기계 및 장비 엔지니어링에서 디지털 트윈의 중요성

Eplan 마스터 데이터 비즈니스 책임자인 팀 하우쉬케(Timm Hauschke)와의 인터뷰. 1999년 Eplan에서 컨설턴트로 시작, 이후 자동 엔지니어링 부서 제품 관리 파트로 이동, 2018년 말 이후 "Master Data" 수장으로 활발히 활동하고 있습니다.

Eplan의 관점에서, 개방형 표준을 기반으로 한 매끄러운 통합.

tec.news: 자동화 시스템의 디지털 생성과 관련하여, Eplan에서 이 분야는 수년간 어떻게 발전해 왔습니까?

T. Hauschke: 원칙적으로, 그 시작은 Eplan이 설립된 1984년 - 잉크 없이 회로도를 그리기 위한 첫 번째 시도가 있었던 때로 거슬러 올라갑니다. 이것이 사실상 최초 디지털 트윈의 선구자였습니다. 이처럼, 우리가 실제로 하는 일은 전기 기술 자동화의 의미에서 기계나 장비의 일부를 디지털로 표현하는 것입니다. Eplan 문서화로 이를 수행하는 것이 가능하며, 이것이 수 년 동안 이 분야에서 Eplan이 강력하게 발전하게 된 기초입니다. 우리는 3D 형식으로 물리적 제어 캐비닛을 디지털로 매핑함으로써 추상적 회로도에서 물리적 세계로의 도약을 이루었습니다. 이를 통해 이상적인 형태로 실제로 어떻게 구축되어야 하는지도 알아볼 수 있습니다. 회로도와 제어 캐비닛의 3D 모델에서 얻은 정보의 조합은 제어 캐비닛의 자동 생산을 위한 기반이 됩니다. 이러한 데이터는 생산을 위해 직접 기계로 전송될 수 있습니다. Rittal과 같은 기업에서 이미 적용되고 있습니다. 절단부 및 홀은 자동 제어 가능하며, 길이 결정을 포함한 전선 조립도 자동화될 수 있습니다.

장비의 작동 관점에서 한 단계 더 나아가면, 위에서 설명한 디지털 문서는 오늘날에도 매우 중요한 역할을 합니다. Rittal은 고객에게 디지털 회로도 포켓인 Rittal ePocket을 제공하여 고객이 QR 코드를 사용하여 Eplan Cloud를 통해 장비나 제어 캐비닛의 디지털 설명서에 직접 액세스할 수 있도록 합니다. 이를 통해 효율적인 오류 분석이 가능하며, 다운타임을 최소화할 수 있습니다.

tec.news: 구성 요소 제조업체는 어떻게 그리고 어느 시점에서 참여하게 된다고 생각하십니까?

T. Hauschke: 모든 것은 장치 데이터에 달려있습니다. 그리고 바로 이 부분에서 HARTING과의 협력이 시작됩니다. 요즘은 구성 요소 제조업체에 대한 요구사항이 이전보다 상당히 높아졌습니다. 장치에 필요한 모든 정보가 디지털 형식으로 일관되게 제공되어, 이를 통해 우리의 공동 고객이 앞서 언급한 가치 사슬에 따라 지능적으로 처리할 수 있어야 합니다. 이로써 고객이 모든 이점을 누릴 수 있습니다.

과거에는 주로 물리적 구성 요소에 초점을 맞추고 기술 규격 준수에만 주의를 기울였습니다. 하지만, 오늘날에는 제품의 디지털 트윈이 적어도 동일한 수준의 중요성을 갖습니다. 물리적 표현의 설명 외에도, 구성 또는 주문도 가능하도록 구성 요소가 모든 알파벳 및 숫자 정보와 함께 회로도나 추후 상용 프로세스에서 어떻게 표현되어야 하는지 추가 디지털 표현이 정의되어야 합니다.

항상 효율적으로 장비에 대한 문서 작성을 할 수 있도록 설계자에게 필요한 정보에 중점을 둡니다.

우리는 중립적인 데이터 의미론(semantics) 및 분류 시스템인 ECLASS와 엔지니어링에 필요한 정보가 기재된 당사의 Eplan Data Standard를 사용하여, 앞서 제기된 문제에 대한 효율적인 해결책을 제시하고 데이터 생성에 필요한 노력을 최소화했습니다.

tec.news: 디지털 트윈은 다양한 수준에서 고려됩니다. 제어 캐비닛의 경우에도 마찬가지입니다. 그렇다면, 대표님은 디지털 트윈이 적용된 개별 구성 요소의 사용자이기도 하지만, 이를 활용하여 디지털 트윈이 적용된 구성 요소를 생성하기도 하십니까?

T. Hauschke: 맞습니다. 설계자는 가장 작은 단위인 디지털 장치를 모아, 당사 소프트웨어를 사용하여 시스템, 즉 제어 캐비닛을 만들어 냅니다. 이 제어 캐비닛 또한 결국 디지털 표현입니다. 예를 들어, 이런 식으로 제작된 다섯 대의 기계로 구성된 생산 라인을 살펴보면 이 역시 디지털 트윈으로 표현될 수 있습니다. 이러한 계층 구성은 자산 관리 셸(AAS)의 목적입니다.

tec.news: 그렇다면, 디지털 트윈은 단순히 제어 캐비닛이나 이와 유사한 것을 제작하는 것 이상의 다양한 사용 사례를 보유하고 있다는 거네요. 그럼, 향후 디지털 트윈이 수명주기 서비스를 제공할 수 있다고 보십니까?

T. Hauschke: 네. 당연하죠. 물론, 상호 작용은 여기서도 중요한 역할을 합니다. 생산 과정에서 수집된 데이터는 생산 트윈을 통해 어떻게 거꾸로 전송할 수 있을까요? 다시 말해, 분석 등의 목적으로 실시간 데이터를 어떻게 시스템에서 수집하여 기록할 수 있을까요?

tec.news: IDTA (International Digital Twin Association)는 자산 관리 셸을 통한 디지털 트윈의 기능 설명을 표준화하는 과제를 맡았습니다. 이러한 표준화 노력을 어떻게 평가하십니까?

T. Hauschke: 꽤 오랜 시간 동안 우리는 ECLASS 맥락에서(하단 상자 텍스트 참조) 디지털 트윈에 대한 IDTA의 설명에 따라 기반을 구축하는 작업을 진행해 왔습니다. 이에 따라 우리는 이러한 개방형 표준을 구체화하고 프로세스를 적극적으로 수행하는 데 큰 관심을 가지고 있습니다. 나는 이것이 참조 응용 프로그램과 부분 모델을 만들어 이론적인 개념을 실제 경험으로 보완할 수 있도록 하는 이상적인 방법이라고 생각합니다. 앞으로 어느 정도의 발전을 이룰 수 있는지는 시간이 알려줄 것입니다. 기업이 이러한 지식을 어떻게 구현하는지가 결정적 역할을 할 것입니다. 자산 관리 셸은 완전히 새로운 정보 모델입니다. 이 모델의 설명과 문서화 프로세스는 지난 50년 동안 사용된 방식과는 크게 다릅니다. 특히 기존에 수많은 브라운필드 시스템이 존재하기 때문에 전환에는 시간이 필요합니다. 새로운 시스템에 대해서는 반드시 이러한 중요한 단계를 거쳐야 합니다.

tec.news: 향후 ECLASS와 IDTA의 활동에 조정이 있을까요?

T. Hauschke: ECLASS와 IDTA는 협력 관계에 있습니다.  ECLASS 정보 모델은 장치의 분류 및 설명 방법과 관련하여 자산 관리 셸의 기본 구성 요소라는 점에서 좋은 진전을 이루고 있습니다. ECLASS는 이에 따라 정보 모델을 조정하고 이른바 자산 애플리케이션 클래스를 완벽한 상호 작용으로 설명할 수 있는 수준으로 추가했습니다. ECLASS 표준은 IEC와 호환되고 기계 판독이 가능하기 때문에 이것은 독점적인 형식이 아닙니다. 기계 간 의사소통을 위한 이러한 기반이 없다면, 아무리 최고의 정보 시스템이라도 도움이 되지 않을 것입니다. 이와 관련하여 IDTA와 긴밀한 조정이 이루어지고 있습니  다. 예를 들어, 여기서 디지털 활자판이 언급되어야 하는데, 이는 양쪽에서 의미적으로 긴밀하게 조정되고 있습니다.

tec.news: ECLASS의 관점에서 액티브 자산 관리 셸의 측면을 어떻게 보십니까?

T. Hauschke: 현재 라이브 데이터에 대한 다양한 접근 방식이 존재하기 때문에 아직도 이에 대한 논의가 더 이루어져야 할 것이라 생각합니다. 우리는 현재 이곳에서 높은 수준의 역학을 관찰하고 있습니다. ECLASS 측면에서는 오늘날 우리가 매핑하는 모든 것이 디지털 트윈 방향으로 1 대 1로 사용될 것이라 말할 수 있습니다. 우리는 이 정보를 분류 시스템과 의미론에 포함시켜 정보를 전송 및 활용할 수 있는 매우 좋은 위치에 있습니다.