급속한 기술 발전과 인더스트리 4.0의 부상으로 제조가 점점 더 많은 영향을 받는 시대에 디지털 트윈 기술의 채택은 제조 프로세스를 재편하는 중추적인 요소가 되고 있다. 제조업체가 이 혁신적인 기술을 통합하는 과제에 직면함에 따라 복잡성을 탐색하고 이점을 극대화하기 위한 포괄적인 가이드의 필요성이 그 어느 때보다 절실해졌다.

글로벌 IT 연구 및 자문 회사인 인포테크 리서치 그룹(Info-Tech Research Group)이 ‘제조 분야의 디지털 트윈( Digital Twins in Manufacturing)’ 연구 보고서를 발표했다.

보고서는 제조업체가 디지털 트윈의 힘을 활용하여 제품 개발을 향상하고 생산 프로세스를 최적화하며 운영 효율성을 높일 수 있도록 심층적인 통찰력과 실용적인 도구를 제공한다.

제조 산업의 당면 과제

쉬레야스 슈크라(Shreyas Shukla) 인포테크 리서치 그룹 수석 연구 이사는 "공장이 점점 더 복잡해지고 상호 연결되고 인더스트리 4.0이 부상함에 따라 생산 및 유지 관리에 대한 전통적인 접근 방식은 혁신적인 솔루션을 요구하는 전례 없는 과제에 직면해 있다."라며, "비용 상승, 엄격한 품질 요구 사항, 치열한 글로벌 경쟁, 운영 효율성 향상에 대한 요구 등의 요인으로 인해 전 세계 제조업체는 엄청난 압력을 받고 있다. 이러한 과제를 정면으로 해결하기 위해 디지털 트윈이라는 개념이 게임 체인저로 등장했다."고 말했다.

보고서는 제조 부문에서 디지털 트윈의 중요한 이점과 적용을 탐구하여 전통적인 제조 방법에서 보다 발전된 데이터 기반 프로세스로의 전환을 강조한다. 보고서는 디지털 트윈을 통해 제조업체가 어떻게 물리적 자산의 매우 정확한 가상 모델을 생성하여 제품 개발 향상, 생산 프로세스 최적화 및 예측 유지 관리로 이어지는지 보여준다.

이러한 기술적 도약은 가동 중지 시간 감소와 품질 및 안전성 향상을 촉진할 뿐만 아니라 제조업체가 실시간 데이터를 기반으로 더 많은 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있도록 해준다. 디지털 트윈의 채택은 운영 효율성을 높이고, 시장 요구에 적응하고, 글로벌 과제에 직면하여 경쟁 우위를 유지하려는 제조업체의 초석이 되고 있다.

보고서는 디지털 트윈의 구현이 기술 통합을 넘어선다는 점을 더욱 강조한다. 이는 제조 운영의 전략적 변화를 의미한다. 이 혁신적인 프레임워크에서 제조업체는 프로세스를 실시간으로 시각화하고 분석할 뿐만 아니라 운영을 사전에 조정하고 최적화할 수 있다.

제조 산업에서의 디지털 트윈의 이점

보고서는 디지털 트윈 기술의 효과적인 채택이 어떻게 일반적인 제조 문제를 해결하기 위한 다양한 솔루션을 제공할 수 있는지에 대한 예도 제공한다. 제조 부문에서 디지털 트윈의 이점은 아래와 같다.

① 유지 관리 비용 절감 – 디지털 트윈을 통해 기업은 잠재적인 오류 원인을 이해할 수 있으므로 중단 및 가동 중지 시간을 방지하기 위한 사전 조치를 취할 수 있다.

② 생산성 향상 – 디지털 트윈은 가동 중지 시간을 줄이고 시스템/프로세스 최적화를 허용하여 생산성을 향상시킵니다.

③ 더 빠른 생산 시간 – 디지털 트윈을 사용하면 제조 프로세스를 최적화하여 생산 시간을 단축할 수 있다.

④ 신속한 테스트 – 디지털 트윈을 사용하면 시나리오 시뮬레이션이 가능해 실제 프로토타입보다 더 빠르게 잠재적인 실패 지점에 대한 통찰력을 얻을 수 있다.

⑤ 고객 만족도 향상 – 디지털 트윈을 통해 고객의 요구 사항에 대한 더 깊은 통찰력을 얻을 수 있으므로 기업은 더 높은 품질의 제품을 제공할 수 있다.

⑥ 향상된 협업 – 기획자, 엔지니어 및 기술자는 동일한 프로세스 및 시스템 정보에 연중무휴 24시간 액세스할 수 있다.

⑦ 향상된 비즈니스 성과 – 디지털 트윈을 통해 기업은 더 나은 결정을 내릴 수 있으며 이를 통해 보다 지속적인 고객 관계와 수익성을 얻을 수 있다.

⑧ 실시간 모니터링 – 디지털 트윈은 복잡한 물리적 객체 또는 시스템에 대한 실시간 심층 보기를 제공한다.

보고서는 제조 운영 혁신에서 디지털 트윈 기술의 중요한 역할을 강조한다. 제조업체가 디지털 트윈을 활용하여 생산 프로세스에서 혁신, 효율성 및 전략적 변화를 추진하는 데 중점을 두고 이러한 최첨단 접근 방식을 채택하도록 권장한다. 이를 통해 제조업체는 기술 발전에 보조를 맞출 뿐만 아니라 이를 적극적으로 활용하여 경쟁 우위를 확보할 수 있다.

디지털 트윈 기술을 수용하면 제조 운영이 전통적인 방법에서 고급 데이터 기반 시스템으로 발전하여 향상된 생산성, 품질 및 고객 만족을 달성하는 데 중추적인 역할을 할 수 있다.

슈크라는 "디지털 트윈은 물리적 자산의 가상 복제본 역할을 하여 실시간 데이터를 캡처하고 실제 자산을 정확하게 표현한다."라며, "디지털 트윈은 센서 데이터, 기계 학습 알고리듬 및 고급 분석을 결합하여 제조 프로세스의 성능, 유지 관리 및 최적화에 대한 탁월한 통찰력을 제공한다. 이를 통해 제조업체는 다양한 시나리오를 모니터링, 시뮬레이션 및 예측하여 데이터 기반 의사 결정을 촉진할 수 있고 운영 효율성도 향상된다."고 말했다.

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