Interview: 지멘스 PLM, 전기화·자율주행 대응 완결

지멘스 PLM 소프트웨어는 주력 시장인 수송 부문을 타깃으로 심센터(Simcenter™) 포트폴리오의 확장을 거의 마무리 짓고 통합 작업을 진행 중이다. 지멘스 심센터는 시뮬레이션과 테스트를 동시에 제공하는 업계 유일한 솔루션이다. 지멘스 PLM은 이것을 디지털화 전략에 있어 진정한 “디지털 트윈(Digital Twins)” 구현의 핵심이라고 본다. 지난 7월 12일 500여 명의 사용자와 업계 전문가들이 참석한 ‘Simcenter Connection Korea 2018’에서 기조연설을 마치고 나온 윌리 베이커스(Willy Bakkers) 부사장과 이야기를 나눴다.

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Q. 심센터의 주요 업데이트와 최근 주목할 만한 성과는 무엇입니까?
A. LMS, 타스 인터내셔널(TASS International), 씨디어댑코(CD-Adapco), 인폴리티카(Infolytica), 멘토그래픽스(Mentor Graphics) 등 그간 인수한 기술을 포함해서 기존 시뮬레이션 및 테스트 역량을 하나의 조직과 브랜드(심센터)로 통합한 부분이 아닐까 싶습니다.
지멘스 PLM 소프트웨어의 디지털화 솔루션 가운데 심센터의 역할은 제품 개발 및 아이디어화(Ideation) 단계부터 가상·실제 생산(Realization), 사용(Utilization)에 이르기까지 제품 개발과정의 전 영역에 일관성을 부여하는 것입니다.
심센터 포트폴리오는 1D 시뮬레이션, 3D CAE 및 테스트를 독자적으로 결합하여 제품 수명주기 전반에 걸쳐 모든 중요한 속성의 성능을 조기에 예측할 수 있습니다. 또한 물리학 기반의 시뮬레이션을 데이터 해석을 통해 확보한 통찰력과 결합해 설계를 최적화하고 확신을 갖고 혁신 제품을 보다 신속하게 제공할 수 있도록 지원합니다.
대형 글로벌 제조기업들은 심센터를 활용해 기계, 전기, 소프트웨어 기능을 통합해 만든 메카트로닉 제품을 최적화하고 검증합니다. 대표적인 예로, 르노자동차는 연비, 핸들링, 편의성 등 다양한 영역에 걸쳐 자동차 퍼포먼스를 테스트 및 검증하고 있습니다. 또한 GM, 포드, 메르세데스-벤츠, 서플라이어인 덴소를 비롯해 항공우주 분야 회사인 에어버스, 노스롭그루먼, 록히드마틴 등이 심센터를 활용하고 있습니다.

Q. 그간 지멘스가 인수한 회사들은 각 영역별로 경쟁력 있는 업체들이었습니다. 통합 작업은 제품 통합뿐 아니라 조직 통합도 중요한데, 이 부분은 어떻게 진행되고 있습니까?
A. 원활이 잘 진행되고 있습니다. 상호보완적인 제품과 기술을 하나로 연결하고 있다고 보시면 됩니다. 심센터를 중심으로 시뮬레이션과 테스트 브랜드를 통합하면서, 상호보완적이거나 관련성이 있는 조직의 통합도 진행하고 있습니다. 이런 통합된 구조에서 새롭게 들어온 조직 구성원들은 지멘스가 제시하는 비전과 전략 방향성에 대해서 매력적이라고 느끼고 있습니다. 그 결과 이직률이 굉장히 낮습니다.

Q. 인수한 업체들의 영업 전략이나 고객지원 시스템이 다를 수 있는데, 그 부분의 변화는 불가피하지 않을까요?
A. 통합에 있어서 접근법은 인수하는 회사와 인수 당하는 회사의 장점을 십분 활용하는 것입니다. 예를 들어, 씨디어댑코를 인수할 때 씨디어댑코 지원 조직이 굉장히 강했습니다. 전문 지원 조직이 존재하면서 헬프데스크와 애플리케이션 서비스도 있었습니다. 제품 교육도 강했고 피드백 받는 프로세스도 매우 훌륭했습니다. 우리는 심센터에 씨디어댑코의 지원 모델을 적용했습니다. 전담 지원 센터를 운영하고 있습니다. 또한 모범사례를 적극적으로 도입하고 있습니다. 영업과 마케팅 쪽도 이와 유사한 예들이 있습니다.

Q. 인수합병(M&A)한 회사 간 일부 겹치는 부분이 있습니다. 이에 대한 통합 작업은 어떻게 진행하고 계신가요?
A. 지멘스의 인수 원칙은 상호보완성이 있는 회사를 인수하는 것이며, 경쟁사를 인수하지는 않습니다. 추가 역량이나 기술, 시장을 확보할 수 있는 회사들을 검토하는데, 그럼에도 일부 중복이 있을 수 있습니다. 그럴 경우 두 제품을 모두 가지고 있는 고객에게는 양 제품을 계속 지원합니다. 장기적으로는 두 제품을 통합할 것입니다.
예를 들어, 3D 시뮬레이션의 경우 LMS의 Samtech와 NX Nastran의 중복이 있었는데, 지난 5년간 이를 심센터 3D로 통합했습니다. CFD에서도 FloMASTER, FloEFD, STAR-CCM+ 등의 중복이 있지만, 각 제품을 지속적으로 지원하면서 장기적으로 통합을 검토할 수 있을 것입니다.

Q. 시뮬레이션 분야에서 통합 및 확대 전략을 지멘스뿐만 아니라 다른 업체들도 가져가고 있는데, 시뮬레이션 포트폴리오에서 심센터가 경쟁사와 차별화되는 점은 무엇입니까?
A. 경쟁사들을 보면 시뮬레이션만 하거나, 또는 테스트만 하거나, 또는 PLM만 하는 회사가 대부분입니다. 지멘스 심센터는 유일하게 시뮬레이션과 테스트를 동시에 제공합니다. 이것이 디지털화 전략에 있어서 진정한 디지털 트윈을 구현하는 핵심이라고 봅니다. 사실상 실물과 가상을 비교하기 위해서는 시뮬레이션뿐만 아니라 테스트가 무엇보다도 중요합니다. 저희가 첫 번째로 차별화하고 있는 부분이 바로 이 지점입니다.
이것이 1단계 차별화 요소라고 한다면, 시뮬레이션은 설계의 검증과 확인에도 활용됩니다. 시뮬레이션을 제공하지만 PLM을 제공하지 않는 회사와 비교해 PLM까지 제공하는 저희 같은 경우엔 통합성에 있어서 더욱 우수하다고 할 수 있습니다. 심센터는 PLM과 CAD 뿐 아니라 SCADAS나 마인드스피어(MindSphere)와 같은 다양한 솔루션과의 통합을 제공합니다. 이를 통해 테스트 데이터나 IoT 데이터를 제품 설계와 엔지니어링에 활용할 수 있도록 돕습니다. 예를 들어, 어떤 제품을 사용하는 과정에서 IoT를 통해 사용 정보를 얻고, 이를 제품 개발에 피드백하면 즉시 테스트와 시뮬레이션에 반영해 설계나 프로토타입을 개선할 수 있습니다.
또한 심센터는 제조 및 생산 분야의 자동화 솔루션과 연동하여 최상위 수준에서 시뮬레이션 및 테스트가 가능합니다. 모회사인 지멘스는 제품을 직접 생산하는 제조기업입니다. 저희는 이러한 내부 역량과 노하우를 활용해 제품을 사전에 검증하고 테스트할 수 있는 검증 시스템을 갖추고 있습니다.
추가적으로 우리는 CFD 구조분석, 시스템 시뮬레이션, 테스트 등 각각의 솔루션 및 제품에서도 가장 경쟁력 있는 제품을 제공하려는 강한 의지를 가지고 있습니다.

Q. 앞으로 인수를 통해 더 보강하고자 하는 제품 라인이 있습니까?
A. 인수하고자 했던 기술들이나 보완사항들을 거의 다 갖추었다고 봅니다. 격차가 존재했던 부분은 대부분 매워졌습니다. 현재 시장이 요구하는 사항이 대부분 충족됐다는 의미입니다. 전기화와 같은 새로운 트렌드에 발맞춰 추가하고자 했던 기술들은 멘토그래픽스와 타스 인터내셔널 인수를 통해 충족됐습니다. 이를 위해 지난 10여 년간 약 100억 달러를 투자했습니다. 필요한 기술은 대부분 확보했다고 생각하지만, 이후 작은 인수합병은 계속 있을 수 있습니다. 이러한 인수합병 외에도 파트너십을 적극적으로 고려하고 있습니다. 인폴리티카의 경우에는 전자기 해석 기술을 확보하기 위해 인수했지만, 이와 유사한 비즈니스 영역을 가지고 있는 이탈리아 IDS(Ingegneria Dei Sistemi)와는 파트너십을 맺고 있습니다. 고주파 안테나 부분에서 이 회사를 인수합병하지 않더라도 가져갈 수 있는 부분이 있기 때문입니다.

Q. 심센터가 특별히 타깃으로 하거나 성과가 두드러지는 산업, 애플리케이션은 무엇입니까?
A. 전 세계적으로 3개 산업에 집중하고 있습니다. 첫 번째는 수송 시장입니다. 자동차 OEM이 됐든, OEM에 제품을 공급하는 협력업체가 됐든, 자동차 산업에 집중하고 있습니다. 그 외에 농기계, 교통 부문에 집중하고 있습니다. 우리의 가장 큰 시장이기도 합니다. 두 번째는 항공우주 및 방산 시장입니다. 항공기, 엔진, 우주선이 이에 해당합니다. 세 번째는 공작기계, 조선, 에너지 등의 산업 분야입니다.

Q. 미래 자동차 산업은 전동화와 자율주행, 커넥티비티가 핵심이라고 합니다. 특히 전동화와 관련하여 지멘스의 역할은 무엇입니까?
A. 전기차에는 모터, 공조시스템(HVAC)을 비롯해 각종 편의장치들이 전기를 사용합니다. 심센터 내에서 이들을 하나의 시스템으로 검토하는 것이 가능합니다. 가상의 상황에서 이런 파라미터들을 구현하게 되면, 전력 소비를 계산해서 각 요소들 간 최적화를 통해 설계에 반영할 수 있고 주행거리도 연장할 수 있다고 봅니다.

Q. 자율주행에서 실차 주행을 다 할 수 없기에 시뮬레이션을 통해 주행 테스트를 하게 되는데, 모델의 정확성이 요구됩니다. 이에 대해 어떤 노력을 하고 있습니까?
A. 정확성은 다양한 수준에서 달성할 수 있다고 봅니다. 첫 번째는 센서입니다. 심센터 프리스캔(Simcenter Prescan)은 빠르지만 정확도가 낮은 센서 데이터에 카메라, 라이다(LiDAR) 데이터를 보완해서 정확도를 높이는 작업을 수행할 수 있습니다.
두 번째는 모델입니다. 단순한 샘플 모델과 굉장히 앞선 어드밴스 모델을 다 적용할 수 있습니다.
세 번째는 시나리오 상에서 시나리오 별로 정확도를 높이는 방법입니다. 가상의 시나리오를 설정해놓고 이 가상의 시나리오를 데이터베이스를 통해 상호보완해서 정확도를 높이는 것입니다. 사고 데이터 같은 부분을 추가해서 가상의 시나리오에 반영하는 것입니다.
다양한 파라미터들이 모델에 들어가게 될 텐데, 센서 파라미터 중에서 약간만 변형해도 영향이 큰 파라미터가 있을 수 있습니다. 이런 부분을 가지고 레귤러토리 케이스(Regulatory Case)를 하나 만들 수 있습니다. 이런 레귤러토리 케이스들이 쌓이면 가상으로 했던 것들을 실제 도로에서, 트랙에서 테스트할 수 있게 될 것입니다. 그러면 더 많은 데이터와 케이스가 쌓이게 되고 검증 시나리오들도 늘어나면서 정확도와 안전성이 향상될 것입니다.



Q. AI, IoT 등을 통해 제조현장에도 혁신이 일어나고 있습니다. 지멘스는 어떤 활동을 하고 있습니까?
A. 전통적으로 기계적인 설계를 하고 나서 테스트와 시뮬레이션을 통해 기존 설계를 검증하는 과정을 거칩니다. 최근의 흐름은 시뮬레이션과 테스트가 디자인을 검증하는 것이 아니라 디자인을 정의하는 방향으로 나아가고 있습니다. 바로 제너레이티브 설계(Generative Design)입니다. 파라미터 테스트를 통해서 시스템을 정의할 수 있습니다. 아키텍처도 시뮬레이션과 테스트를 통해서 정의할 수 있다면, 시스템도 마찬가지로 다양하게 정의할 수 있습니다. 컴포넌트 단에서도 정의가 가능합니다.

어떤 제품의 형상을 만들었을 경우에 시뮬레이션과 테스트를 통해서 제품 모양은 그대로 가져가되 시뮬레이션 안에 있는 토폴로지를 사용해서 경량화를 실현할 수 있습니다. 이와 같이 동일한 설계와 동일한 요구조건을 가지고 있지만, 경량화와 같은 다양한 영역에서 제너레이티브 설계가 적용되고 있습니다.

인공지능(AI)은 어떨까요? 아키텍처 상에서 다양한 요구조건이 있을 수 있습니다. 하이브리드자동차여야 하고 700 km를 주행해야 한다는 조건이 주어졌을 때, 내연기관과 배터리를 조합하거나 배터리만 사용하거나 하는 다양한 조합을 통해서 이 조건을 충족하는 아키텍처를 구성할 수 있습니다. 이 경우에 내연기관, 배터리, 모터, 기어박스 등 다양한 파라미터들이 들어가야 하는데, 이런 것들로 1,000개 이상의 조합을 만들어 시뮬레이션 합니다. 그 결과를 통해 최상의 아키텍처가 무엇인지 심센터 내에서 찾을 수 있습니다.

머신러닝과 빅데이터도 많이 활용하고 있습니다. 이런 일련의 일들은 지멘스 그룹 차원에서 이루어지고 있습니다. 다양한 시나리오별 데이터, 시뮬레이션과 테스트 데이터를 활용해 머신러닝을 적용하고 있습니다.

지멘스는 3D 프린팅 및 적층 제조 기술에 대한 투자와 적용을 선도하고 있습니다. 3D 프린팅을 하다보면, 적층하다가 열에 민감하여 변형이 일어나는 경우도 있습니다. 심센터는 이런 부분들을 사전에 계산해 디자인상 변형이 일어날 수 있다고 알려줍니다. 또 특정 투명 구조물을 보고 경량이면서도 강도가 유지되는 구조물을 제안할 수 있습니다.

Q. 심센터의 전반적인 전략 중 마인드스피어(MindSphere)의 역할은 무엇입니까?
A. 기조연설에서도 언급했듯이, 제품 개발 단계에서 심센터는 설계 아이디어를 검증합니다. 그런데 제조 및 제품 사용 단계에서는 설계 및 테스트 때와 제품이 달라질 수 있습니다. 개방형 IoT 운영 시스템인 마인드스피어는 센서의 IoT 정보를 엔지니어링과 연결하는 역할을 합니다.
예를 들어, 건설현장에서 굴삭기를 사용할 때 현장에서 굴삭기의 작동 상태를 파악하는 장치가 IoT로 마인드스피어 서버와 연결됩니다. 이를 통해 굴삭기가 과부하를 일으키면 센서가 감지하고, 마인드스피어가 이 정보를 실시간으로 받아서 서버에 수집할 수 있습니다. 엔지니어는 Simcenter Amesim에서 이 정보를 설계에 반영하거나, 3D 시뮬레이션 모델과 연동해서 응력 테스트에 활용할 수 있습니다. 경쟁사와 비교했을 때 지멘스의 차별화가 이 부분에 있다고 생각합니다. 제품 개발에서 심센터를 활용하고, IoT를 활용해서 실제로 측정해서 테스트하고 마인드스피어를 통해 현장과 연결함으로써 전체 연결고리를 완성하는 것입니다. 생산현장에서도 마찬가지입니다.

Q. 시뮬레이션의 대중화, 민주화가 이슈입니다. 심센터에서 어떻게 대응하고 있습니까?
A. 좋은 지적입니다. 시뮬레이션이 전문가의 영역이라는 인식이 강했기 때문에 민주화가 중요한 이슈입니다. 다양한 사용자 커뮤니티별로 민주화를 생각해 볼 수 있습니다.
첫 번째는 디자이너들을 위한 것입니다. 사실 디자이너들은 시뮬레이션 전문가가 아닙니다. 시뮬레이션을 개발 단계부터 사용함으로써 많은 효과를 거둘 수 있습니다. 앞서 제너레이티브 설계에 대해 언급했는데, 토폴로지 최적화와 같은 부분에서 디자이너들이 시뮬레이션 기술을 적용할 수 있는 기회가 있을 것입니다. 어떻게 보면 시뮬레이션 기술을 뒷단에 숨겨놓는 것입니다. 예를 들어, 서스펜션을 연결해야 한다면 시뮬레이션 기술이 뒷단에서 자동적으로 최적의 커넥션을 제안해 주는 것입니다. 같은 맥락에서 응력 분석, CFD 분석도 가능할 것입니다.
두 번째 단계의 민주화는 복잡한 제품이나 시스템에 대해 개별 컴포넌트를 파라미터화하는 것입니다. 시스템 내에는 많은 컴포넌트들이 있고 컴포넌트별로 파라미터가 별도로 존재합니다. 시뮬레이션 엔지니어가 복잡한 컴포넌트 시뮬레이션 모델을 만들고, 시스템 엔지니어는 이를 활용해 손쉽게 베리에이션(Variation)을 만들 수 있습니다. 아키텍처와 모델을 정의하는 작업은 여전히 전문가의 영역으로 남겠지만, 시뮬레이션 지식이 없어도 제품을 잘 아는 엔지니어들이 전문가가 만들어놓은 데이터베이스에서 아키텍처나 모델을 가져와 얼마든지 파라미터를 정의하고 테스트할 수 있습니다.
예전에는 시뮬레이션을 사용하는 사람이 국한돼 있었다면, 이제는 다양한 사람들이 사용할 수 있도록 시뮬레이션의 노출도를 높일 수 있다고 생각합니다. 예를 들어, 전기모터를 만들어 파는 회사라면 영업사원들이 고객사에 맞춰 특수한 상황이나 파라미터에 맞는 시뮬레이션 상황을 보여줘야 할 것입니다. 심센터 내에 Webapp Server라는 제품을 개발했는데, 영업 인력들이 현장에 가서 고객사의 파라미터에 맞게 변경해서 보여줄 수 있습니다. 마치 자동차를 살 때 자동차 색상, 시트를 선택할 수 있는 것과 같은 원리입니다. 이것 역시 중요한 민주화라고 생각합니다.
끝으로, 지멘스는 전문가를 위한 소프트웨어도 만들지만, 더 많은 사람들이 도구를 쉽게 사용할 수 있는 소프트웨어 사용성도 고민하고 있습니다. 구체적으로 사용자인터페이스(UI)의 개선과 자동화 등 워크플로를 단순화함으로써 시뮬레이션 비전문가의 접근성을 높이고 있습니다.<끝>

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