디지털 트윈이란 무엇인가?
디지털 트윈은 물리적 개체, 프로세스 또는 시스템을 가상으로 표현한 것입니다. 실제 대상의 동작, 특성 및 성능을 실시간으로 시뮬레이션하는 디지털 복제본입니다.
기본적으로 디지털 트윈에는 다양한 비율의 데이터, 모델 및 분석과 시각화 환경이 포함됩니다. 디지털 트윈은 엔지니어링 및 운영 측면에서 가능한 모든 데이터 세트를 결합하고 한 가지 이상의 제1원리 모델 및 인공 지능으로 이를 향상시킵니다.
데이터가 집계되면 기업의 사용자가 목적에 맞는 형식으로 데이터를 시각화하여 특정 사용 사례를 해결할 수 있습니다. 디지털 트윈은 자본 프로젝트의 설계와 구축 또는 산업 자산이나 프로세스의 일상적인 운영을 모델링할 수 있습니다.
주요 구성 요소를 더 자세히 살펴보면 다음과 같습니다.
- 맥락에 따라 수집 및 집계된 데이터: 디지털 트윈은 센서, 자산, 시스템, 기기와 같은 여러 소스에서 지속적으로 수집되는 데이터와 정보를 사용하여 물리적 개체 또는 프로세스의 실시간 상태를 캡처합니다.
- 분석 기능: 디지털 트윈은 AI/머신 러닝 모델을 활용하여 수집된 데이터를 분석하고 물리적 개체 또는 시스템의 동작, 성능 및 잠재적 문제에 대한 인사이트를 제공합니다.
- 데이터 통합 및 모델링: 수집된 데이터는 물리적 자산 또는 프로세스를 정확하게 나타내는 동적 모델로 처리, 통합 및 변환됩니다.
- 다중 경험 시각화 계층: 사용자는 역할 기반 시각화를 통해 특정한 목적에 맞는 형태로 제공되는 데이터에 액세스할 수 있습니다. 작업 현장의 사용자는 해당 정보를 KPI와 관련해 보는 반면, 최고 경영진은 동일한 데이터를 전체 관리와 더 관련이 있는 맥락에서 볼 수 있습니다.
AVEVA의 디지털 트윈
AVEVA는 산업 라이프사이클 전반에 걸쳐 고객에게 "하나의 지능형 트윈"을 제공합니다. AVEVA의 산업 플랫폼인 CONNECT는 AI 애플리케이션 및 시각화 솔루션과 함께 디지털 트윈의 기반을 형성합니다. "하나의 지능형 트윈"이란 개념 설계부터 시작하여 프로젝트와 함께 운영 및 최적화로 발전할 수 있는 디지털 트윈을 의미합니다.
AVEVA의 소프트웨어는 엔지니어링 데이터를 운영 데이터와 연결한 다음 이를 통합, 정리 및 집계하여 장비, 시스템 또는 자산을 표현하는 산업 플랫폼으로 가져옵니다.
AVEVA의 플랫폼은 IoT 기기, AI 알고리즘, 데이터 분석 도구(AVEVA 도구 또는 타사 도구)와 완벽하게 통합되므로 기업은 기존 투자를 활용할 수 있습니다.
AVEVA와 협력하는 조직은 설계 및 구축 단계부터 운영 및 최적화에 이르기까지 산업 라이프사이클 전반에 걸친 사용 사례에 디지털 트윈을 사용할 수 있습니다. 조직은 데이터와 정보 소스를 결합하여 팀 간의 의사 결정과 협업을 개선함으로써 이점을 얻을 수 있습니다. 이는 예기치 않은 다운타임이나 가치 사슬 중단을 방지하여 효율성을 개선하는 것처럼 보일 수 있습니다.
디지털 트윈은 어떻게 작동하나요?
산업 조직에서, 디지털 트윈은 조직 전체에 하나의 창을 제공하는 강력한 도구입니다. 하지만 디지털 트윈은 정확히 어떻게 작동할까요? 데이터 관리 및 인프라는 물론 해당 데이터의 수집, 통합 및 집계는 디지털 트윈의 기능에 있어 중요한 역할을 합니다. 다음과 같은 다양한 소스에서 데이터를 수집합니다.
- 자동화 시스템의 모니터링 및 제어 측면에서 얻는 생생한 데이터
- 엔지니어링 및 운영, 실시간 및 과거 데이터를 포함한 프로세스 장비, 유틸리티 시스템 및 기타 외부 소스의 원시 데이터
- 관련 장비 설계 데이터, 시장 가격, 환경 조건, 비즈니스 지표 및 소비자 행동 데이터
비즈니스와 관련된 모든 데이터는 디지털 트윈의 일부가 될 수 있습니다. 이렇게 맥락화된 1D, 2D, 3D 및 운영 데이터는 제1원리 모델링 및/또는 분석과 AI로 강화되어 조직이 해결하고자 하는 과제에 대한 심층적인 인사이트를 얻습니다. 분석과 AI는 디지털 트윈의 "두뇌"를 형성합니다. 디지털 트윈은 분석 계층을 통해 자산이나 프로세스의 정적인 실시간 표현을 넘어 일련의 변수가 주어졌을 때 자산이나 프로세스가 향후 어떻게 작동할지 예측할 수 있습니다.
실시간 동기화 및 시뮬레이션은 디지털 트윈의 필수 기능입니다. 물리적 자산이나 프로세스가 변경되면 디지털 트윈이 실시간으로 업데이트됩니다. 이 동기화는 가상 표현이 정확하고 최신 상태로 유지되도록 합니다.
다양한 시나리오를 시뮬레이션하고 예측 알고리즘을 실행함으로써 기업은 물리적 자산이나 프로세스에 대한 위험 없이 운영을 테스트하고 최적화할 수 있습니다. 이 기능을 통해 사전 예방적인 의사 결정을 내리고 잠재적인 문제가 발생하기 전에 이를 파악할 수 있습니다.
고급 시각화 환경을 통해 기업은 가상 환경에서 자산이나 프로세스에 대한 전체적인 시각을 확보할 수 있습니다.
이러한 시각적 표현을 통해 이해관계자는 실시간 성과를 모니터링하고 패턴을 식별하고 데이터를 효과적으로 분석할 수 있습니다. 또한 디지털 트윈에 통합된 분석 도구는 실행 가능한 인사이트가 포함된 규범적 분석을 제공하여 기업이 데이터 기반 의사 결정을 내리고 적시에 조치를 취하여 지속적인 개선을 추진할 수 있도록 지원합니다.
산업 라이프사이클 전반의 디지털 트윈
디지털 트윈의 사용 방식은 산업마다, 비즈니스마다 다르며 각 조직은 디지털 트윈의 도입에 대해 고유한 사례를 만듭니다. 디지털 트윈은 데이터를 사용하여 전체 라이프사이클에서 산업 자산 또는 프로세스의 설계, 운영 및 최적화를 지원하는 인사이트를 제공하는 실질적인 방법으로 가장 잘 정의됩니다.
다음은 디지털 트윈 기술이 실질적인 변화를 가져올 수 있는 네 가지 일반적인 영역입니다.
설계 및 구축. 데이터 중심 접근 방식을 채택하면 자본 프로젝트 단계부터 플랜트 가동에 이르기까지 가시성과 통제력이 향상됩니다. EPC는 설계 재작업에 소요되는 시간을 줄일 수 있으며 일정과 예산에 맞춰 납품할 가능성이 더 높아집니다.
운영. 자산 운영자는 실시간 및 과거 데이터에 액세스하여 실제 행동과 비교, 모델링하고 인사이트를 도출할 수 있습니다. 그 결과 인력의 역량을 강화하고, 생산성을 개선하고, 불필요한 작업을 줄이고, 안전성과 지속 가능성을 유지하면서 신뢰성을 높일 수 있습니다.
최적화. AI/머신 러닝 및 제1원리 모델은 플랜트 운영에 대한 인사이트와 지침을 제공합니다. 운영자는 유용한 벤치마크를 참조하여 정보에 입각한 의사 결정을 내리고, 출력 및 신뢰성과 비용 효율성의 균형을 맞추고, 수익성을 높일 수 있습니다.
지속 가능성. 기업 전반에서 지속 가능성 KPI 및 목표에 대한 진행 상황을 실시간으로 추적하면 낭비를 최소화하고 직원의 만족도를 높이고 환경 규정을 준수하고 기업의 사회적 책임을 강화하는 데 도움이 됩니다.
디지털 트윈은 설계부터 해체에 이르는 프로젝트의 전체 라이프사이클을 지원합니다.
디지털 트윈의 이점
비즈니스 혁신을 실현할 잠재력을 가진 디지털 트윈은 오늘날의 경쟁 환경에서 성장을 위한 필수 전제 조건입니다. 이 기술의 힘을 활용함으로써 조직은 새로운 기회를 얻고 전례 없는 수준의 효율성을 달성할 수 있습니다.
산업 조직을 위한 주요 이점은 다음과 같습니다.
의사 결정 역량 및 예측 능력 향상: 기업에서 물리적 자산이나 프로세스의 가상 복제본을 생성해서 데이터를 모니터링 및 분석하여 추세, 패턴, 이상 징후를 파악할 수 있습니다. 디지털 트윈은 엔지니어, 운영자, 관리자 등 다양한 이해관계자 간의 협업과 커뮤니케이션을 촉진합니다. 이를 통해 사전 예방적 의사 결정을 내릴 수 있을 뿐만 아니라 잠재적인 문제를 사전에 예측하고 예방할 수 있습니다. 정확한 최신 정보를 손쉽게 이용할 수 있으므로 의사 결정권자가 운영을 최적화하고 더 나은 결과를 이끌어 낼 수 있습니다.
최적화된 성능과 효율성: 다양한 시나리오를 시뮬레이션하고 테스트함으로써 기업은 개선이 필요한 영역을 파악하고 목표에 맞는 전략을 구현할 수 있습니다. 예를 들어 제조업에서 디지털 트윈은 생산 프로세스를 최적화하고 낭비를 줄이며 제품 품질을 향상하는 데 도움이 될 수 있습니다. 조직은 실시간 데이터와 고급 분석을 활용하여 병목 현상을 발견하고, 운영을 간소화하고, 리소스 활용도를 극대화할 수 있습니다. 그 결과 생산성이 향상되고 비용이 절감되며 경쟁력이 높아집니다.
다운타임과 유지 관리 비용 감소: 디지털 트윈의 가장 큰 이점 중 하나는 다운타임과 유지 관리 비용을 최소화할 수 있다는 것입니다. 실시간으로 자산을 모니터링함으로써 조직은 잠재적인 문제를 조기에 발견하고 예방적 유지 관리 일정을 계획할 수 있습니다. 이러한 사전 예방적 접근 방식은 예상치 못한 고장을 방지하고, 예기치 않은 다운타임을 줄이고, 자산의 수명을 연장하는 데 도움이 됩니다. 조직에서는 유지 관리의 필요성을 미리 파악함으로써 유지 관리 일정을 최적화하고, 업무 중단을 최소화하고, 전반적인 유지 관리 비용을 절감할 수 있습니다.
고객 성공 사례
비즈니스 민첩성을 지원하는 ADNOC의 실시간 데이터 시각화 센터
Abu Dhabi National Oil Company(ADNOC)는 120개의 대시보드에서 1,000만 개 이상의 태그를 통합 및 모니터링하여 운영 전반에 대한 가시성을 확보하고 비즈니스 민첩성을 개선합니다.
SCG Chemicals, 운영 디지털 트윈 구축
SCG Chemicals는 가상 플랜트를 사용하여 장비 상태, 알람 및 성능에 대한 대시보드를 통해 운영을 최적화합니다.
bp, ACE 디지털 트윈으로 협업 역량 및 안전성 향상
Azeri Central East 생산 시설의 디지털 트윈을 통해 bp 팀은 원격으로 협업하여 안전하고 안정적인 운영을 보장할 수 있습니다.
조기 결함 감지로 수백만 달러를 절약한 PETRONAS
클라우드의 AI 기반 AVEVA Predictive Analytics를 통해 장비 결함을 방지함으로써 PETRONAS는 미화 3,300만 달러를 절감했습니다.
주요 디지털 트윈 제품
AVEVA Predictive Analytics
기존 PRiSM Predictive Asset Analytics
목적에 맞게 구축된 AI 및 셀프 서비스 분석을 통해 자산 상태를 모니터링하고 안정성을 극대화합니다. 남은 자산 수명을 예측하고 예상치 못한 가동 중지 시간을 줄이며 유지 관리 비용을 낮춥니다.
AVEVA Process Simulation
기존 SimCentral Simulation Platform
시장이 요구하는 속도로 지속 가능한 프로세스, 제품 및 플랜트를 설계합니다. AVEVA Process Simulation은 선형적이고 낭비적인 워크플로우를 벗어나 순환적이고 지속 가능한 세상을 구현합니다.
AVEVA™ Engineering
AVEVA Engineering을 사용하면 엔지니어 팀이 효과적인 협력을 통해 중요 엔지니어링 항목에 대한 세부 정의를 개발하고 유지 관리할 수 있습니다.
AVEVA™ E3D Design
기존 AVEVA Everything 3D
AVEVA E3D Design은 프로세스 플랜트, 해양 및 전력 산업에서 사용되는 3D 설계 소프트웨어입니다. 설계와 도면을 작성하고 비용과 프로젝트 위험을 줄이는 데 도움을 줍니다.
CONNECT – 비즈니스 인텔리전스 플랫폼
산업용 비즈니스 인텔리전스 플랫폼, CONNECT를 소개합니다. 실행가능한 데이터 인사이트를 얻고, 데이터 드리븐 의사결정으로 비즈니스를 향상하는 방법을 알아보세요.
