[인더스트리뉴스 최종윤 기자] ‘로봇발(發) 산업혁명’이 일자리 지형을 바꾸고 있다. 그야말로 4차 산업혁명 시대의 주인공은 인공지능(AI)과 로봇이다. 단순·반복 업무와 위험한 작업은 로봇의 몫이 됐고, ‘3D’(더럽고 힘들고 위험한) 업무에서 벗어난 사람은 생산적이고 창의적인 일에 시간을 더 투입할 수 있게 됐다. 앞으로 로봇이 일상에 침투하는 영역은 점점 넓어질 것으로 보인다.
영국 시장조사업체 인터랙티브애널리시스에 따르면 2018년 459만 대였던 전 세계 산업·협동·서비스 로봇은 지난해 2,483만대로 5.4배 늘었다. 마케츠앤드마케츠는 글로벌 로봇시장 규모가 지난해 573억 달러(약 76조원·추정치)에서 2030년 1,565억 달러(약 208조원)로 세 배가 될 것으로 전망했다.
이러한 로봇의 제조공정을 가상공간에 만들어서 공정 설계·제작의 어려움을 덜어주는 솔루션이 있다. 바로 다쏘시스템의 ‘델미아’(DELMIA)다.
델미아는 다쏘시스템의 3D익스피리언스 플랫폼으로 구동되는 솔루션 중 하나로, 산업용 AR 소프트웨어를 공급하는 제조·운영을 위한 조립 지원과 품질관리 소프트웨어 솔루션 개발 기업 디오타(DIOTA)가 리브랜딩된 이름이다.
3D 데이터를 기반으로 가상공간에서 생산라인을 설계하고 시뮬레이션함으로써 사람과 여러 대의 로봇이 안전하게 협업하도록 뒷받침해 제조, 공급망, 서비스 제공업체들이 겪는 가장 어려운 상황을 해결하고 효율적으로 계획, 관리, 최적화, 실행할 수 있도록 지원한다.
솔루션의 핵심은 가상과 현실을 연결하는 ‘버추얼 트윈’ 기술에 있다. 버추얼 트윈은 실제 생산 환경을 디지털로 재현해, 생산 프로세스 전반을 가상으로 실험하고 최적화할 수 있게 한다. 예를 들어 새로운 제조공정이나 설비배치가 실제 운영에 미칠 영향을 미리 시뮬레이션해, 비용증가나 생산지연 등의 위험 요소를 사전에 발견하고 제거할 수 있다.
이는 제품개발에서부터 최종 생산단계까지, 모든 프로세스에서 정확성과 효율성을 높여 준다. 델미아는 이와 같은 가상세계와 실제세계의 통합을 통해 예기치 못한 문제를 최소화하고, 보다 신속하고 정확한 결정을 내릴 수 있도록 돕는다.
또한 실시간 협업과 연결성을 제공해 제조업체가 복잡한 글로벌 운영을 보다 효율적으로 관리할 수 있도록 한다. 이 솔루션은 공급망 관리, 설계, 제조, 물류 등 다양한 부서와 기능을 단일 플랫폼에서 통합해 모든 관련자들이 동일한 데이터와 정보를 실시간으로 공유할 수 있게 한다.
이를 통해 설계변경이나 생산계획의 조정 등이 즉시 반영되며, 이로 인해 모든 팀이 빠르게 협력하고 신속하게 문제를 해결할 수 있다. 특히 델미아의 강력한 데이터 관리 기능은 제조환경에서 발생하는 실시간 데이터를 기반으로 운영을 최적화하고, 이를 통해 불확실한 시장 상황에서도 유연하게 대처할 수 있는 능력을 제공한다.
델미아의 또 다른 중요한 기능은 고급 최적화 알고리즘을 사용하는 것이다. 이 알고리즘은 제조 계획 수립, 자원 배분, 일정 관리 등을 자동으로 최적화해 제조업체가 비용 절감, 생산성 향상, 납기 단축 등의 목표를 달성할 수 있게 한다.
제조 실행 시스템(MES)을 통해 생산 현장에서 실시간 데이터를 수집, 모니터링, 분석함으로써 운영의 효율성을 극대화하는 것도 델미아의 강점이다. MES는 생산 장비와 인력, 자재의 활용도를 추적하여 계획에서 벗어난 부분을 감지하고, 문제가 발생하기 전에 조치를 취할 수 있도록 돕는다.
이를 통해 제조업체는 생산공정의 가시성을 높이고, 안정적인 운영을 유지할 수 있다. 델미아는 항공기 제조와 운영과정에서 복잡한 프로세스를 효율적으로 관리하고 최적화하는 데 용이하다. 항공우주 산업은 매우 정밀한 기술과 복잡한 공급망이 요구되며, 여기서 델미아는 가상 현실과 실제 생산을 연결해 버추얼 트윈을 사용해 운영의 효율성을 높인다.
가상 시뮬레이션을 통해 설계부터 제조, 조립까지 전 과정이 예측 가능하며, 실시간 데이터를 바탕으로 생산라인에서 발생할 수 있는 문제를 미리 파악하고 해결할 수 있기 때문이다. 다쏘시스템의 버추얼 트윈은 설계 오류를 줄이고, 항공기 생산 과정에서의 품질 및 안전을 보장한다.
예를 들어 가상 공장에서 새로운 부품이나 시스템을 실제 도입 전에 시뮬레이션할 수 있어, 대규모 생산이 시작되기 전에 오류를 미리 해결할 수 있다. 이로 인해 항공기 제조와 관련된 리드 타임이 줄어들고, 비용 효율성도 크게 개선된다.
산업 장비 제조업체들은 고도의 자동화와 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT) 기술을 통해 생산 효율성을 극대화하고, 공급망을 최적화하는 필요성이 크다. 델미아는 이와 같은 요구를 충족시키기 위해 4차 산업혁명에 맞춰 제조환경을 스마트하게 관리하는 솔루션을 제공한다. 이를 통해 주문형 생산을 실현하고, 글로벌 생산 관리가 가능해 진다.
델미아는 특히 주문형 제조에서 탁월한 성능을 발휘한다. 다양한 고객 요구에 맞춘 제품을 신속하게 생산하며, 실시간으로 글로벌 생산을 모니터링하고 최적화한다. 델미아의 분석 기능을 통해 데이터 기반의 의사 결정을 내리고, 자원을 효율적으로 배분해 생산비용을 절감할 수 있다. 또한 이러한 디지털 시스템은 전체 생산 프로세스를 더욱 투명하게 만들어 품질 문제나 생산 지연을 사전에 방지할 수 있다.
디오타가 합류함에 따라 CAD를 활용한 설계, ‘델미아(DELMIA)’를 통한 작업 지시서 작성, 그리고 컴포저 기능을 이용해 디오타로 실제 작업을 수행한 후 설계 단계로 리포트가 반환되는 폐쇄 루프가 완성된다. 이 전체 프로세스는 델미아의 MES(제조 실행 시스템) 툴인 ‘아프리소(Apriso)’가 관리한다. 아프리소는 디오타의 모든 데이터를 수집 및 관리해 이를 다쏘시스템의 3D익스피리언스 플랫폼에 공유하며, 내년부터 정식 버전으로 운영될 예정이다.
모듈러 건축시장을 이끄는 포스코 A&C는 델미아를 사용해 다양한 건설 배치를 시뮬레이션하고, 건설 장비의 기계적 제약 및 건설 현장 조건을 검토해 현장 사용 효율성을 개선하고 있다. 3D익스피리언스 플랫폼 내에서 현장에 설계된 대로 건설 장비가 구현되기 때문에, 주변 시설과의 거리를 확인하고 필요 시 임시 안전시설 설치도 사전에 지정할 수 있었다.
포스코 A&C는 포항 공장에서 대형 덕트를 설치해야 하는 경우 시뮬레이션을 통해 먼저 현장에서 조립할 공간이나 자원이 부족하다는 것을 파악하고, 현장 외부에서 조립한 후 내부로 가져와 크레인으로 조립해 구조물을 완성했다. 포스코 A&C는 델미아를 사용해 건설 기간을 15일 이상 단축시킬 수 있었다.
제조로봇이 공정에 들어오면서 화장품 제조업의 모습도 바뀌었다. 유럽 최대 스킨케어 브랜드 ‘클라랑스(CLARINS)’는 3D익스피리언스 플랫폼에 기반한 다쏘시스템의 ‘퍼펙트 프로덕션(Perfect Production)’ 산업 솔루션을 도입해 버추얼 트윈 기반의 생산 프로세스를 구축하고 있다.
클라랑스는 파리 인근의 기존 생산 공장과 프랑스 트로이에 위치해 2024년 말 가동 예정인 HQE 인증(프랑스의 친환경 건축 인증제도)을 받은 공장에 다쏘시스템 솔루션 델미아 아프리소(DELMIA Apriso) 애플리케이션을 적용해 제조공정의 능률을 최대화하고, 효율성을 개선하고 있다.
델미아의 RTLS(Real Time Tracking System) 시스템을 사용해 차량이 도착하면 사양이 실시간으로 식별되고 관련 작업 지침이 자동으로 제공돼 효율성이 향상되고 조립 오류 문제가 줄어든다. 델미아 아프리소를 통해 2D/3D 사진과 함께 손으로 입력할 수 있는 구역을 제어함으로써 기존 품질 관리에서 품질 이상에 대한 신속한 조치 및 분석이 가능해진다.
이 디지털 정보는 향후 품질 개선에 활용될 수 있다. 자재 창고부터 피킹 및 출하까지, 물류 운영 구성 요소는 모든 정보를 디지털화하고 공유해 고객 배송 관점에서 실시간 대응을 가능하게 한다.
