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Digital twin
- 2. 목적 1. 디지털 트윈이란 무엇인가? 2. 디지털 트윈의 미래가치 3. 디지털 트윈의 장점과 한계
- 3. 소개 • 물리적인 사물을 디지털화하여 가상의 모델로 변환, 가시화, 관리하기 위한 기술 • 쉽게 말해 현실과 똑같은 쌍둥이의 가상을 만들어 시뮬레이션 하는 기술 • GE가 만든 개념이라고 하지만 2000년대부터 알게 모르게 알려진 기술이다.
- 4. 디지털 트윈을 뒷받침 하는 기술
- 5. 궁극적 목표 사이버 물리 시스템 : 가상세계와 물리세계의 통합
- 6. 디지털 트윈 구조 1. 생성 2. 전달 3. 종합 4. 분석 5. 피드백 6. 반영
- 7. 현재 디지털 트윈의 모습 지멘스 암베르크 공장 제네럴 일렉트릭 항공 모터 버추얼 싱가포르
- 8. 특징 1. 일하는 방식의 변화 2. 시공간 한계 극복 3. 제품 개발시간 단축 4. 사후처리가 아닌 사전처리
- 10. 가치? 가트너 10대 전략기술
- 12. 장점 - GE 1. 신뢰성 및 가용성 향상 2. 위험부담 감소 3. 유지보수 비용 절감 4. 생산성 향상 5. 더 빠른 가치 창출
- 13. 한계 1. 현실과 가상의 일치가 항상 일어나지 않는다. 2. 너무 많아지는 경우에 따른 복잡도 3. 가상 모델링의 한도 4. 높은 초기 구축 비용 5. 데이터 손실의 위험
- 14. 출처 https://yjyc.tistory.com/416 디지털 트윈이란 https://sites.google.com/site/bimprinciple/in-the-news/dijiteolteuwingibangeonseoldigitaltwin-basedconstruction 디지털 트윈이란 https://www.ge.com/digital/applications/digital-twin GE 디지털트윈 http://www.epnc.co.kr/news/articleView.html?idxno=90787 디지털 트윈 적용 사례, 문제점 https://www.cadgraphics.co.kr/newsview.php?pages=news&sub=news01&subcate=2&catecode=2&num=18501 사이버 물리 시스템 https://www2.deloitte.com/content/dam/Deloitte/kr/Documents/insights/deloitte-anjin-review/09/kr_insights_deloitte-anjin-review- 09_08.pdf 인더스트리 4.0 디지털 트윈 문서 https://blog.lgcns.com/1915 아디다스 스마트 팩토리 https://subokim.wordpress.com/2017/12/21/gartner-hype-cycle/ 디지털트윈 하이프사이클 https://m.blog.naver.com/futuremain/221794376428 디지털 트윈 단점 https://www.slideshare.net/endofcap/ss-197621609 디지털 트윈 단점 https://www.youtube.com/watch?v=8ger1wrAonM&feature=youtu.be 유투브 영상
- 15. 감사합니다
Editor's Notes
- 물리-가상의 연결을 위한 네트워크 데이터 수집을 위한 IoT 이를 처리하기 위한 빅데이터 쌓인 데이터를 분석하기 위한 AI
- 디지털 트윈은 궁극적으로 CPS, 사이버 물리 시스템을 지향하며 CPS의 목표는 가상세계와 물리세계의 통합입니다. 저의 생각으로는 디지털 트윈은 사이버 물리 시스템을 뒷받침하는 주요 기술이라고 생각하고 있습니다.
- 생성 : 물리적 공정과 주변 환경으로부터 중요한 입력값을 측정하는 센서들을 물리적 공정에 설치. 센서는 자산의 성능과 환경 정보를 수집하게 된다. 전달 : 물리 세계와 디지털간의 실시간 양방향 연결을 지원한다. 종합 : 데이터 저장소로의 데이터 이동 및 분석을 위한 준비, 데이터 가공. 이 프로세스에서는 자체 시스템이나 클라우드를 통해 이루어지며 포괄적으로 말하면 데이터 처리를 하는 단계이다. 분석 : 데이터를 분석하고 시각화한다. 통찰 : 분석된 데이터는 몇가지의 결과에서 가상세계와 물리세계의 차이를 보여주거나 경고한다. 반영 : 이전단계에서 얻은 피드백을 통해 물리적 세계에 반영하여 가상세계의 피드백을 반영한다. 이러한 순환구조를 통해 완벽한 프로세스를 지향하게 된다.
- 독일의 지멘스 암베르크 공장은 PLC(프로그램 로직 제어기)를 주로 생산하며 천여종의 제품을 연 1200만개 생산하는데 불량율은 0.0009%이며 현재진행형으로 낮아지고 있다. 기존공장 대비 에너지 소비량이 30%, 입고부터 출하까지의 시간이 50%나 단축되는 기염을 토한다. 미국의 GE는 자사의 제품을 판매할 때 특별한 방법으로 판매한다. 자사의 항공 모터에 수백개 센서를 부착해 판매가 아닌 대여로 싸게 넘겨주었다. 그 대신 항공 모터의 센서들로 하여금 데이터를 수집하고 자사 항공모터의 결함이나 수명등을 체크하여 a/s를 효율적으로 진행하였다. 항공기의 이동경로같은 데이터는 부산물로써 GE의 데이터 사업에 이윤을 남겨주고 있기도 합니다. 버추얼 싱가포르는 도시 전체를 가상화 하였으며 도시내의 소음, 풍향, 습도, 우천등 환경적인 요인부터 유동인구, 배기가스같은 인위적인 요인까지 시뮬레이션 해볼 수 있는 시스템을 갖추고 있습니다. 이를 기반으로 도시 문제를 해결하거나 미리 예방합니다. 그외에도 나이아가라 수력발전소, 롤스로이스, 마세라티(기블리) 등 여러 곳에서 활약중입니다.
- 디지털 트윈이 도입되면 사람이 문제현장에 직접 다가가서 보고 문제를 가져와서 분석하고 다시 현장에 가는 등 일련의 피곤한 작업을 축소할 수 있습니다. 디지털 트윈으로 생성된 물리적 개체와 동일한 (수백개의 센서로 만들어진) 가상 개체를 보고 진단할 수 있게 됩니다. 앞서 얘기한 내용에서 만일 문제의 개체와 회사의 거리가 먼 경우 역시 가상 개체로 인해 먼 거리를 가지 않고도 문제를 진단 및 해결할 수 있게 되겠습니다. 이때까지는 시제품을 만들어 테스트하고 데이터를 수집하고 파기하고 다시 만들고 변경하고 테스트하는 일련의 소비적인 반복행위를 디지털 트윈으로 실시간 시뮬레이션하며 최적의 제품설계와 개발을 한번에 진행할 수 있게 됩니다. 앞서 설명 드린 제너럴 일렉트릭처럼 문제가 일어난 후가 아닌 전에 감지함으로써 사전처리가 가능합니다.
- 이 영상에서는 디지털 트윈으로 인해 사람이 직접 현장에 가지 않고서도 바로 옆에 있는 것처럼 현장을 파악할 수 있는 것을 보여드리기 위해 준비하였습니다.
- IT 연구, 시장조사 회사로 유명한 가트너에서는 10대 전략기술로 2017년부터 2019년까지 3년간 디지털 트윈을 10대 전략기술에 담았습니다. 정보의 정확성과 예측이 일치하는 경우가 많아 가트너의 10대 전략기술로 선정된 기술들은 주목받는다고 볼 수 있습니다.
- 하이프 사이클은 가트너사가 만든 개념으로 ‘시장의 기대’ 곡선으로 보면 됩니다. 기술 출현부터 관심을 가지고 선도 업체들이 한계에 봉착하여 실패하며 기대가 줄었다가 시장을 파악하며 차차 발전하고 상용화 및 안정화 되어가는 곡선그래프 입니다. 디지털 트윈은 기술의 정점을 5년에서 10년후로 바라보고 있으며 2018년에 기대정점을 찍었으며 현재 시장에서 차차 안정화 되어가는 구간에 진입하고 있습니다.
- 시뮬레이션을 통한 결함률 감소와 피드백으로 인한 가용성 향상 가상의 개체로 문제 진단 및 해결을 함으로써 위험현장에 직접적인 접근을 하지않아도 됨 문제의 테스트와 변경 작업등 일련의 반복작업을 시뮬레이션으로 축소가능 시뮬레이션 기반으로 자동화를 통한 생산성 향상 5번의 더 빠른 가치 창출은 부가적인 요소(데이터, 얻어지는 피드백)으로 인해 나온 것 같습니다.
- 가상의 시뮬레이션을 항상 현실에 물리적으로 반영할 수 없는 현상이 있을 수 있다 현실의 내용이 너무 복잡해 가상에 반영하지 못할 수도 있다. 가상 모델링이 어디까지 해야 할지 정하는 것의 모호함이 있을 수 있다. 일련의 프로세스나 시스템을 구축해야 함으로 초기 구축비용이 높습니다. 보안이 철저하지 않으면 데이터가 파괴될 수 있습니다.