Digital twinDIGITAL TWIN
가상공간에 공장을 재현해 흐름/병목/이상을 가시화합니다.
개요
Digital twin은 현실 세계의 설비, 공정, 제품, 공간을 가상 공간에 동일하게 복제하고 실시간 데이터를 연계하여 운영 상태를 모니터링하며, 시뮬레이션 및 예측 분석을 수행하는 디지털 기반 솔루션입니다. IoT 센서, AI 분석, 시뮬레이션 엔진, 3D 모델링 기술을 결합해 실제 환경과 가상 환경을 연결함으로써 운영 효율화, 설비 안정성 향상, 품질 개선을 지원합니다.
운영 방식의 전환
부분 최적화에서 전체 가시화·시뮬레이션 기반 최적화로
AS-IS
기존 방식- 설비·공정 데이터를 부분적으로만 관리하여 전체 흐름 파악이 어려움
- 실제 공정 변경 전까지 문제점을 확인하기 어렵고 시행착오와 비용 발생
- 병목 구간, 재고 흐름, 생산 변동 요소를 정확히 예측하기 어려움
- 설비 고장 예측이 어려워 계획 외 비가동시간 증가
- 작업자 동선, 장비 배치 등 운영 효율에 대한 정량적 검증 부족
TO-BE
개선 후- 전체 공장을 가상 공간에서 실시간으로 모니터링하고 즉각적 의사결정 가능
- 공정 변경 시 실제 적용 전 시나리오 기반 검증으로 리스크 최소화
- 설비 노후도 분석·고장 예측으로 계획정비 중심 체계 전환
- 작업·물류 동선을 시뮬레이션해 물류 효율 및 작업 안전성 강화
- 데이터 기반 운영으로 불필요한 에너지·자원 소비를 절감
기술 구성 요소
3D 가시화와 시뮬레이션, 예측 분석을 통한 운영 최적화
3D 실시간 모니터링
공장 레이아웃을 3D 가상공간으로 구현하고 실시간 데이터를 연계해 설비/라인/물류 흐름을 시각적으로 모니터링합니다.
생산 계획별 시뮬레이션
생산 계획, 공정 조건, 설비 가동률, 작업 인원 등 변수를 기반으로 시나리오별 공정 시뮬레이션을 수행합니다.
설비 예지보전
이상 징후 패턴을 분석해 고장 가능 설비를 사전에 예측하고 계획 정비 체계를 수립하여 돌발 고장을 예방합니다.
에너지 사용량 분석
전력/가스/에어/스팀 등 에너지 데이터를 수집·분석하여 공정/설비별 에너지 소비 현황을 가시화합니다.
공장 레이아웃 최적화
신규 설비 도입 또는 라인 재배치 전, 가상공간에서 영향도를 검증해 비용과 리스크를 줄입니다.
기대효과
정량 검증과 예측 운영으로 비용과 리스크를 줄입니다
공정 최적화
가상 시뮬레이션 기반으로 공정 흐름 최적화
운영비용절감
불필요한 투자·재배치 비용과 비가동 손실 감소
예지보전 강화
고장 가능성을 미리 탐지하여 계획정비 체계 전환
물류 효율 및 안전 강화
동선 시뮬레이션으로 물류 효율 향상 및 안전 리스크 최소화
에너지·자원 절감
데이터 기반 운영으로 낭비 구간을 줄이고 지속가능성 강화
인쇄 회로기판 공장 전경 - 디지털 트윈
기업 개요
업종
인쇄 회로기판 생산기업
현황 및 문제점
I기업은 작업자가 상시 순찰점검 후 수기 작성을 통해 공정설비 및 유틸리티 데이터를 수집했습니다. 전체 공정 상황을 한눈에 파악하기 어려웠고, MES를 통한 제한적 모니터링만 수행하고 있었습니다.
구축 내용 및 효과
3D 가시화 및 데이터 집계
설비/공정 등 실제 공장을 3D 가상공간에 구현하고, 전력량계 데이터(전력 사용량 등)를 집계하여 공정/설비 단위로 표기합니다.
실시간 운영 상태 모니터링
공장 운영 상태를 직관적으로 이해하고, 전체 흐름과 병목/이상 구간을 빠르게 파악할 수 있도록 실시간 모니터링을 제공합니다.
에너지·고장 징후 분석
설비 및 공정 단위의 전력 소비를 분석하고, 전력 패턴과 설비 가동 유무 변화를 기반으로 고장 징후를 조기에 발견합니다.