[인더스트리뉴스 최인영 기자] 오늘날 소비자들은 상품 구매 과정의 경험까지도 중시하고 있다. 대량생산, 대량소비, 대량폐기 형태의 경제 활동 역시 한계를 맞으면서 기업과 개인의 생산-소비 패턴도 달라지고 있다.

기업은 ‘경험경제’와 ‘순환경제’에 걸맞은 역량을 요구받으면서 ‘생성형 경제’를 실현하는 ‘버추얼 트윈’ 기술에 주목하고 있다. 소비자의 경험을 예측하고, 평가·분석할 수 있는 역량을 갖춘 기업이 향후 경쟁력을 얻을 것으로 전망하고 있다.

다쏘시스템은 경험경제와 순환경제를 통합한 생성형 경제를 선도하는 기업으로서 버추얼 트윈을 통해 기존의 제품 중심 접근 방식을 넘어 지속가능한 사회를 실현하는 것을 목표로 다양한 솔루션을 선보이고 있다.

버추얼 트윈, 시행착오 줄이면서 작업 안전성 높이도록 지원

다쏘시스템은 기업이 아이디어 기획부터 설계, 제조, 출시, 유지보수 전 과정에서 효율을 강화할 뿐 아니라 비즈니스 가치를 창출할 수 있도록 버추얼 트윈 솔루션을 제공하고 있다.

버추얼 트윈은 특정 제품이나 시스템을 단편적으로 보여주는 ‘디지털 트윈’과 달리 전체 환경의 변화, 동작, 물성까지 시각화하고 시뮬레이션할 수 있는 기술이다. 이는 제품 설계, 생산, 마케팅, 유지보수 등 모든 과정에서 제품 성능뿐 아니라 고객 경험까지도 예측할 수 있어 기업으로 하여금 시행착오를 대폭 줄일 수 있도록 지원한다.

다쏘시스템의 대표적인 버추얼 트윈 솔루션은 ‘3D익스피리언스(3DEXPERIENCE)’ 플랫폼으로 가상 환경에서 제품과 서비스를 시뮬레이션하고 검증하도록 하고 있다. BMW그룹은 3D익스피리언스 플랫폼을 도입해 모든 엔지니어링 부문의 실시간 데이터를 통합하고, 각 모델의 변수에 맞게 구성할 수 있는 차량 버추얼 트윈을 개발하는 데 성공했다. 또한 자동차 변형의 복잡성에 대한 이해도를 높이고, 엔지니어링에서 제조까지의 시간을 단축했다.

버추얼 트윈은 직원의 안전과 경험을 향상하는 데에도 활용된다. 록시땅 그룹 (L'OCCITANE Group)은 천연 화장품, 오일, 향수 등을 생산하는 프랑스 라고르스 공장 생산직 근로자의 건강을 위해 3D익스피리언스 플랫폼을 도입했다. 모니터링을 통해 위험을 예방하는 동시에 운영 효율을 개선하고 있다.

독일 엔지니어링 기업 로딩 모빌리티 (Roding Mobility)는 모든 부품과 제품의 버추얼 트윈을 개발하고, 버추얼 환경에서 시뮬레이션을 수행함으로써 실제 물리적 프로토타입의 제작을 최소화하고 있다. 설계부터 최종 제품 제조까지 약 6~8개월 이 걸리던 것을 버추얼 트윈 도입으로 30% 가량 단축했다.

다쏘시스템에 따르면 버추얼 트윈은 적합성, 형태, 기능뿐 아니라 BOM(Bill of Mate- rials) 관리 등을 지원한다. 엔지니어는 3D 모델에 접속하고 부품 번호를 모두 포함한 엔지니어링 BOM을 내보낼 수 있다.

에어버스, 버추얼 트윈과 항공의 성공적 만남 실현

에어버스(Airbus)는 버추얼 트윈 기술로 항공 산업의 혁신을 이끈 대표 사례로 꼽힌다. 특히 A350 XWB 프로그램에서 큰 성공을 거뒀다. 3D익스피리언스 플랫폼을 활용해 전 세계 엔지니어와 협력 업체들이 동일한 디지털 플랫폼에서 작업하고 소통할 수 있도록 한 결과 설계 오류를 실시간 수정하고 동기화하는 과정을 몇 분 이내 완료할 수 있었다.

과거 A380 프로그램에서는 각 부문이 독립적으로 ‘디지털 모형(Digital MockUp)’을 사용해 의사소통 문제로 인한 설계 오류가 발생하고, 개발 시간과 비용이 증가하는 문제가 있었다.

에어버스는 다쏘시스템 플랫폼을 통해 하루 최대 4,000명이 접속할 수 있었으며, 이 가운데 85%는 가치체인에 속한 인력들이었다고 밝혔다. 설계 과정에서는 3D익스피리언스 플랫폼 주요 툴인 △카티아(CATIA) △에노비아(ENOVIA) △시뮬리아(SIMULIA) △델미아(DELMIA)를 활용했다고 덧붙였다.

카티아는 3D 설계를 기반으로 전기 시스템 설치 계획을 업데이트하는데 필요한 시간을 50% 단축하고, 수작업으로 2D 도면을 제작하던 시절보다 설계 변경 요청을 25% 줄이는 성과를 올렸다.

델미아 솔루션으로는 제조 현장과 설계 사무실을 실시간 연결해 설계 변경 사항을 즉시 현장에 전달하고, 툴링 제작 시간을 대폭 줄이는 효과를 누렸다. 실제 제조 과정에서 재설계 요청이 거의 발생하지 않았으며, 이러한 변화는 A350 XWB의 최종 조립 시간을 30% 줄이면서 A330 조립 주기를 개선하는 데 기여했다.

덕분에 A350 XWB의 첫 비행은 지난 2013년 6월 14일 성공적으로 이뤄졌고, 이는 에어버스가 다쏘시스템과 협력해 이룬 디지털 혁신의 결과로 기록됐다.

카티아, 3D CAD와 시뮬레이션 결합한 인지 증강 설계 구현

카티아는 기존 3D CAD(컴퓨터 지원 설계)를 넘어 신제품과 시스템의 구상, 설계, 시뮬레이션 과정을 아우르는 솔루션으로 ‘바퀴 달린 것은 모두 카티아로 설계된다’는 말이 있을 정도다. 현재 △항공우주/국방 △자동차/모빌리티 △조선/해양 △건축/엔지니어링 등에서 쓰이고 있다.

카티아는 기존 3D CAD에 대한 기대치를 모델링 및 시뮬레이션을 융합한 인지 증강 설계로 전환한다. 지식, 노하우, 검증된 기술을 활용해 설계와 시스템 엔지니어링을 자동화하고, 사이버 시스템을 기반으로 연결된 객체와 경험 설계를 위한 모든 기능을 제공함으로써 연결된 세상을 만드는 데 도움을 준다.

아울러 3D, 웹 서비스, 모바일·증강현실 기술을 사용해 직관적인 사용자 경험을 제공한다. 궁극적으로 소셜 커뮤니티가 가상·공동 설계 환경에서 협업할 수 있도록 지원한다.

최근 제조 환경 다변화에 따라 글로벌 OEM사인 르노그룹, 재규어 랜드로버에 이어 BMW그룹도 미래 모빌리티 엔지니어링을 위한 투자로써 카티아를 택했다.

또 다른 예로 아식스(ASICS)는 2021년 하라주쿠 소재 임시 체험 시설 ‘아식스 익스피리언스 도쿄(ASICS EXPERIENCE TOKYO)’에 개인 맞춤형 신발 제작 컨셉을 도입하고, 클라우드 기반 3D익스피리언스 플랫폼에서 카티아를 사용해 프로세스 전체를 개발·관리하고 있다.

올해에는 개인 맞춤형 삭라이너(sockliner)를 제공하는 신규 서비스를 출시했다. 이를 위해 프랑스 파리에 ‘아식스 퍼스널라이제이션 스튜디오(ASICS Personalization Studio)’를 개설하고, 소비자를 위해 맞춤 제작한 신발 부품을 선보이고 있다. 내년에는 일본으로 스튜디오를 이전해 추가 테스트를 거쳐 해당 기술을 삭라이너 외 다른 신발 제품에도 확대 적용하는 방안을 검토할 계획이다.

3D익사이트, 소비자 중심 설계 소프트웨어 역할

3D익사이트(3DEXCITE)는 모든 경험의 중심에 소비자를 둔 브랜드로 기업은 제품 시각화, 마케팅, 고객 참여를 혁신하도록 설계된 동적 도구와 애플리케이션 제품군을 사용해 디지털 마케팅과 가상 제품 경험을 개선할 수 있다.

3D익스피리언스 플랫폼 내에서 제공되는 소프트웨어 애플리케이션과 솔루션을 통해 기업은 3D 시각화, 대화형 제품 경험, 몰입형 가상 쇼룸을 만들 수 있다. 고객을 사로잡고 브랜드 충성도를 높이기 위한 중추 역할을 하는 셈이다.

3D익사이트는 커머셜 버추얼 트윈을 토대로 사용하면 표준화된 3D 콘텐츠를 액세스하고 배포할 수 있다. 커머셜 버추얼 트윈은 제품 개발에서 공개 프레젠테이션으로 전환해 소비자 경험의 새로운 표준을 설정하며, 몰입형과 개인화된 제품 상호작용의 필요성을 충족시켜 정보에 입각한 반응형 동작을 위한 행동 통찰력을 수집한다.

현대자동차의 전기차 ‘아이오닉5’가 대표 사례다. 아이오닉5는 현대자동차 최초의 전기차 SUV 모델로서 글로벌 출시를 앞두고 사람들을 놀라게 할 외관이 필요했다.

3D익사이트는 SUV 디자인 작업이 전개됨에 따라 이미지를 후반 단계에서 수정할 수 있도록 하는 등 현대자동차가 자신들의 비전을 그대로 실현할 수 있도록 도왔다. 3D익사이트의 FLAVOR3D 내부 CGI 컨설턴트 팀은 현장에서 백플레이트와 HDR 환경을 캡처하고, CG로 만든 아이오닉5에 합성했으며, 최종 제품을 만들어 내기 위해 사진과 CGI의 완전 병합, 백플레이트 선택, 각도 정의 및 ‘룩 앤 필(look & feel)’을 현대자동차 디자인 센터와 공동 개발했다. 유연한 접근 방식에 힘입어 코로나 이후 빚어진 시·공간 제약의 영향도 최소화할 수 있었다.

넷바이브, 기업 데이터 가치 극대화 목표로 개발

넷바이브(NETVIBES)는 전사 모든 레벨 데이터에서 인포메이션 인텔리전스를 발굴하는 솔루션으로 기업이 데이터로부터 최대한의 가치를 끌어낼 수 있도록 돕기 위해 개발됐다. 실데이터와 데이터 컨텍스트가 함께 표현되는 버추얼 트윈 3D익스피리언스를 통해 기업 전체에서 중요한 비즈니스 의사결정을 내릴 때 가장 시기적절하고 신뢰할 수 있는 정보를 확보할 수 있도록 한다. 기업은 의사결정에 필요한 실행 가능한 통찰을 얻음으로써 데이터를 제대로 이해할 수 있다.

자동차 안전벨트를 제조하는 우리 기업 삼송은 3D익스피리언스 플랫폼의 ‘Bid to Win ISE(Industry Solution Experience)’를 사용해 작업 시간을 단축하고 품질을 개선하면서 연구개발 속도를 앞당겼다. 카티아로 안전벨트를 설계하고, 3D PDF 파일을 만들어 카티아를 사용하지 않는 외부 협력사에 도면을 배포했다. 또한 시뮬리아를 사용해 안전벨트 부품의 강도와 장력을 시뮬레이션하고, 넷바이브로 설계 공용화를 검토해 재사용률을 높였다.

다쏘시스템의 3D익스피리언스 플랫폼은 3D 도면과 문서 등 모든 데이터의 단일 저장소 역할을 하고 있다. 설계자가 6하원칙에 따라 콘텐츠를 배정하는 태그 시스템을 사용해 모든 프로젝트 데이터에 쉽게 접근할 수 있도록 도우면서 데이터 플랫폼 이상의 가치를 선사하고 있다.

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