PTC LIve Global 2015 @Nashville(내슈빌) , June 7-10

PTC LIve Global 2015 @Nashville(내슈빌) , June 7-10

PLM 글로벌 최대 컨퍼런스 중 하나인 PTC Live Global 2015 행사가 6월 7일 ~ 10일 (3박4일) 간 미국 테네시주의 주도인 내슈빌에서 2300 명이 참석한 가운데 성황리에 개최되었다. 내슈빌은 컨트리 음악의 도시라고 일컬어지며, 한때 이 곳에서 미국 음반의 대다수가 만들어졌다고 한다. 엘비스 프레슬리의 사망지인 멤피스와 3시간 거리에 있으며 엘 고어 전 미국 부통령의 정치지역이고, 빌 프리스트 전 미국 상원 다수당 대표의 고향이기도 하다. 약 3천여 명의 한국인들이 살고 있으며 미국 내에서 '바이블 벨트' 지역에 속한 교회들을 쉽게 볼 수 있는 곳이기도 하다.(source:Google) 

행사 첫날 저녁에는 라이브 밴드로부터 롤링스톤즈 의 명곡들이 연주되어 참가자들의 마음을 더욱더 즐겁게 만들었다고 한다.  

PTC Live Global 2015의 화두는 "THINGS are CHANGING" 이다. 

이번 행사는 작년과 다르게 큰 변화는 새로운 변화의 기로에 서서 새로운 비전과 방향성을 제시하고 있다. 

이번 행사 의 키노트 들을 주말동안 스마트폰과 노트북으로 시청했다. 그리고 현장의 생생한 분위기들을 직접 다 체험할 수는 없지만 그 느낌은 예전과는 사뭇 달랐다.  그리고 몇번이고 반복해서 들어봤다.  이분들이 왜 이런 메세지(화두)를 던지고 있나 ... 지금까지의 기술들은 정형적인 틀에서 베스트 프렉티스를 담아서 사용자가 그냥 가져다 쓰면 되는 방식의 비즈니스였다. 하지만, 머지 않은 미래에 그 판도가 달라진다는 것이다. 그 변화의 중심에 THINGS이 있다는 것이다. 그리고 THINGS이 바뀐다는(변화를 한다는) 것이다. 

중요한 화두는 너무 성급한 판단과 기존처럼 가져다 쓸 수 있는 것을 바로 찾으면 힘들다는 것이다. 

Things are Changing 의 중심에는 IOT가 있고, 플랫폼 기반이다. 

우리도 서서히 비전을 세우고 비전을 실현할 전략을 수립하는 방향으로 나아가야 한다.  

이것이 본 행사의 내용을 본 필자의 느낌이다. 

PTC가 말하는 2020 미래 비전(메세지)은 ... "Bridging physical world and Digital world"  

비전을 실현하기 위해 Digital Twin, Argument Reality(증강현실) 그리고 IoT 기술들을 통해서 Physical world와 Digital world 를 연결하는 전략을 주요내용으로 소개하였다. 

Top challenges

1. Defining Complex Products

2. Mastering an Enterprise BOM

3. Establishing a Model-Based Enterprise 

주요 사례로는 Lockheed Martin, TRW, Embraer. Boston Engineering, KTM 들의 새로운 도전들이 소개되었다. 

  

Lockheed martin Space Systems 은 Orion(인공위성) story에 Digital twin, Creo and Windchill, IoT(Future roadmap) 등을 어떻게 적용하고 미래에는 어떤 방향으로 나아갈 것인지 로드맵들을 제시하였다. 

KTM : Ready to Race : Digital twin

Embraer : Building a sustainable Future by Digital for Environment … Windchill story 

Boston Engineering : Reverse Engineer 20 Million years of Biological evolution , Fish Swimming 을 통해서 물고기 로봇을 만들다.. Digital Twin 의 기술 활용 … 

John Deer : The next Generator of innovators …

John Deere inspire(영감, 정신)은 Students, Parents, Partners , Teachers 로부터 얻는다. 

그중 Teacher 역할이 중요하다고 한다. 이유는 모든 것의 연결고리 이기 때문이란다.  

First Program 등등 해서 새로운 아이디어 흡수… 

Argument Reality 등 IoT기술을 활용한  새로운 혁신과 미래 비전 제시 . 

상기 내용에서 Digital Twin이라는 내용이 새로운 도전이다. 

Digital Twin은 Physical world(실 세계)의 사물에 대한 Digital world의 쌍둥이로 보시면 될 것 같다. 

Digital world를 통해서 실제 Physical world의 사물이 만들어지고 또 Physical world의 사물에서 정보를 가져와서(Sensor등을 통해) Digital world의 쌍둥이 사물에서 분석 및 예측을 하는 것 정도로 이해하면 될 듯 싶다. 

앞에서 얘기했지만, 이제 이런 비전을 위해서 기술들이 하나둘씩 구색을 맞춰져 나가고 

주요 도전 기업들은 자사의 발전을 위해서 다양한 시도들을 하고 있다.  

이런 노력들이 미래를 만들어 나가지 않나 생각된다. 그 결과가 진정으로 "Things are Changing"이 될 것이다.

HBR(하버드 비즈니스 리포트) 2014년 11월호 에 실린 IOT 리포트는 "THINGS are CHANGING"의 화두에 앞으로 나아갈 발향을 읽을 수 있다. 

산타크루즈 자전거에 IoT 기술을 접목한 시연이다.   

왼쪽이 Physical World이고 오른쪽 CAD가 Digital World 인 셈이다. 

자전거의 움직임이 센서에 의해서 Creo로 전해져서 동일하게 시뮬레이션이 되고 있다. 

 

또 다른 사례는 변압기와 같은 설비 인데, 

Argument Reality 와 Digital Twin 기술을 활용해서 디지털기기(ipad)로 변압기의 상태를 실시간 확인할 수도 있다.

어떤 경고, 이슈들이 있는지 바로 바로 알려준다. 이러한 기술은 공장의 많은 설비들에 적용한다면 

혁신적인 업무개선이 되지 않을까 생각해 본다. 

물론 오랜기간 전문지식을 축척한 사람들이 다양한 대처를 신속하게 할 수 있지만, 위에서 말한 3가지 도전들로부터 

제품의 복잡성을 해결하기 위한 대안으로 부상하고 있다.   

 

BOBCAT과 같은 산업 건설장비의 경우에 적용하면 어떤 모습일까..

제품에 IoT 기술(Digital Twin, Argument Reality) 적용시 아래 그림과 같이 실제 제품과 디지털 정보를 같이 보면서 여러가지 새로운 비즈니스 모델 창조에 관심이 집중되고 있다. 파급효과는 서비스 기사들에게 활용도가 높을 것으로 예상되며, 품질개선 및 차기 신제품 설계에도 도움이 될 것으로 보인다. 

그럼 이런 비즈니스 모델을 만들기 위해서 PTC는 어떤 준비를 하고 있을까... 

PTC가 제시하는 IoT  Platform 이다. 

최근 인수한 ColdLight를 통한 패턴분석이 가능해져서 IoT 플랫폼 측면에서는 독자적으로 Close loop을 모두 갖추었다. 여기서 관심있게 살펴볼 부분은 CAD와 PLM의 역할이다. 

Digital Twin,Physical과 Digital world가 만나기 위해서는 백본인 CAD와 PLM의 역할이 더욱더 강조되고 있다. 

PTC의 청사진은 우리에게 시사하는 바가 크다. 기업에서 중요하게 여기는 자산이 무엇인가 하는 것이다. 

바로 PLM 백본이다. 기초가 튼튼한 회사들은 어떠한 시장 변화에도 유연하게 대응이 가능하다는 의미이다. 

IoT의 개념 또한 쉽게 받아들일 준비가 되어 있는 것이다. 

좀더 기술의 세계로 들어가 보자.

2가지 도전과제 중 첫번째로 복잡한 제품을 어떻게 정의(관리)할 것인가... 

다양한 엔지니어링 룰(Displines) 들을 통합하고, 

제품 요구사항들을 중앙집중적으로 관리하고 

제품과 비즈니스 시스템들을 연결하는 것이다. 

자동차를 예를 들어 크게 4가지 영역이 있다.

요구사항관리, 시스템 모델링, 검증(Verification)과 확인(Validation), 제품라인 엔지니어링(제품군 관리) 등이 유기적으로 상호연결이 필요하며, 잘 돌아야 복잡성 관리가 수월해진다.   

요구사항관리 

시스템 모델링

TRW는 브레이크 시스템, 서스펜션, 스티어링 시스템, 안전 시스템 등을 1,000개가 넘는 엔지니어링 프로세스를 Windchill과 Integrity를 조합하여 효율적으로 관리하고 있다고 한다.  복잡성을 효율적으로 관리하기 위해서는 

시스템 모델링 기법 적용이 중요하다. 즉, 1,000개 넘는 엔지니어링 프로세스와 많은 설계/프로그래머 인력들이 유기적으로 쓸수 있는 프로세스를 구축하는 것이 무엇보다 중요하다고 한다. 

따라서, PTC는 아래와 같은 비전을 제시하고 있다. 한장의 그림으로 설명하기 출분하다. 

왼쪽은 현재의 기술이고 오른쪽은 IoT등 신기술 들이다. (Digital Twin, Argument Reality(증강현실). Sensor Data, Analytics(분석) ) 

이제는 큰 그림을 가지고 멀리 내다볼 필요가 있다. For 2020 ... 

독일 전기자동차 Streetscooter(스트리트스쿠터) 스토리

전기차를 제공한 스트리트스쿠터는 2009년 독일 아헨공대 아킴 캠프커 교수 주도로 80개 넘는 유럽 내 정보통신기술(ICT), 시스템, 소프트웨어 관련 대학과 기업들이 함께 만든 회사로 ‘순수 전기만을 이용한 다양한 이동수단’을 개발하고 있다. 특히 참여 기업과 연구소가 각자가 잘하는 기술을 내놓고 공유하는 ‘오픈소스 크라우드 소싱’ 방식을 활용해 2012년 6,000달러(약 700만원) 남짓의 저렴한 도심형 전기차를 내놓아 세계적 물류회사 DHL에서 3,500대 주문을 받을 만큼 성공을 거뒀다.

스트리트스쿠터는 여러 컨소시엄에 참여한 회사들과 손을 잡고 기존 모듈 중심의 자동차의 틀을 전자전기 시스템을 위한 전용 틀(ICTEE)로 바꾸는 ‘오스카(Oscar)’ 라는 또 다른 프로젝트도 진행하고 있다. 이 프로젝트에도 대형 자동차 회사는 참여하지 않는다.

OSCAR co-investor ... http://www.time.rwth-aachen.de/go/id/elro/file/TIM3/lidx/1/

StreetScooter GmbH, Dräxlmaier Group, FEV GmbH, FIR e.V. an der RWTH Aachen, Hans Hess Autoteile GmbH, QSC AG, regio iT and Software Engineering an der RWTH Aachen

미래 자동차 개발은 이처럼 대형 글로벌 자동차 메이커들 간의 경쟁이 아니라, 모든 연관 산업들이 뛰어들면서 그 구분이 사라지고 있다. 이런 새로운 흐름은 자동차 부품 중 전기전자장치의 비중이 커지는 것이 중요한 이유다. LG경제연구원에 따르면, 전기차와 자율주행자동차의 상용화 속도가 빨라지면서 2030년에는 전장 부품이 전체의 50% 이상을 차지할 것으로 예상된다. 자연스럽게 자동차 산업의 무게 중심도 기계 기술 기반의 기존 자동차 메이커와 부품 회사들에서 각종 시스템, 소프트웨어, 전장 부품과 관련 회사와 연구 기관으로 옮겨가고 있는 것이다.(한국일보 기사 자동차의 미래, 업종의 경계가 사라진다, 2015.1.14 기사 발췌)

이미 복잡한 자동차 제품 개발 프로세스가 이제는 "전기 이동성"까지 더해져 한층 더 복잡해졌다.

이는 몇 년 전 독일 아첸에 있는 RWTH 대학에서 실시한 연구 조사를 통해 응답한 자동차 OEM 및 협력업체의 의사 결정자들의 의견입니다. 조사 결과는 지난 2007년 "Managing Complexity in Automotive Engineering(자동차 엔지니어링의 복잡성 관리)"이라는 보고서로 발표되었습니다. 이 보고서에서는 "다양성 관리, 기술 관리, 프로세스 관리를 모두 효과적으로 추진하는 탁월한 복잡성 관리는 OEM과 1차 협력업체의 성공을 보장하는 핵심 요인"이라고 요약하고 있다.

RWTH Aachen 대학 교수이자 "Managing Complexity(복잡성 관리)"의 저자인 귄터 슈(Günther Schuh) 교수는 다음과 같이 설명했다. 

"오늘날의 자동차에는 회로 및 소프트웨어 엔지니어링이 기계 설계만큼이나 중요합니다. 따라서 이 세 가지 기술 분야는 효율적으로 통합되어야 합니다.PLM은 실제로 복잡성 관리를 위한 핵심 기반 기술입니다. " 

급격한 다양성 및 기술적 변화를 직시하고 있는 자동차 제조 기업의 개발 프로세스에 가중되는 스트레스는 제조 기업은 물론 관련 OEM과 협력업체에서도 똑같이 급증하였다. 이러한 현실 속에서 자동차 산업 리더들이 제품 라이프사이클 관리(PLM) 솔루션에 대한 투자를 계속하겠다는 다짐은 어쩌면 당연한 것이다.

Digital Twin 개념

A digital is a digital representation of the information and parameters relating to a unique physical product.

디지털은 고유의 물리적 제품과 연결된 정보와 파라미터가 디지털로 표현되는 것이다. 

 

Lockheed martin Space Systems 은 Orion(인공위성) story에 Digital twin, Creo and Windchill, IoT(Future roadmap) 등을 어떻게 적용하고 미래에는 어떤 방향으로 나아갈 것인지 로드맵들을 제시하였다. 

오리온 다목적 유인 우주선은 현재 미국 항공우주국이 개발 중인 우주선으로, 현재 퇴역한 우주왕복선의 뒤를 이어 미국의 차세대 유인우주선으로 사용될 예정이다. 최대 4명의 승무원을 탑승시킬 수 있으며 차후 진행될 미국의 유인 화성 탐사에 사용될 수 있는 심우주 탐사 능력을 갖추고 있다. 2014년 최초로 무인 시험 비행을 실시하였으며 첫 유인 비행은 2021년으로 예정되어 있다. 최대 속도 : 32,187 km/h    

오리온은 본래 컨스텔레이션 계획의 일부로 계획되었다. 당시의 이름은 CEV(Crew Exploration Vehicle)였으며 컬럼비아 우주왕복선 공중분해 사고 이후 우주왕복선의 퇴역 계획에 발맞춰 우주왕복선을 대체할 유인 우주선으로 계획되었다. 2004년 1월 14일 조지 W. 부시 미국 대통령은 컨스텔레이션 계획의 모체가 되는 우주 탐사 비전(Vision for Space Exploration)의 일부로서 CEV를 소개하였다.

“우리의 두 번째 목표는, 새로운 우주선인 CEV의 개발과 시험을 2008년까지는 마치고, 늦어도 2014년까지는 CEV에 의한 첫 번째 유인 우주 비행을 달성하는 것입니다. CEV는 현행 우주왕복선의 퇴역 이후 우주비행사들과 과학자들을 국제우주정거장까지 운반할 수 있는 능력을 보유할 것입니다. 그러나 이 우주선의 주 목적은 우주비행사들을 지구 궤도를 떠나 더 먼 곳까지 도달시키는 데에 두어질 것입니다. 이러한 종류로는 아폴로 사령선 이후 첫 번째 우주선이 될 것입니다. ”

오리온 우주선의 개발은 우주왕복선 컬럼비아 호의 사고와 그에 대한 컬럼비아 사고 조사 위원회의 조사 및 보고, 그리고 백악관의 미국 우주 계획에 대한 재검토의 결과로서의 측면을 가지고 있다. 우주왕복선을 대체하기 위한 또다른 계획이었던 록히드 마틴 X-33이 실패한 뒤 제안된 우주궤도항공기(Orbital Space Plane)까지 사실상 오리온 우주선 계획으로 대체되었다. 이때에는 오리온을 이용해 2020년까지 사람을 달에 도달시키고 이후 화성 등의 다른 태양계 행성들까지 도달시키는 목표를 가지고 있었다. 2006년 8월 31일, 미항공우주국은 록히드 마틴을 오리온 우주선의 설계, 개발, 제작에서 주계약자로 선정했다.

비록 오바마 행정부에 의해 컨스텔레이션 계획은 취소되었지만 오리온은 CEV 대신 MPCV라는 새로운 이름을 가지고 계속해서 개발되었다. 2014년 EFT-1(Exploration Flight Test 1)라는 이름으로 델타 IV 헤비 로켓에 실어 첫 시험 발사를 실시하였다. 2017년에는 SLS에 탑재되어 첫 임무인 EM-1(Exploration Mission-1)을 무인으로 수행할 계획이다.

오리온 승무원 및 서비스 모듈(Crew and Service Module)은 원뿔형의 승무원 모듈(Crew Module)과 원통형의 서비스 모듈(Service Module)로 구성된다. 승무원이 탑승하는 곳은 승무원 모듈이고, 서비스 모듈에는 우주선의 추진장치 및 추가 장비들을 탑재하게 된다. 이러한 개념은 1967년에서 1975년까지 미항공우주국의 유인 우주비행에 사용되었던 아폴로 사령선 및 기계선에 기초하고 있지만, 내부적으로는 우주왕복선 계획을 통해 얻어진 성과의 결과물을 다수 포함하고 있다. 이에 대해, 탐사 체계 임무 이사회의 통합 사무처(Integration office in the Exploration Systems Mission Directorate) 실장인 닐 우드워드(Neil Woodward)는 "검증된 기술과 해결책을 이용함으로써 위험성을 낮출 수 있다"고 말하고 있다. (인용:위키백과)

Boston Engineering : Reverse Engineer 20 Million years of Biological evolution , Fish Swimming 을 통해서 물고기 로봇을 만들다.. Digital Twin 의 기술 활용을 소개하였다. 

우리가 자주 접하는 하늘을 날아다는 제트 여객기(항공기)는 하늘을 나는 새로 부터 영감을 얻었다. 

새들도 이륙보다 착륙할때 어렵다고 한다.  

점보제트기나 현대의 대형 항공기가 착륙하려고 공항으로 접근할 때, 조종사는 비행기 날개의 ‘리딩 에지(leading edges, 전연)’에 있는 플랩(flaps, 비행기 날개의 앞 뒤 가장자리를 굽혀 이착륙 시 큰 양력계수를 얻게 한 보조 날개)을 펼친다. 이것은 항공기를 스톨링(stalling, 실속) 없이 훨씬 낮은 속도로 날 수 있게 해준다. 이륙과 착륙 시에 안전성을 제고하는 그러한 기술의 발견은 현대 항공술의 발전에 핵심 요인이 되어왔다.

리딩 에지 플랩(leading edge flaps)은 지금까지 새에게서는 알려져 있지 않았다. (대초원 지대에 사는) 초원수리(steppe eagle, Aquila nipalensis)의 비행술을 연구하던 옥스퍼드 대학의 연구원들은 이들 독수리들이 착륙하는 연속과정 동안 일어나는 ‘리딩 에지 깃털의 편향(leading edge feather deflections)’을 비디오로 촬영하여 이제 그 증거를 가지게 되었다.[2] New Scientist 가 보도한 대로라면, 그 필름은 마치 점보제트기가 하는 방식과 같이, 새들이 ‘날개의 전면 가장자리에 있는 플랩을 펼치는’ 것을 보여주고 있다.[3] 리딩 에지 날개 플랩은 새의 스톨링을 지연시키고, 새가 착륙이나 다른 동작을 하는 동안 조정력을 높일 수 있게 하면서, 저속에서 날개의 양력을 증가시켜주는 상승 장치로서의 역할을 하는 것으로 생각된다.[4] 다시 말하면 플랩의 효과는 ”이런 불안정한 동작을 하는 동안 날개를 안정시켜 주는 것이다”.[2] 그리고 그것은 초원수리만이 아니고, 다른 큰 조류들도 리딩 에지 날개 플랩을 사용한다고 생각된다.

그렇다면 왜 연구원들은 새들이 그런 ‘리딩 에지’ 기술을 가지고 있었다는 것을 이전에는 보지 못했는가? 기본적으로 그것은 새들이 필요하다고 생각되는 정확한 순간에서만, 예컨대 착지할 때와 같은 결정적 순간에서만 플랩을 펼치기 때문이다. 그러므로 연구원들이 그것을 관찰할 수 있기 위해서는, 고속 비디오카메라(이 경우 초당 500 프레임)의 사용이 요구되었기 때문이다. 그 카메라는 새 날개의 손목에서 어깨까지 펼쳐져있는 깃털의 ‘진행파(travelling wave)’로서 날개-플랩의 동작을 포착했다. 초당 더 적은 프레임을 사용하던 이전의 동영상은 너무 느려서 이런 동작을 포착할 수가 없었다.(인용:한국창조과학회, http://www.kacr.or.kr/library/print.asp?no=4319)

물속을 자유로이 다니는 로봇 물고기가 탄생했다. 지난 14일 미 해군은 ‘고스트 스위머(Ghost Swimmer)’로 이름 붙여진 로봇 물고기를 성공적으로 작동시킨 것으로 알려졌다.  미 해군에 따르면 이 로봇 물고기는 참다랑어와 비슷한 크기이며, 길이 약 1.5m , 무게 약 45㎏으로 전지를 동력원으로 하고, 상어처럼 꼬리지느러미를 좌우로 움직여 약 25㎝∼약 91m 깊이의 물속에서 헤엄칠 수 있다. 이 로봇 물고기는 스파이 정찰 로봇으로 활용할 목적도 있으나 기뢰제거가 주 임무가 될 것으로 알려졌다. 기뢰(Sea mine)의 경우, 한 번 해상에 뿌려 놓으면 수면 위를 떠다니며 해안을 봉쇄하기 때문에 전쟁의 향방에 막강한 힘을 갖는 해양무기다.  

따라서 기뢰의 제거는 전쟁 중에도 전쟁이 끝난 다음에도 매우 중요하다. 제거 자체가 대단히 위험하고 실제로 사고도 많았다. 한 마디로 기뢰는 공격자와 방어자 모두에게 골치 아픈 무기다. 가뜩이나 근래에는 과학기술의 발달로 기뢰가 더욱 복잡해지고, 민감해져서 사람이 이를 제거하는데 한계를 갖고 있는 것이 사실이다.  

이에 미 해군은 이런 골칫거리 기뢰를 제거하기 위해 오래전부터 무인해양기술을 발전시켜왔다. 그 대표적인 장비가 바로 로봇 물고기다. 수중을 자유로이 다니는 이 로봇 물고기에 무인해양체계(Unmanned Maritime System, UMS)를 접목해 위험한 일을 대신하게 하는 것이다. 

따라서 물고기 로봇은 실제 물고기를 모방할 수밖에 없다. 물고기의 몸체, 지느러미, 꼬리 등의 운동과 그 움직임과 관련된 힘의 변화 등을 정확하게 모방해 만들어진다. 여기에다 탐지 기능과 제어 시스템을 탑재하면 해저에서의 수중 탐사는 물론 향후 심해저에서의 자원개발, 군사용 등 다양한 분야에서 활용 가능성이 높다.  

(인용:http://www.sciencetimes.co.kr/ , 2016.6.20일 기사)

John Deer : The next Generator of innovators …

John Deere inspire(영감, 정신)은 Students, Parents, Partners , Teachers 로부터 얻는다. 

그중 Teacher 역할이 중요하다. 

First Program 등등 해서 새로운 아이디어 흡수… 

Argument Reality 등 IoT기술을 활용한  새로운 혁신과 미래 비전 제시 . 

First program (학생지원 프로그램)은 성장하는 젊은이들에게 다양한 기회를 주어 기업체에서 중심 역할을 하도록 돕는 프로그램이다.  

이렇게 성장한 친구들을 보라... 

흐흣... 미래의 농부의 모습이다. 진정한 디지털 유목민이다.  

농기계에 수신된 경고메세지를 확인하고 조치를 한다. 

이렇게 되면 일할 맛이 나지 않을까 ^^

이제 농부는 Argument reality(증강현실) 기술로 농작물의 정보를 농장에서 직접 실시간 확인하며, 판단할 수 있을 것이다. 

행사 첫날 저녁에는 라이브 밴드로부터 롤링스톤즈 의 명곡들이 연주되어 참가자들의 마음을 더욱더 즐겁게 만들었다고 한다.  

내년에는 이런 행사를 직접 참가해 보는 것도 상당한 의미가 있어 보인다. 

미래를 같이 가져갈 고객분들과 함꼐 IoT등 새로운 도전을 꿈꾸는 분들과...  

-끝-