[Plant Simulation Tutorial #01] - Tecnomatix Plant Simulation 소개

[Plant Simulation Tutorial #01] - Tecnomatix Plant Simulation 소개 

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📑 요약

Siemens의 Tecnomatix Plant Simulation은 생산, 물류, 에너지 등 공정 전반을 디지털 방식으로 분석하고 최적화할 수 있는 시뮬레이션 툴입니다. 본 글에서는 해당 툴의 기능, 특장점, 실제 사례 및 디지털트윈 구현 사례까지 소개합니다.

 

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🧠 개요 및 필요 배경

디지털트윈(Digital Twin), 스마트팩토리, 제조 최적화와 같은 키워드는 오늘날 제조 산업의 핵심입니다. 이러한 기술을 실현하려면 현실 공정을 가상에서 정밀하게 재현하고 예측할 수 있는 시뮬레이션 도구가 필요합니다. Siemens의 Tecnomatix Plant Simulation은 이러한 니즈에 대응하는 대표적인 솔루션입니다.

 

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🔧 주요 기능 및 특장점

✅ 1. 시뮬레이션 기능

• 생산량 분석, 병목 분석, 공정 최적화를 통해 공장 운영의 효율성을 사전에 예측
• 2D/3D 환경에서 시각적 모델링 가능

✅ 2. 프로그래밍 및 자동화

• 객체지향 모델링 방식 (상속, 계층설계 등)을 활용하여 유연한 구조 설계
• 외부 시스템과 연동이 쉬운 다양한 인터페이스 제공
  (ODBC, Oracle, OPC UA, Socket 등)

✅ 3. 에너지 최적화 기능

• 장비별 전력 사용량 입력 및 추적 가능 → 에너지 비용 최적화 가능

✅ 4. 확장 가능한 시각화

• JT, STEP, Parasolid 등 다양한 3D CAD 파일 import 지원
• 실제 장비 모형을 기반으로 한 고정밀 시뮬레이션 구현 가능
  
  

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💼 산업 적용 사례 - (Siemens 공식 사이트 use case 기반)

◾ HCM (대만, 배터리 소재 산업)

• 산업 분야: LMFP 배터리 음극재 제조, Turnkey 설비 제공
• 과제: 설비 설계 기간 단축, 자동화 공정 효율화, 전력 및 질소 소비 절감
• Plant Simulation 활용 방안
  • 기존 생산라인 시뮬레이션, 자동화 공정 흐름 최적화
  • 다양한 시나리오 검증 및 표준 모듈화 설계
• 성과
  • 설비 설계 기간 50% 단축
  • 전력 소비 5% 절감, 질소 사용량 10% 절감
  • resources.sw.siemens.com+15resources.sw.siemens.com+15resources.sw.siemens.com+15resources.sw.siemens.com

Using Plant Simulation to produce high-performance packaging systems for the confectionary industry

 

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◾ GKN Aerospace (스웨덴 / 노르웨이, 항공 엔진 제조)

• 산업 분야: 항공기 엔진 부품 제조 (TEC/TRF value stream)
• 과제: 병목 구간 식별, 생산량 확대, 리드타임 단축, 재공재고(WIP) 감소
• Plant Simulation 활용 방안
  • value stream 템플릿 구축 및 적용
  • Kongsberg 공장에서 실제 value stream 시뮬레이션
• 성과
  • 생산 프로세스 최적화
  • 생산 능력 향상, 리드타임 단축
  • WIP 감소 및 비용 절감 효과 도출 plm.sw.siemens.com+4resources.sw.siemens.com+4plm.sw.siemens.com+4plm.sw.siemens.com+5plm.sw.siemens.com+5de.wikipedia.org+5

Process Simulate Collaborate | Siemens Software

 

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◾ Inteco (오스트리아, 철강 산업 설비)

• 산업 분야: 철강 플랜트 설비 설계 및 리트로핏
• 과제: 고객 신뢰 확보, 설비 타당성 조사를 빠르게 수행
• Plant Simulation 활용 방안
  • 고객용 인터페이스 기반 시뮬레이션 개념 증명(PoC) 설계
  • 2개월 내 feasibility study 완료
• 성과
  • 2개월 내 완전 설비 평가 모델 구축
  • 고객 설비 주문 경쟁력 강화
  • 제어 소프트웨어 구현 일정 가속화 ru.wikipedia.org+14resources.sw.siemens.com+14resources.sw.siemens.com+14

Manufacturer uses Tecnomatix to complete feasibility study for steel mill retrofit within two months

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◾ LoeschPack (독일‑브라질 초콜릿 포장 시스템)

• 산업 분야: 초콜릿 및 식품 포장 시스템 제조
• 과제: 복잡한 패키징 설비의 안정성 및 효율성 확보
• Plant Simulation 활용 방안
  • 포장 라인 구성 모듈화 및 다양한 시나리오 시뮬레이션
  • 2D/3D 레이아웃 기반 시각화 및 결과 분석
• 성과
  • 모델 정확성 및 파라미터 검증 수월성 확보
  • 내부 시뮬레이션 역량 강화
  • commissioning 단계에서 제어 로직과 바로 연동 가능

📈 인포그래픽: 주요 기업별 시뮬레이션 효과 (정성 수치 환산)

HCM	대만	배터리 소재	설비 설계 기간 단축, 에너지 사용 최적화	설계 기간 50% 단축, 전력 5%↓
GKN Aerospace	스웨덴/노르웨이	항공 엔진	병목 식별, 생산 최적화, WIP 감소	생산량 증가, 리드타임 단축
Inteco	오스트리아	철강 설비	설비 타당성 조사, PoC 시뮬레이션	2개월 내 설비 모델 완성
LoeschPack	독일/브라질	식품 포장	포장 공정 시뮬레이션, 설비 시나리오 검증	제어 로직 연동, 내부 시뮬 역량 강화

 

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🔁 Digital Twin 연동

 

• OPC UA, Socket 통신을 통한 설비 ↔ 모델 간 실시간 양방향 연동
• PLC, MES, Oracle DB 등 외부 시스템과의 다이렉트 연동 지원
• Python, 가상 PLC 기반 테스트도 지원

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✅ OPC UA, Socket 통신 등 실시간 데이터 연동

• PLC, DB 등 다이렉트 통신 연동 실현

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💡 응용 가능성

• MES / HMI / PLC 연동 디지털 공장 구현
• 실시간 KPI 모니터링 시스템 구축
• 스마트팩토리 고도화를 위한 가상 시운전 도구

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📝 마무리

Plant Simulation은 단순한 시뮬레이션 소프트웨어가 아닙니다.
객체지향 설계 기반의 구조적 모델링, 다양한 외부 시스템과의 연동, 실시간 데이터 반영까지 가능한 [디지털트윈 구현 플랫폼]

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🔜 다음 포스트 예고

[Plant Simulation Study #02]에서는 Tool의 설치 및 기본 사용법을 시작으로 실제 모델링 사례를 함께 살펴보겠습니다.