많은 산업에서 친환경은 중요한 고려사항이 되고 있으며, 다변화하는 소비자 요구에 효과적으로 대응하는 혁신 제품의 필요성도 꾸준히 커지고 있습니다. 자동차 산업에서도 이러한 흐름에 따라 전기자동차 시대가 본격적으로 열릴 것으로 보이는데요. 미국에서는 오는 2030년에 전기자동차의 비중이 전체의 절반을 차지할 것으로 예상하고 있으며, 엄격한 환경 규제를 진행 중인 유럽의 경우 2035년에 내연기관 자동차의 판매가 중단될 예정입니다. 국내서도 자동차 기업 및 배터리, 전자 기업 등에서 전기자동차와 배터리, 자동차용 시스템 반도체 등에 대해 연구개발을 활발히 진행하고 있는 상황입니다.

“미래 모빌리티의 중심축이 될 전기자동차는 다양해지는 시장의 요구사항 및 꾸준히 강화되는 안전과 환경 등의 규제에 빠르게 대응해야 하는 과제를 안고 있다. 한편으로 내연기관 자동차에 비해 부품 수가 크게 줄어 시장 경쟁이 치열해지고 있다. 이런 상황에서 전기자동차의 시장 경쟁력과 차별화를 확보하기 위해서는 R&D 혁신이 생산 혁신으로 곧바로 이어지는 효율화가 필요하며, 기술/인력/프로세스의 전반적인 변화가 중요하다.”

오병준 대표이사, 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어 코리아

이에 대응하기 위해 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어(지멘스 DISW)는 디지털 스레드(digital thread)를 미래 자동차 혁신 전략의 중심축으로 놓고 있습니다. 디지털 스레드란 개발과 생산 및 기업의 전체 프로세스를 디지털 데이터 중심으로 연결하는 것을 가리키는데요. 지멘스 DISW는 제품 개발 효율을 높이는 모듈러 개발 방법론 및 시스템 엔지니어링과 시뮬레이션을 개발 초기에 적극 활용하는 가상 개발 환경을 대응 방안으로 제시하고 있습니다. 또한, 자사의 통합 소프트웨어 포트폴리오인 엑셀러레이터(Xcelerator)를 통해 전기차의 파워트레인(동력계) 개발부터 IoT(사물인터넷)를 통한 생산 현장의 효율 향상, 자동차 OEM과 부품 협력사의 협업 환경 혁신까지 커버하는 디지털 역량을 제공한다는 계획입니다.

지멘스 DISW는 모든 자동차 설계에 쓰이는 MCAD, ECAD, 소프트웨어 영역을 포괄하는 디지털 트윈을 중심으로 혁신과 지속가능성을 담을 수 있는 디지털 스레드 기반의 차세대 설계 프로세스를 제안하고 있습니다.

“자동차 산업에서는 자율화, 전기화가 빠르게 진행되면서 환경 문제 등 규제 요건도 강화되고 있다. 한편 자동차 시장의 하이엔드 고객은 개발 시장에 대한 정확한 요구를 갖고 있어서, 솔루션의 커스텀화가 적극적으로 이뤄져야 한다.”

밥 호브록(Bob Haubrock) 제품 엔지니어링 소프트웨어 담당 수석부사장, 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어

한편, 현대자동차는 ‘2050 비전’을 통해 스마트 모빌리티 제품 및 서비스 기업으로 거듭난다는 청사진을 제시했고, 작년에는 모빌리티 개발 프로세스 혁신 및 R&D 효율 향상을 염두에 두고 지멘스 DISW와 기술 협력을 공식화했습니다. 협력의 핵심은 기존 CAD 및 PLM 환경을 지멘스의 NX와 팀센터(Teamcenter) 중심으로 교체하는 것인데요. 이를 위해 현대자동차와 지멘스 DISW는 먼저 자동차 전 제품의 수명주기를 고려한 설계방법을 마련하고, 선후행 프로세스 관리를 위한 위한 공동연구를 진행할 예정입니다. 지멘스 DISW는 차세대 자동차 설계를 위해서 혁신 제품의 품질을 유지하는 동시에 지속가능하고 꾸준히 개선되는 방식을 구현해야 한다는 점을 강조했습니다.

“NX는 각 기능 요소가 모듈화된 빌딩 블록(building block)으로 구성되어 있어 맞춤화가 쉽고, 메이저 버전 업데이트 없이 구성 요소를 개선할 수 있다. 실제로 NX의 개별 빌딩 블록을 매년 변경해 왔고, 지금은 5년 전과 동일한 빌딩 블록이 하나도 없다. 현대자동차의 솔루션 비교 분석에서 NX가 우위를 차지한 가장 큰 이유는, 지멘스가 지난 10년간 글로벌 자동차 제조사 및 협력사를 지원하면서 자동차 개발 프로세스를 아우르는 솔루션을 향상하고 혁신해 왔기 때문이다.”

밥 호브록 제품 엔지니어링 소프트웨어 담당 수석부사장, 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어

또한 지멘스 DISW는 갈 수록 복잡해지는 자동차의 개발과 생산을 더욱 효과적으로 진행할 수 있는 ‘디지털 애플리케이션 플랫폼’의 핵심으로 멘딕스(Mendix)를 내세우고 있습니다. 코딩 작업을 크게 줄이는 로코드(low-code) 애플리케이션 개발 환경을 제공하는 멘딕스는 또한, 마이크로서비스 아키텍처 및 개방형 표준 플랫폼을 통해 업무 및 비즈니스의 생산성을 높일 수 있도록 지원합니다. 이를 통해 애플리케이션의 개발 비용과 시간을 줄이면서 전체 생산성을 높일 수 있다는 것이 지멘스 DISW의 설명입니다.

토요타에서는 MBSE(모델 기반 시스템 엔지니어링)를 위한 전사 엔지니어링 포털을 구축하고 있는데, 멘딕스를 기반으로 CAD/PLM/시뮬레이션 등의 솔루션을 연결하고 커뮤니케이션할 수 있도록 개발 중입니다. 메르세데스 벤츠는 디지털 생산 플랫폼인 ‘MO360’을 운영하고 있는데, 이는 개발, 생산, 생산 모니터링, VOC(Voice of the Customer)를 연결해 운영 및 향후 신차의 개발과 생산 등에 반영하기 위한 것입니다. 컨티넨탈은 전장 제품의 제조 및 설비 운영 관리 플랫폼에 멘딕스를 활용하고 있는데요. CAD, 제조계획, 운영 등 데이터를 하나의 포털에서 운영하고 작업 지시가 가능하며, 데이터의 재입력을 없애고 업무 일관성을 유지할 수 있는 데이터 기반의 의사결정 및 협업을 구현하고 있다고 합니다.

“자동차 산업에서 멘딕스를 활용하면 자동차 부품 생산의 평균 객단가 절감, 제품 혁신을 통한 중량 감소, 신제품 개발/운영시간의 단축 등이 가능하다. 그리고 기존의 애플리케이션 환경을 신규 구축 없이 연결해 업무를 혁신할 수 있다. 성공적인 멘딕스 활용을 위해서는 우선 소규모의 과제부터 추진하고, 향후 점진적으로 전사 레벨로 확산함으로써 생산성을 높일 수 있을 것이다.”

강철 프로, 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어

• 캐드앤그래픽스 2022년 5월호에서 자세한 내용을 볼 수 있습니다.