가상 프로토타입 기술과 국내 제조 현장 실증 경험을 결합한 디지털 생산준비·제조공정 혁신 모델
FUJITSU & DeltaIT
FJVPS Digital Manufacturing
Fujitsu Virtual Product Simulator(FJVPS) 기반 제조공정혁신 시뮬레이션 플랫폼 구축
국가산단 제조기업의 개발·생산준비 역량을 강화하기 위해 설계–생산기술–제조–교육을 하나의 가상 플랫폼에서 통합하는 디지털 생산준비 거점의 디지털 제조 공정혁신 시뮬레이션 플랫폼을 제안합니다.
Digital Manufacturing HubVirtual PrototypingFUJITSU Technology구미형 DX 모델
1. 센터 구축 배경 및 필요성
4차 산업혁명과 글로벌 공급망 경쟁 심화로 제조기업은 빠른 개발 속도와 정확한 납기, 낮은 비용, 높은 품질을 동시에 달성해야 하는 환경에 놓여 있습니다. 특히 국가산업단지를 중심으로 한 지역 제조기업은 전자·기계·부품 분야에서 세계 시장과 경쟁해야 하는 상황입니다.
그러나 현장을 살펴보면 디지털 전환은 여전히 진행 단계에 머물러 있으며, 생산준비·조립공정·교육 영역까지 유기적으로 연결된 디지털 체계는 부족한 실정입니다.
스마트공장·DX 활용도
시스템 도입은 이루어졌으나, 생산준비·조립·교육 영역까지 연계된 활용 사례는 제한적입니다.
기술문서·작업지시서 부담
기술문서·작업지시서 작성에 개발 리소스의 20~30%가 투입되며 핵심 업무 집중이 어려운 구조가 지속되고 있습니다.
정보 단절과 변경 반영 지연
설계–생산기술–현장 간 데이터 연계가 부족하여 설계 변경 사항이 문서와 현장에 늦게 반영되는 문제가 반복됩니다.
노하우 소실과 교육 편차
숙련 인력 고령화, 공장·라인별 교육 품질 편차로 인해 노하우의 체계적 전수와 표준화가 어려운 상황입니다.
문서·작업지시서 작성 공수 비중
개발 리소스 약 20~30% 수준
설계 변경 반영 지연에 따른 재작업·비용 증가
비용 15~20% 증가, 일정 지연 2~3개월 사례 다수
“설비는 어느 정도 도입했지만, 사람과 프로세스를 디지털화하는 영역은 아직 시작 단계”
실제 국가산단 제조 기업 및 지원기관과의 인터뷰에서 반복적으로 나타나는 공통된 인식입니다.
이러한 배경에서 국가산단 지역에는 단순 자동화 설비를 넘어, 설계–생산준비–제조–교육 전 과정을 가상 프로토타입 기반으로 통합·검증할 수 있는 ‘디지털 제조 공정혁신 시뮬레이션 플랫폼’ 구축이 필요합니다.
2. 제안 개요 – FJVPS 기반 구미 제조공정 시뮬레이션센터
본 제안은 FJVPS(Fujitsu Virtual Product Simulator) 기술을 기반으로 산단지역 제조기업의 생산준비·제조공정 혁신을 지원하는 “디지털 제조 공정혁신 시뮬레이션 플랫폼”을 구축하는 것입니다.
센터 핵심 역할
기업별 3D CAD 데이터를 활용한 가상 프로토타입 기반 공정 검증·최적화
조립성·작업성 검토, 간섭 체크, 공정 설계 및 작업지시서·교육자료 자동화
실무자 교육·훈련을 통한 디지털 생산준비 전문 인력 양성
성공 사례·표준 공정 템플릿을 산단 제조 생태계 전반으로 확산
개발 리드타임 단축
평균 10% 이상 단축
생산 비용 절감
10% 이상 비용 절감 사례
ROI 향상
평균 ROI 11% 수준 향상
3. FJVPS 개요 – 가상 프로토타입 기반 디지털 생산준비 플랫폼
3-1. FJVPS란 무엇인가
FJVPS(Fujitsu Virtual Product Simulator)는 3D CAD 데이터를 활용하여 조립성·작업성·간섭·동작 검증부터 조립 애니메이션, 공정 설계, 기술 문서 자동 생성까지 하나의 플랫폼에서 수행할 수 있는 디지털 생산준비 솔루션입니다.
일본 후지쯔의 제조 현장 노하우를 바탕으로 개발되었으며, 일본과 한국의 다양한 대기업·중견 제조기업에서 이미 검증된 플랫폼입니다.
3-2. FJVPS 도입 기업 주요 성과 요약
리드타임
설계 단계에서 조립성·작업성 검토를 강화해 전체 개발 리드타임을 평균 10% 이상 단축한 사례가 보고되고 있습니다.
비용 절감
시제품·Mock-Up 제작 횟수 감소와 재작업 축소를 통해 10% 이상의 비용 절감 효과를 확보하고 있습니다.
ROI 향상
디지털 생산준비 프로세스 정착으로 평균 11% 수준의 ROI 향상 효과를 기대할 수 있습니다.
교육·표준화
조립 애니메이션·영상 기반 교육으로 공장·라인 간 작업 표준화를 촉진하고, 양산 초기 품질 안정화를 앞당길 수 있습니다.
4. FJVPS 구성 및 주요 기능
4-1. 기본 모듈 : FJVPS / Digital Mockup(DMU)
대용량 3D CAD 조립 데이터를 약 1/10~1/50 수준으로 경량화
세계 최고 수준의 실시간 동적 간섭 체크 기능 제공
조작성·동작성·클리어런스(여유 공간) 가상 검증
Mock-Up 제작 없이 가상 환경에서 생산성 및 조립성 검토 가능
설계 단계에서 제품 디자인 리뷰 및 잠재 문제 사전 발견
4-2. 옵션 모듈 : FJVPS / Manufacturing(MFG)
조립 순서 자동 생성 기능
조립 애니메이션 자동 생성으로 작업 이해도 향상
작업 공수 산출 및 공정 설계 기능 제공
설계 변경 사항을 공정·문서에 자동 반영
작업지시서·조립 절차서·교육 자료 자동 생성 및 갱신
4-3. 옵션 모듈 : FJVPS / Harness
배선·하네스 경로 설계 및 검토
유연체 모델 기반 길이 검증 및 여유 길이 검토
가동부 운동에 따른 하네스 길이 변화 시뮬레이션
4-4. 옵션 모듈 : FJVPS / Viewer(무상 제공)
현장 및 협력사에서 경량 뷰어 형태로 데이터 열람 가능
간섭 검증 결과, 조립 순서, 애니메이션 재생 지원
고가 라이선스 없이도 동일 데이터 기반 협업 가능
5. 경쟁 솔루션 대비 FJVPS의 우위
구분
DELMIA / Tecnomatix 등
FJVPS
조작성
고난이도 기능이 많아 석·박사급 전문 인력이 필요
직관적인 UI로 현장 실무자도 2~3일 교육으로 기본 활용 가능
도입·유지 비용
도입·유지 비용이 높아 대규모 기업 위주 적용
중견·중소 제조기업도 접근 가능한 합리적 비용 구조
데이터 작성 공수
시뮬레이션·공정 데이터 작성에 많은 시간·인력 소요
조립 순서·애니메이션·문서 자동 생성 기능으로 공수 대폭 절감
설계 변경 반영
수동 작업 비중이 커 변경 반영 리드타임이 길어짐
CAD 변경점 자동 비교·반영으로 수작업 공수 최대 70%까지 절감
대용량 처리
고사양 워크스테이션 의존도가 높음
노트북 환경에서도 수천~수만 부품의 대형 어셈블리 처리 가능
조립 문서화
별도의 복잡한 공정·문서화 작업 필요
조립 문서, 작업지시서, 교육 자료를 자동으로 출력·갱신
동급 가격·기능대에서 생산기술 특화 기능과 조작성 측면에서 FJVPS는 산단 지역 중견·중소 제조기업에 특히 적합한 솔루션입니다.
6. 디지털 제조 공정혁신 시뮬레이션 플랫폼 운영 모델 및 추진 일정(예시)
6-1. 3단계 운영 모델
① 실증(PoC)
산단 지역 대표 기업(파일럿)을 선정하여 실제 3D 데이터를 기반으로 조립성 검토, 공정 시뮬레이션, 작업지시서 자동생성 등을 수행하고 기존 방식 대비 효과를 계량화합니다.
② 교육·전수
생산기술·설계·현장 리더를 대상으로 FJVPS 기초~실무 교육 과정을 운영하고, 디지털 생산준비 역량을 산단 내에서 내재화합니다.
③ 확산
파일럿 및 교육 성과를 바탕으로 다수 기업·협력사로 확산하고, 업종별 표준 공정 템플릿을 구축해 산단형 DX 모델로 확장합니다.
6-2. 추진 일정(예시)
단계
기간(예시)
주요 내용
1단계
기획·설계
0 ~ 3개월
디지털 제조 공정혁신 시뮬레이션 플랫폼구축 목표 및 범위 정의, 파일럿 기업 선정, 인프라·시스템 구성안 수립, FJVPS 설치 및 초기 환경 세팅
2단계
실증·교육
4 ~ 9개월
파일럿 기업 PoC 수행, 조립 시뮬레이션·문서 자동화 적용, 실무자 교육과정 시범 운영, 효과 측정 및 개선안 도출
3단계
모델 정립
10 ~ 12개월
운영 모델 정립, 업종별 표준 시뮬레이션·문서 템플릿 구축, 산단형 디지털 제조 공정혁신 시뮬레이션 플랫폼운영 가이드 수립
4단계
확산·고도화
2차년도 이후
산단 전역 기업·협력사 확대 적용, 서비스형 프로그램 전개, Digital Twin 기반 고도화 및 타 지자체·산단 확산 가능성 검토
7. 기대 효과 및 결론
7-1. 지역산단 제조기업 관점 기대 효과
설계 단계에서 조립성·작업성 검토 강화로 리드타임 및 비용 절감
물리적 시제품·Mock-Up 제작 횟수 감소, 불량·재작업 비용 축소
작업지시서·교육자료 자동생성으로 문서 작성 공수 대폭 감소
공장·라인 간 작업 표준화로 품질 편차 최소화
글로벌 공장·협력사와 동일한 3D 기반 교육 체계 구축
7-2. 구미시 및 지원기관 관점 기대 효과
지역산단 제조혁신 거점으로서 차별화된 “디지털 생산준비 센터” 구축
중소·중견기업의 디지털 전환 가속화 및 지역 산업 경쟁력 강화
전문 인력 양성 및 신규 일자리 창출
국가·지자체 스마트제조·DX 관련 공모사업과 연계 가능한 기반 확보
타 지역과 차별화되는 “산단형 디지털 제조 공정혁신 시뮬레이션 플랫폼 모델” 브랜드화
FJVPS 기반 지역산단 디지털 제조 공정혁신 시뮬레이션 플랫폼은 설계–생산준비–제조–교육을 하나의 플랫폼으로 연결하여, 지역 제조 생태계 전반에 실질적인 변화를 가져올 수 있는 현실적인 해법입니다.
FJVPS의 검증된 솔루션과 국내 실증 경험을 바탕으로 지역 산단의 디지털 생산준비 혁신을 함께 추진해 나가고자 합니다.