디지털 트윈을 통한 레거시 자동차 공장 혁신

자동차 산업은 효율성, 지속 가능성, 민첩성 향상에 대한 요구로 인해 지각변동을 겪고 있습니다. 이러한 변화의 가장 강력한 원동력 중 하나는 제조업체가 실시간으로 운영을 시뮬레이션, 모니터링 및 최적화할 수 있는 물리적 공장의 가상 복제본인 디지털 트윈입니다. 기존 자동차 공장은 디지털 트윈을 도입하여 운영을 현대화하고, 공급망 협업을 강화하며, 상당한 ROI를 달성할 수 있습니다. 자동차 제조 분야의 디지털 트윈은 제조 프로세스를 디지털화하고 간소화하여 레거시 공장을 업데이트하고 점점 더 복잡해지는 공급망 환경에서 안정적으로 작업할 수 있는 다음 단계의 발전입니다.

디지털 트윈을 통해 가상의 시각적 소스를 확보할 수 있습니다.

가상 공장: 디지털 트윈의 작동 방식

디지털 트윈은 단순한 3D 모델이 아니라 실시간 센서 데이터, IoT 디바이스, AI 기반 분석을 기반으로 지속적으로 업데이트되는 지능적인 데이터 기반 공장의 표현입니다. 이 가상 공장은 실제 공장을 미러링하여 제조업체가 다음을 수행할 수 있도록 지원합니다:

• 변경 사항을 구현하기 전에 생산 프로세스를 시뮬레이션할 수 있습니다.
• 예측적 유지보수를 통해 장비 고장을 예측하고 예방합니다.
• 병목 현상을 파악하여 워크플로 효율성을 최적화합니다.
• 설치된 상태와 설계된 상태를 일치시킵니다.
• 지속적인 성능 모니터링을 통해 다운타임과 낭비를 줄입니다.

디지털 트윈은 레이저 스캐닝을 통해 가장 일반적으로 생성됩니다. 지상 스캐너, 모바일 스캐너, 드론 스캐너 등 다양한 레이저 스캐너를 사용하여 현장 시설을 캡처할 수 있습니다. 레이저 스캔 데이터는 현장 시설의 표면을 매핑하는 지리 공간 점의 필드를 나타내는 포인트 클라우드 형태로 현장 시설의 완전하고 정확한 그림을 캡처합니다. 지금까지 포인트 클라우드 데이터는 방대한 양의 저장 공간과 데이터 요구 사항으로 인해 업로드 및 공유가 어려웠습니다. 이제 포인트 클라우드 데이터를 3D 메시로 원활하게 변환하여 가능한 최고 해상도로 스트리밍하는 Cintoo와 같은 올인원 플랫폼을 사용하면 포인트 클라우드 데이터를 쉽게 업로드, 스트리밍 및 공유할 수 있습니다 .

액세스 가능한 사용자 친화적인 플랫폼에서 포인트 클라우드 데이터를 스트리밍하면 사이트와 현장 조건의 가상 복제본을 사용할 수 있어 완전하고 정확한 디지털 트윈을 렌더링할 수 있습니다.

자산 태깅과 같은 올인원 플랫폼의 도구를 사용하여 스마트 팩토리로 전환할 수 있습니다.

예를 들어, 자동차 대기업인 BMW는 디지털 트윈 기술을 도입하여 공장의 가상 복제본을 만들어 엔지니어가 새로운 레이아웃과 생산 기술을 실제 공장에 적용하기 전에 테스트할 수 있도록 했습니다. 더 많은 프로젝트 팀이 현실 캡처 포인트 클라우드에서 생성된 설치 상태의 조건을 가져와 BIM/CAD 모델을 매핑하여 설계된 조건이 기존 공장의 조건과 정확하게 일치하는지 확인할 수 있습니다. 이를 통해 시행착오 비용을 크게 줄이고 새로운 장비 설치에 의존하는 신규 모델의 시장 출시 기간을 단축할 수 있습니다.

공급망 및 협업 혁신

기존 자동차 공장은 가시성 부족으로 인해 지연, 비효율성, 비용 증가로 이어질 수 있는 파편화된 공급망으로 인해 어려움을 겪는 경우가 많습니다. 디지털 트윈은 전체 공급망에 대한 통합된 실시간 뷰를 제공함으로써 이러한 격차를 해소하는 데 도움이 됩니다.

공급망의 주요 이점

• 실시간 추적: 제조업체는 원자재, 구성 요소, 완제품을 정확하게 추적할 수 있습니다.
• 위험 완화: AI 기반 예측 분석은 생산에 영향을 미치기 전에 잠재적인 중단을 식별합니다.
• 물류 최적화: 디지털 트윈은 창고 관리 및 배송 일정을 간소화하여 리드 타임과 비용을 줄여줍니다.
• 지속 가능성 향상: 디지털 트윈은 에너지 소비를 최적화하고 폐기물을 줄임으로써 친환경적인 제조를 지원합니다.

예를 들어 테슬라의 기가팩토리는 디지털 트윈 기술을 활용하여 복잡한 공급망 물류를 관리함으로써 배터리 생산과 차량 조립이 고도로 동기화되고 효율적으로 유지되도록 보장합니다.

신투에서 간소화된 협업 강화

디지털 트윈의 주요 장점은 다양한 팀과 이해관계자 간의 협업을 촉진할 수 있다는 점입니다. 디지털화된 플랫폼 내에서 엔지니어, 설계자, 공장 관리자, 공급업체는 공유된 가상 환경에서 함께 작업할 수 있습니다.

디지털 트윈 에코시스템 내 도구 및 기술

• AI 및 머신 러닝: 예측 유지보수 및 지능형 자동화를 지원합니다. 자산 태깅을 사용하여 모니터링 또는 유지보수가 필요한 장비와 자재를 명확하게 파악할 수 있습니다.
• IoT 센서: 공장 상태 및 기계 성능에 대한 실시간 데이터를 수집합니다.
• 클라우드 컴퓨팅: 전 세계 어디서나 디지털 트윈 데이터에 원활하게 액세스할 수 있습니다.
• AR/VR 통합: 엔지니어가 원격으로 검사 및 교육을 수행할 수 있습니다.

예를 들어, Ford는 AR/VR 기술과 결합된 디지털 트윈 플랫폼을 활용하여 조립 라인 변경 사항을 시뮬레이션함으로써 생산 중단 없이 효율성을 보장하고 있습니다. 이를 통해 여러 부서로 구성된 팀이 원격으로 협업할 수 있어 운영의 유연성과 탄력성을 높일 수 있습니다.

이러한 모든 도구 세트와 최적화는 Cintoo 플랫폼에서 사용할 수 있으므로 가상 환경에서 글로벌 협업을 간소화해야 하는 프로젝트 팀에게 다시 제어권을 부여합니다. 실시간 모니터링, 자산 태깅, 주석, 자동 측정, BIM/CAD 모델을 설치된 조건에 매끄럽게 오버레이하여 충돌을 감지하는 기능 등의 도구는 팀이 데이터를 이해하는 데 도움이 됩니다. Cintoo를 사용하면 데이터의 '소유자'가 되어 공유 가능성, 접근성, 실행 주도형 인사이트를 최적화할 수 있습니다.

비즈니스 사례: 변화가 일어나고 있는 이유

기존 자동차 공장에서 디지털 트윈을 도입하는 것은 단순한 트렌드가 아니라 명확한 비즈니스 이점을 바탕으로 한 필수 요소입니다. 디지털 트윈 구현에 대한 투자 수익률(ROI)은 다음과 같이 기업에서 보고하는 바와 같이 매우 높습니다:

• 예측 유지보수 및 프로세스 최적화를 통한운영 비용 최대 30% 절감.
• 시뮬레이션 기반 설계 덕분에제품 개발 주기가 20~50% 빨라집니다.
• 최초 품질률 향상으로 재작업 및 재료 낭비 감소.
• 글로벌 지속 가능성 목표에 부합하는탄소 발자국 감소.

예를 들어 폭스바겐은 제조 공정에 디지털 트윈을 도입하여 생산 시간을 단축하는 동시에 차량 품질을 개선했습니다. 문제가 발생하기 전에 예측하고 해결할 수 있는 능력으로 효율성과 고객 만족도를 높일 수 있습니다.

자동차 제조의 미래

레거시 자동차 공장은 현대화해야 한다는 압박에 직면해 있으며, 디지털 트윈 기술은 완벽한 경로를 제공합니다. 제조업체는 운영의 가상 표현을 생성함으로써 프로세스를 간소화하고 공급망 효율성을 높이며 전례 없는 속도로 혁신을 추진할 수 있습니다.

BMW, Tesla, Ford와 같은 업계 리더들이 계속해서 입증하고 있듯이 디지털 트윈의 이점은 무시하기에는 너무도 중요합니다. 이러한 변화를 수용하는 기업은 빠르게 진화하는 자동차 환경에서 경쟁할 수 있는 유리한 위치를 선점하여 보다 민첩하고 비용 효율적이며 지속 가능한 제조의 미래를 보장받게 될 것입니다.