시뮬레이션 기술, 실시간 미래 예측한다..."스마트팩토리로 확장"
시뮬레이션 기술의 핵심은 ‘모델링’
시뮬레이션 기술의 활용 범위가 이제는 스마트팩토리로 확장되고 있다.
전통적인 시뮬레이션 기술이 일회성으로 미래를 예측해보는 기술이었다면 현재 시뮬레이션 기술은 실시간으로 가까운 미래를 예측하고, 즉시 실행에 필요한 의미 있는 정보를 생성하는 기술을 의미한다.
특히 제조업의 생산 운영 과정을 시뮬레이션 하기 위해서는 생산 공정과 설비 배치, 운영 규칙과 제약 조건 등을 상세히 반영 할 수 있는 모델링 플랫폼 구축이 필수적이다.
반도체 공장의 경우 수백 개의 공정에 수천 대의 설비들이 복잡·자동화된 물류 시스템과 함께 작동되고 있기 때문에 모델링 능력(Modeling Power)은 시뮬레이션의 성능을 좌우한다.
이러한 점에서 ‘MOZART Solution’은 눈여겨볼 만한 기술이다.
복잡한 제조 현장을 생산 운영 관점에서 Production Simulation을 수행하는 기본 엔진과 다양한 애플리케이션 개발이 가능하기 때문이다. 고객이 주문한 날짜에 제품 생산이 가능한지, 만일 납기를 맞출 수 없다면 어떤 생산 조건을 변경해 합리적인 팹(FAB) 운영이 가능한지 예측하고 대응하는 기술이다.
MOZART Solution의 What-if Simulation 기능은 고객의 의사 결정을 경험적 방법에서 과학적 방법으로 변화시킨다는 점에서 차별화되고 있다. 무엇보다 최근 다품종 소량 생산을 기본으로 하는 제조 생태계에서 전통적인 일괄 생산 운영 체계는 동적 유연생산 운영 체계로 변화하고 있다.
가령 화장품과 같은 소비재를 생산하는 공장의 경우 매일 변경돼 쏟아지는 천여가지 제품별 주문에 대응할 수 있는 생산 계획 시스템이 필요한 것이다. 이는 바로 MOZART Solutions의 FP(Factory Planning) application이 담당하는 역할이기도 하다.
또한 LCD나 OLED와 같은 디스플레이 패널의 경우 고가의 자동화 설비로 제작되며 설비의 가동율을 최대화하는 설비별 작업 스케줄 생성이 매우 중요하다. 시시각각 변하는 제조 현장의 조건과 이벤트를 반영해 실시간으로 작업 스케줄을 생성해주는 MOZART RTS(Real Time Scheduler)는 유수의 대기업에서 활용되고 있다.
브이엠에스솔루션스 김병희 대표이사(사진)는 “시뮬레이션 기법은 생산 현장에서 앞으로 일어날 일을 예측해 볼 수 있고 자원을 어떻게 사용해야 보다 효율을 높일 수 있는지를 분석할 수 있는 효율적인 방법”이라며 “공장의 실제 생산 현장을 가상의 공장 모델로 만들고 이를 시뮬레이션해 다양한 솔루션을 만든다는 뜻으로 가상제조시스템(Virtual Manufacturing System)이란 사명을 짓게 됐다”고 설명했다.
브이엠에스솔루션스는 2000년대 카이스트 학내 벤처에서 출발해 삼성전자 디스플레이사업부 신규 라인을 시작으로 반도체 생산 영역까지 확대 적용됐다. 약 10여 년간 현업에서 쌓은 노하우를 기반으로 3년간의 연구개발에 집중해 주력 제품인 MOZART Solution을 출시했다.
2013년부터는 SK하이닉스, LG디스플레이 등 국내 대형 반도체, 디스플레이 기업 모두 자사솔루션을 적용하고 있으며, 미국, 중국, 싱가포르 등 해외 고객까지 범위를 확대하고 있다.
이외에도 브이엠에스솔루션스는 또다른 스마트팩토리 기술을 개발하고 있다. 스마트팩토리를 위한 기간 시스템으로서 MES(Manufacturing Execution System)과 더불어 APS(Advanced Planning & Scheduling) 시스템이 핵심 역할을 담당하는 중이다.
SmartAPS는 중소 제조업의 비즈니스 환경을 고려해 짧은 기간 내에 설치 운영이 가능하도록 개발된 패키지 소프트웨어다.
MOZART와 동일한 시뮬레이션 엔진을 가볍게 다운사이징한 제품으로 사전에 정의된 템플릿을 이용해 쉽게 공정 모델을 생성할 수 있다. 기계 가공, 자동차/전자 부품 제작 등 다양한 공정의 운영 규칙을 선택해 configurable하게 시스템을 구축 할 수 있도록 한 것도 장점으로 꼽을 수 있다.
김 대표는 “중소 제조업의 전산 인프라를 고려해 AWS와 같은 클라우드 환경에서도 운영 될 수 있도록 비즈니스 영역을 확대할 계획”이라며 “토종 시뮬레이션 엔진 MOZART를 기반으로 전 세계 시장을 석권하는 것을 목표로 하고 있다. 이미 해외 반도체 디스플레이 기업에서 우리 솔루션을 사용하고 있고 플랫폼 기반의 혁신적 제품 개발과 다양한 비즈니스 모델로 시장을 넓혀나갈 것”이라고 전했다.
이상오 기자 공학저널
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