다임러 혁명, CATIA에서 NX로

모든 것이 연계된 스마트 제조의 시작

2016년 01월호 지면기사  /  정리│한 상 민 기자 _ han@autoelectronics.co.kr

 
지난해 11월 경주에서 개최된 ‘Siemens PLM Connection Korea 2015’에서 다임러의 페이먼 머락(Peyman Merat) 박사는 한계에 직면한 CATIA 시스템에서 지멘스 NX와 팀센터 체제로 전환하는 프로젝트 ‘PLM2015’ 프로젝트의 과정을 소개했다. 다임러는 제품 설계 및 데이터, 생산 프로세스 혁신을 통한 글로벌 경쟁력 강화를 위해 2010년부터 프로젝트에 착수해 지난해 5월 대장정을 마쳤다. 머락 박사의 강연을 전한다.
 
갈 수 없는 CATIA V6
 
다임러는 제품에 대한 나름의 관점을 갖고 메르세데스 벤츠 카와 밴, 다임러 트럭과 버스 등에 대한 다양한 사업을 전 세계적인 개발, 엔지니어링, 생산, 판매 기반을 통해 전개하고 있다. 그리고 이와 관련 다임러는 2010년 11월 23일 대혁명을 결심하게 된다.
바로 모든 제품의 설계에 사용하는 CAD 시스템을 바꾸겠다는 결정이다. 왜 그랬을까. 제품의 개발, 엔지니어링, 생산에 있어 전 세계 46개 지역, 6,200여명의 다임러 CAD 사용자에 대한 연계·통합, 즉 제품·데이터·프로세스·사람을 모두 하나로 연결하는 제조 공정의 디지털화, 효율화의 필요성을 절실히 느꼈기 때문이다.
결과적으로 다쏘시스템의 CATIA에서 지멘스 NX로의 CAD 시스템 전환을 지난해 5월에 마쳤다. 4~5년 정도 기간이 걸렸지만 실질적인 고민은 2007년부터 시작됐다. 이는 CAD 시스템 전환이 단지 툴이나 윈도우 시스템의 변화나 업데이트 수준이 아닌, 다임러의 생산 기반전체에 대한 광범위한 전환이자 혁신이었기 때문이다.
그만큼 다임러는 결정에 심사숙고 했다. 어떤 미래가 펼쳐질 것인지, 어떤 시스템을, 차세대 CAD 시스템으로는 어떤 것을 채택해야 할 지를 면밀히 검토했다.
CAD와 PDM(Product Data Management) 시스템의 변경에는 매우 많은 준비가 필요했고, 지멘스의 NX와 팀센터(Team-center), CATIA V6와 팀센터, CATIA V6와 에노비아(ENOVIA) V6 등 3가지 옵션을 두고 실현 가능성, 이행 경로, 사용자에 대한 이점, 비즈니스 케이스, 전략적 적합성을 기준으로 평가를 내렸다. 다임러는 본래 CATIA V5를 사용하고 있었다. 그러나 CATIA는 하나의 버전에서 다음 버전으로의 이행이 상당히 어렵다.
따라서 다임러는 CATIA V6로의 이행에서 어떤 문제가 발생할 것인지를 우려했다. IP에 대한 다양한 변화에 어느 정도 대응할 수 있을지를 살펴봤고, PDM과 관련된 사항들도 어떻게 진행해야 할 것인지를 검토했다. 다임러는 PDM으로 지멘스 팀센터 기반의 자체 솔루션 ‘스마락트(Smaragd)’를 사용하고 있었는데, 이는 CATIA V6와 양립이 힘들다. 지멘스 팀센터의 경우도 어떤 변화에 대응해야 할지를 지속적으로 체크했다.
CAD와 PDM을 CATIA V6와 에노비아로 변경하면 어떤 변화가 발생할지를 점검하면서 심지어 두 개의 PDM 시스템을 병행할 것을 고민하기도 했다.
다임러는 유럽, 북미, 일본, 인도등지의 거점에서 별개의 설계, 운영 프로세스, 비즈니스 기반을 갖고 다양한 프로세스를 진행하는 문제를 안고 있었다. 또 이전의 CATIA V5를 통해 이같은 프로세스 문제를 통합시킬 수 있을까란 고민도 했다. 이 전사 차원의 조화와 통합에 대한 고민이 차세대 CAD 시스템을 고려한 중대 이유였다. 그 다음은 데이터 관리를 어떻게 해야 할지, 전세계적으로 제품 설계가 이뤄지고 있는 동안 CAD 변경을 어떻게 실행하고 데이터를 호환시킬지의 문제였다. 세계 각지의 엔지니어들에 대한 트레이닝의 필요성도 중요 고려 대상이었다.
다임러는 이런 다양한 이슈에 대한 방법론과 타임라인을 정했고, 결과적으로 2015년 NX 전환에 성공했다.
2015년까지 완전한 전환을 목표로, 두 가지 CAD 시스템을 동시에 가져가는 형태가 아닌, 절반씩 CAD 변환을 진행했다.



218개 파일럿 프로그램
 
전환의 주요 과제는 크게 ▶CAD·CAM·CAE 등의 방법론 및 유즈케이스 시나리오 개발 ▶스마락트와 RNi 인터페이스 ▶데이터 마이그레이션 ▶트레이닝과 서플라이어 통합 ▶파일럿 프로그램 론칭으로 구분할 수 있다.
다임러는 최초 2년 간 NX 기반 CAD·CAM·CAE 등의 방법론과 유즈케이스 시나리오 개발에 있어 애플리케이션의 어떤 것들을 조정해야 할지, 어떤 유즈 케이스로 NX로의 이행을 시도해 이전 CATIA V5에서 했던 여러 작업들을 NX로 가져왔을 때 어느 정도의 개선이 가능하고 성과를 낼 수 있는지를 시뮬레이션하고 검증했다. 또 PDM 시스템인 팀센터의 효율성을 어떻게 증진시킬 수 있을까를 살펴봤다. 다임러는 CMM(Content Migration Manager)툴을 이용해 데이터 마이그레이션을 진행했다. 많은 작업자들이 이 마이그레이션 작업에 참여했는데, 특히 이 작업은 초기에 인도에서 상당량이 진행됐다.
툴, 시스템 변경, NX 기능의 효율적 활용을 위한 엔지니어 트레이닝은 데이터 마이그레이션과 함께 전환 과정내내 진행됐다. 트레이닝 프로그램은 전체적 개념에 대한 5주간의 교육 프로그램 뿐만 아니라 엔지니어가 한 주의 교육을 받고 다시 작업을 진행하면서 발생한 문제들의 해결을 시도한 후 재차 2~3주 간 교육을 받는 식의 프로그램이 병행됐다. 또 전환의 핵심과제 중 하나인 외부 서플라이어와의 통합, 매니저·파트너·서플라이어 간 커뮤니케이션을 위한 다양한 교육 프로그램, 이벤트 등이 지속적으로 진행됐다.
NX 기반 설계로 어떻게 제품을 출시해야 할지의 파일럿 프로그램은 2012년부터 진행됐다. 이 파일럿은 실제 설계를 가지고 작업하고 실차에서 검증하는 것으로, 특히 지멘스의 지원이 중요한 역할을 했다. 다임러와 다임러의 서플라이어가 타임라인을 포함한 특정 요건, 요구사항을 제시하면 지멘스가 적시에 이를 지원했다.
유즈 케이스 시나리오 개발은 모든 파트너들이 관계돼 차체와 파워트레인 등 제품 개발, 파일럿 공장, 다이와픽스처, 제품 검증 등 4가지 핵심 비즈니스 프로세스에서의 요구사항을 파악하는 과정이다. 이를 위해 다임러는 도어·시트·실린더 헤드 등 엔진 부품, 액슬, 트랜스미션, BIW 등 총 218개의 유즈 케이스 시나리오를 개발해 다임러의 방법론을 어떻게 적용할지를 고민하고 수정했다. 예를 들어 시트에서는 특정 부분의 CATIA 데이터를 JT 파일로 변환해 불러와 NX 환경에서 필요한 부분을 구동할 수 있도록 했고, 실린더 헤드에서는 NX 상에서 CATIA에서 했던 것을 그대로 할 수 있도록 구현했다. 또 운동역학을 고려한 설계의 필요성도 적용했다.

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JT를 잘 활용하는 NX
 
다임러는 5가지 데이터 마이그레이션 방법을 적용했다. 가장 기본적인 방법은 CATIA의 데이터를 NX에 바로 불러 활용하는 것이다. 이는 NX의 기능 중 하나다. 다른 한 가지는 기업들이 가장 많이 활용하는 방식으로 JT 데이터를 활용하는 것이다. JT는 CATIA에서 생성이 가능해 데이터를 PDM 시스템에 저장하고 NX로 전환해 JT 부분만 가져와 설계하는 것이다. 그런데 기존의 것을 단순히 환경만 가져오는 것이 아니라 바꾸고 싶다면 데이터 마이그레이션이 필요해, CATIA B5 데이터를 NX로 변환하는 작업이 필요하다. 이와 관련 다임러는 자체적인 방법론을 갖고 있었고, 이런 형태는 이집트의 엔지니어들과 함께 많은 작업을 했다. 또 다임러는 매우 복잡하고 장기간 데이터를 가지고 갈 필요가 있는 엔진 실린더 헤드와 같은 파트의 경우 처음부터 NX 기능을 활용해 설계했다.
JT는 단지 데이터 마이그레이션에서만 사용되는 것이 아니다. JT는 매우 전략적 포맷으로, 서플라이어는 물론 조인트벤처, 르노닛산과의 협업에서 중립적 데이터 교환을 가능케 하는 역할을 한다. 예를 들어 서플라이어가 제공하는 컨트롤 유닛의 제어 메트리는 바뀌지 않고 그대로 사용되거나, 변경이 필요할 경우 서플라이어가 다임러의 요구를 반영해 다시 전송하는데, 이때 JT가 활용된다. 게다가 JT는 엔지니어들이 제조 데이터, 제어 메트리를 알고있어야 하는 패키징/DMU, CAE/FEM, 가상현실, 디지털 매뉴팩처링 등 자동화 부문의 전반적인 프로세스에서 광범위하게 활용된다. 다임러의 PDM 시스템 내에는 900만 개 이상의 JT 파일이 저장돼 있고, 다임러의 1만 5,000명 이상의 직원에 의해 사용된다. NX는 이 JT 파일을 대단히 쉽고 잘 활용할 수 있는 장점이 있다.

대규모 트레이닝
 
이 모든 정보는 사용자 간 공유가 가능해야 한다. CATIA로 작업했던 사용자들이 NX를 사용하려면 맞춤화된 교육이 필요하고, 높은 수준의 교육이 수행되지 않는다면 전환의 성과가 나올 수 없다. 때문에 구체적인 정보가 담긴 교육 프로그램을 전 세계 6,200명 이상의 사용자를 대상으로 2013년부터 2년 간 진행했다.
관련 도큐먼트는 6가지 언어로 번역됐다. 다임러는 교육을 위해 61명의 트레이너를 양성해 인증서를 발급하고 이들이 교육을 맡도록 했다. 또 중요한 서플라이어들에 대한 교육 수행을 위해 관련 라이센싱을 진행하는 4개의 프로바이더를 뒀다. 이들이 독일, 미국, 중국, 브라질, 일본, 인도, 터키, 스페인, 아르헨티나 등에서 교육을 맡아 진행했다. 2년 간 총 574개의 서플라이어에 대한 교육을 진행했다.
교육과 동시에 전환의 실질적 실행이 중요한 만큼 관리 부문과의 논의도 진행했다. 시간 내에 어떤 변화가 있어야하고, 있었는지를 매니저들이 파악하고 있어야 했기 때문이다. 이는 파트너 기업의 COO까지 참여하는 적극적인 협력 속에 진행됐다.
프로젝트의 성공적 완수를 위해서는 과정의 측정이 매우 중요하다. 예를 들어 얼마나 많은 사람이 NX에 대한 교육을 받았는지는 좋은 지표가 될 수 있다. 이는 CATIA 사용이 중단됐을 때 NX를 사용할 수 있는 준비된 인력의 수를 말해준다. 다임러는 2013년까지 33%에 해당하는 2,000명에 대한 트레이닝을 완수했고 다음의 1년 간 100%를 달성할 수 있도록 단계적 목표를 정하고 지속적인 피드백을 받았다. 또 교육을 받고 나서도 CATIA를 계속 사용한다면 성공이라고 할 수 없기 때문에 교육 후 CATIA 사용을 중단하고 NX 활용을 시작할 수 있도록 관리 측면에서 사용률을 지속적으로 측정하고 목표를 맞출 수 있도록 했다.
이같이 명확한 과정과 목표를 갖고 프로젝트를 진행한 결과, 다임러는 상당히 높은 성과를 내며 2015년 5월 CATIA 사용을 중단할 수 있었다. 물론 프로젝트 과정에는 많은 어려움이 있었지만 엔지니어들과 파트너들의 적극적인 해결 노력으로 프로젝트를 성공적으로 마무리할 수 있었다.

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