다”고 설명했다. 

버츄얼 트윈을 통한 비즈니스 최적화는 결국, 기업이 추진하는 디지털 트랜스포메이션의 궁극적인 방향과 일치하게 된다. 

디지털 쌍둥이는 따로 또 같이 업그레이드하며 최적화한다

정운성 본부장은 버츄얼 트윈이 적용가능한 분야로, ‘자동차’와 ‘플랜트’를 꼽았다. 

‘자동차’의 경우, 버츄얼 트윈 아래 디자인, 엔지니어링, 시뮬레이션, 고객경험, 사후 지원을 하나의 순환구조로 엮어낸다. 

먼저 디자인 시 3D 모델링과 비주얼라이징을 통해 프로덕트의 디자인이나 인터페이스의 주된 기능 등 룩앤필(Look & feel)을 예측해 부품에서 시스템 범위까지 가상화를 통한 검증 결과를 기반으로 설계를 마친다. 설계된 디자인을 물리적, 화학적 가상 조건에 대입해 ‘제로 프로토 타입’이 제작된다.

이후 가상 마케팅 및 콘텐츠 등 유통 및 판매 과정을 거치면서 고객 사용 정보와 실시간 연계되면서 버츄얼 트윈(디지털&피지컬 트윈)은 따로 또 같이 지속적인 업그레이드를 하게 된다.

플랜트 분야에서 ‘버츄얼 트윈’의 과정도 유사하게 진행된다. 가상화 배치 시뮬레이션을 통해 신설 공장과 생산 라인을 구축하고, 동시에 작업자와 자동화 프로세스 사이의 병목과 효율성을 검토한다. 

검증을 통해 ‘버츄얼 트윈’이 완성되면, 실제 생산 이후 생산성이 유지되도록 보수 프로세스를 한 번 더 가상 플랜트 환경에서 학습해 점점 생산 처리량, 작업 스케줄 등 공정 과정을 최적화한다.

이에 포스코건설은 플랜트 분야에서 차근차근 디지털 트랜스포메이션을 진행하고 있다. 

김진호 포스코 E&C R&D센터장은 “건설 환경과 업무 방식의 불일치는 디지털라이제이션의 이유”라며, “핵심적인 부분부터 디지털화를 시도했다”고 말했다. 

김 센터장에 따르면, 지금의 건설 인력은 40대 이상이 84%에 달하며, 현장 인력 역시 외국인 노동자가 24.7%다. 아울러 근로시간 단축도 영향을 미쳐, 건설 전문성은 점점 떨어지고 있다. 

이 때문에 플랜트 계획, 실행, 준공의 3박자는 어긋나 일정은 지연되고 비용은 증가했다. 그러다 보니, 현장PM의 능력에 의존해 프로젝트 성과가 천차만별로 차이가 나는 상황까지 발생했다. 포스코가 10억 달러(약 1조 1700억원) 이상의 365개 프로젝트를 분석한 결과, 원가 상승한 프로젝트 64%, 공사 기한이 지연된 프로젝트는 73%에 달했다.

포스코 건설, 현장를 디지털로 구축한다..."미래 알 수 없지만, 우리는 준비됐다"

포스코 건설은 이를 해결하기 위해 현장 네트워크를 디지털화하고, 현장 PM에 의존했던 시공관리 프로세스를 작업단위를 세분화하는 AWP방식을 도입했다.

먼저 건설 핵심 소재인 강건재 BIM 라이브러리를 통해 디지털 관리 시스템을 도입하고, 카티아 등 다쏘시스템 솔루션을 도입해 아날로그 시공관리 프로세스를 디지털로 이식했다.

아울러 이 과정에서 만들어지는 데이터는 ‘포스코 E&C 프로젝트 포털’로 입력된다. 해당 포털은 포스코뿐만 아니라 발주처, 감리, 설계, 시공 협력사, 제품 제작 업체가 모두 공유된다. 

김 센터장은 “현장에서 중요한 내용 중의 하나가 자재 관리, 제작관리, 품질 관리, 안전 관리와 같은 정보가 모두 데이터화되고 있다”며, “작업지시서, 결제시스템, 설계 정보 등 하나의 포털 플랫폼에서 해결할 수 있도록 구축했다”고 전했다.

이어 “아직은 성과는 예측하기 쉽지 않다”라면서도, “(미래에) 어떤 변화가 일어날지 모르지만, 우리는 준비를 끝냈고 시도를 했다”고 자신했다. 

하지만 이미 성과는 나오는 중이다. 포스코건설은 디지털 트랜스포메이션 이후, 공사비는 10%를 절감했으며, 공사 기한은 이전보다 10% 단축했다. 재시공 사례도 없었다고 포스코는 밝혔다.