대응적 유지보수 방식에서 예측 유지보수 방식으로 전환하여 수리 시간을 대폭 절감한 초고해상도 현미경 시스템 제조업체

ZEISS는 세계를 변화시키는 데 일조한 혁신적인 제품을 개발해 온 몇 안 되는 기업 중 하나입니다. 160년 전 독일에서 설립된 ZEISS는 전 세계 30,000명 이상의 직원을 보유하고 있으며 광학 및 광전자공학 분야의 기술을 제공하는 선도적인 기업입니다.

ZEISS의 창립자가 반복 가능한 고해상도 광학 현미경을 발명함에 따라 ZEISS는 일관된 품질 표준을 제공하는 상용 현미경을 생산하는 최초의 기업이 되었습니다. 오늘날 ZEISS Microscopy 사업부는 세계에서 가장 광범위한 현미경 제품 포트폴리오를 제공하는 조직으로 손꼽힙니다. ZEISS 기기는 20명이 넘는 의학, 화학, 물리학 분야의 노벨상 수상자의 연구에 활발히 사용되어 왔습니다.

수백만 달러의 비용을 초래하는 서비스 중단

기기에 의존하는 연구자와 실험실/연구소에서는 서비스가 중단될 경우 적게는 50만 달러, 많게는 150만 달러에 이르는 막대한 비용이 발생할 수 있습니다. ZEISS Predictive Service 제품 책임자인 Christian Schwindling 박사는 “과거 ZEISS 고객은 막대한 비용을 초래할 다운타임을 예측할 방법이 전혀 없었습니다."

기기에 다운타임이 발생할 경우 연구자는 물론이고 연구 시설에도 큰 타격을 줍니다. 연구자는 기기 지연으로 프로젝트를 완료하는 데 시간이 더 필요하게 되고 최악의 경우 진행 중인 테스트 런이나 다른 작업을 무효화해야 할 수도 있습니다.

갈수록 많은 주요 영상 처리 시설에서 ZEISS 기기를 필수 장비로 채택하고 있습니다. 그러한 환경에서 대학이나 생명과학 기업 같은 시설에서는 한 곳에만 하이엔드 현미경 장비를 갖추는 경우가 많습니다. 다른 부서에서 이 장비를 사용할 수 있도록 대여하고 일정을 예약할 수 있으면 장비를 사용하는 여러 시설에서 연구 비용을 공동으로 부담할 수 있습니다.

장비가 다운되면 시설은 이용료를 받을 수 없습니다. 또한 연구자는 연구에 필수적인 장비에 다시 액세스하기까지 수주가 걸릴 수 있습니다. “이러한 시설과 연구자가 현미경 장비의 성능을 극대화된 상태로 유지해야 하는 이유는 정말 많습니다. 다운타임이 발생한 후에 연구자가 일정을 예정대로 소화하기까지는 오랜 시간이 소요된다는 점이 이러한 이유 중 하나죠.”라고 Schwindling 박사는 전합니다.

가동 시간과 가용성을 보장하는 것이 어려운 이유

이러한 장비에 대한 집중적인 투자를 단행해 온 ZEISS는 고객이 다운타임을 겪을 때마다 서비스 엔지니어를 고객 현장으로 파견하는 전문가 화이트 글로브 서비스를 오랫동안 제공해 왔습니다. 그러나 진단 목적으로 일부 데이터를 복사하는 간단한 작업에도 서비스 엔지니어를 현장에 파견해야 했기 때문에 ZEISS는 높은 서비스 비용을 지출했습니다. 전 세계 800명 이상의 서비스 엔지니어를 둔 이 회사에 발생하는 고객 서비스 요청은 회사의 수익을 낮추는 부담 요소로 작용했습니다. 여기에 ZEISS가 현미경 제품 사업을 확장함에 따라 이러한 서비스 비용은 더욱 높아졌습니다.

이 서비스에 대한 고객의 반응은 뜨거웠습니다. 기기에 발생한 문제가 다른 부분에 영향을 미치기 전에 미리 감지하고 해결해드릴 수 있었기 때문이죠.

~ Christian Schwindling 박사, ZEISS Predictive Service 제품 책임자

디지털 변혁을 위한 여정 시작

ZEISS는 고객 만족 강화를 위한 끊임없는 노력의 일환으로 ZEISS Predictive Service를 계획했습니다. 이 서비스는 기기 문제를 더욱 빠르게 진단하고 시스템 가동시간을 높이기 위해 설계된 원격 상태 모니터링 프로그램이었습니다. 이 서비스를 통해 ZEISS는 진단 성능을 개선하고, 서비스 처리 시간을 줄이고, 가동 시간을 높일 수 있을 것으로 기대했습니다. 이와 더불어, 고객 만족도를 높이고 현장의 기기 작동 방식에 관한 더 많은 인사이트를 획득할 수 있을 것으로 예상했습니다.

이 서비스는 사물 인터넷(IoT)을 활용하여 현장에서 사용되고 있는 ZEISS 기기의 데이터를 수집하고 이 데이터를 클라우드에서 처리함으로써 본사에서 즉시 이용할 수 있도록 합니다. 덕분에 ZEISS는 서비스 엔지니어를 현장에 파견하지 않고도 기기 문제를 신속하게 진단할 수 있었을 뿐 아니라 예측 서비스를 위한 기반을 마련할 수 있었습니다. 이러한 서비스는 하이엔드 제품의 마진을 높일 이 회사의 중요한 동력으로 작용할 수 있을 것으로 기대되었습니다.

일부 고객을 대상으로 한 파일럿 서비스 시행

ZEISS는 Axio Scan.Z1을 사용하는 고객을 대상으로 새로운 원격 상태 서비스를 시범적으로 시행하기로 했습니다. Axio Scan.Z1은 병리학 분야에서 사용되는 자동화된 슬라이드 스캔 시스템으로, 보통 연중무휴 24시간 가동됩니다. 예측 서비스를 시행하기 위해 ZEISS는 Axeda의 Machine Cloud Service(현재 PTC의 일부)를 사용했습니다. IoT 기술 시장의 혁신 기업인 Axeda는 이 회사가 광범위한 머신, 센서 및 디바이스를 안전하게 연결하여 원격으로 모니터링 및 관리할 수 있도록 하는 기술을 제공했습니다. 또한 Axeda에서 제공한 Connected Machine Management 응용 프로그램을 통해 ZEISS는 제품을 원격으로 모니터링하고 서비스를 제공하며 소프트웨어 업데이트를 실시간으로 제공할 수 있었습니다.

Axeda 기술을 바탕으로 Axio Scan에 장착된 센서로부터 데이터를 수신하도록 설정한 상태에서 ZEISS는 독일, 오스트리아, 스위스의 일부 고객을 대상으로 파일럿 서비스를 시행했습니다. 5년간의 파일럿 서비스를 시행한 결과, 생물약제학 산업과 학계 전반의 많은 ZEISS 고객들이 Axeda 플랫폼에 연결되었습니다. “이 서비스에 대한 고객의 반응은 뜨거웠습니다. 기기에 발생한 문제가 다른 부분에 영향을 미치기 전에 미리 감지하고 해결해드릴 수 있었기 때문이죠.”라고 Schwindling 박사는 설명합니다.

우리의 미션 중 하나는 서비스 효율성을 높이고 서비스 계약을 확장하는 것입니다. 고객에게 가장 빠른 신속한 최고의 서비스를 제공할 수 있다면 하이엔드 제품 계약을 성사시키는 데 큰 도움이 될 것입니다.

~ Christian Schwindling 박사, ZEISS Predictive Service 제품 책임자

단 4개월만에 ThingWorx로 성공적으로 전환

파일럿 서비스의 성공에 힘입어 ZEISS는 전 세계 고객을 대상으로 예측 서비스를 구축하고 다른 제품에도 이러한 지원을 확장하기로 했습니다. 그러나 PTC가 Axeda를 인수하여 ThingWorx IIoT(Industrial IoT) 플랫폼을 출시하게 되었고, 이 상황에서 ZEISS는 ThingWorx로 전환하기 위해 사내 IoT 기술을 자체적으로 개발할 것이냐 아니면 새로운 기술 벤더와 함께 처음부터 다시 시작할 것이냐의 선택의 기로에 서게 되었습니다.

이 회사는 Axeda에 사용했던 단순한 연결 모델이 ThingWorx에도 비슷하게 동작할 것이라는 것을 알았습니다. 그러나 정확하고 완전한 정보에 입각해 결정을 내리기 위해 이 회사는 종합적인 기술 검토 및 개념 증명을 실시했습니다.

기술 검토는 연결 옵션, 응용 프로그램 개발 도구 및 분석 기능을 비롯한 폭넓은 기능 세트에 대해 이루어졌습니다. 그 결과 가장 높은 점수를 획득한 것이 바로 ThingWorx였습니다. 이 제품에 대한 호평 또한 ZEISS가 ThingWork를 선택하는 데 한몫을 했습니다.

이어서 ThingWorx에 대한 개념 증명(PoC) 작업이 캘리포니아에서 수행되었습니다. ThingWorx SDK에 기반한 맞춤형 에이전트가 ZEISS 엑스레이 현미경에서 데이터를 수집하고 로그 파일을 처리하여 ThingWorx 플랫폼으로 전송했습니다. 이를 통해 ZEISS는 엑스레이 소스를 원격에서 측정할 수 있었습니다.

"캘리포니아의 ZEISS 직원은 ThingWorx를 테스트한 결과 매우 만족했습니다.”라고 Schwindling 박사는 회상합니다.

Microsoft Azure의 이점

또 하나의 주요 기술 요소는 Microsoft Azure였습니다. ZEISS는 이미 Azure 클라우드 환경을 사용하는 Microsoft 장기 고객이었습니다. ZEISS는 Azure를 사용하여 다양한 플랫폼 서비스에 빠르게 액세스하고 몇 개월씩 걸리던 필요한 인프라 구축 작업을 몇 시간 내에 완료할 수 있었습니다. 뿐만 아니라, PTC와 Microsoft 간의 긴밀한 통합에 힘입어 ZEISS는 이러한 풍부한 기능을 손쉽게 확장하여 최대한 활용할 수 있었습니다.

ThingWorx와 Azure 클라우드의 강력한 조합이 만들어 낸 엔터프라이즈급 보안과 확장성을 지원하는 업계 최고의 IoT 개발 도구를 통해 ZEISS는 응용 프로그램을 전 세계에 신속하게 빌드, 관리 및 구축할 수 있게 되었습니다.

ZEISS는 이러한 전환 여정을 4개월 만에 완료했다는 점에 매우 만족스러워했습니다. 이러한 놀라운 기록은 PTC가 보유한 Axeda 관련 지식과 뮌헨에 위치한 PTC의 오랜 ThingWorx 시스템 통합업체인 doubleSlash Net-Business GmbH와의 파트너십이 있었기에 가능했습니다. doubleSlash는 스마트 커넥티드 제품 영역의 고객 역량 개발에 집중하는 기업입니다.

“doubleSlash는 Axeda와 ThingWorx에 대한 경험이 있었기에 이 업체를 통합 파트너로 선택했습니다. doubleSlash는 프로젝트 전반에서 체계적으로 안내와 지원을 제공해 주었고 그 결과 우리는 1년만에 450개의 시스템을 연결할 수 있었습니다. 정말 놀라운 성과에요.”라고 Schwindling은 말합니다.

서비스 최적화의 이점 측정

ZEISS는 새로운 솔루션을 출시한 이후로 정량적 측면과 정성적 측면 모두에서 이점을 누리고 있습니다. 종합적으로 볼 때 이 회사의 최초 수리 성공률(FTFR)은 13개월 만에 7% 개선되었고 원격 문제 해결에 드는 평균 시간도 1년 사이에 크게 단축되었습니다.

원격 예측 모니터링 서비스와 자동화된 루틴 덕분에 ZEISS의 캘리브레이션 관련 다운타임이 하루에서 한두 시간으로 대폭 감소했습니다. “엑스레이 시스템의 캘리브레이션이 필요한 시점과 캘리브레이션 루틴을 시행하기 위해 기술자를 파견해야 할 시점을 미리 파악할 수 있습니다. 앞으로 통보를 받은 서비스 기술자는 고객에게 연락하여 고객이 직접 캘리브레이션을 수행하도록 안내할 수 있을 것입니다.”라고 Schwindling 박사는 설명합니다.

밝은 미래

ZEISS는 이 예측 모니터링 서비스를 통해 많은 이점을 누릴 수 있을 것으로 기대합니다. 앞으로 기기와 관련된 트렌드를 모니터링하고 컴포넌트 이상을 미리 예측할 수 있는 대시보드를 생성할 예정이며, 이를 통해 서비스 기술자 현장 파견을 최소화하고 원격 방식으로 문제를 해결할 수 있을 것입니다.

"우리는 컴포넌트에 대한 테스트를 완료한 후에 고객에게 장비를 배송하고는 있지만, 이미 실험실이나 연구실에서 사용되고 있는 모든 컴포넌트를 함께 테스트한다는 것은 사실 불가능합니다. 그러나 새로운 예측 모니터링 서비스를 사용하면 성능 매개변수를 수집하여 트렌드를 식별할 수 있습니다. 이를 바탕으로 우리는 고객 장비의 특정 컴포넌트가 가동 중지에 임박할 경우 해당 사실을 고객에게 알려 합리적인 조치를 취할 수 있도록 안내할 수 있습니다.”라고 Schwindling 박사는 말합니다.

ZEISS는 Azure를 사용하여 고객에게 고객의 시스템 성능에 대한 인사이트를 제공할 계획입니다. ZEISS는 고객이 로그인하여 상태와 사용량을 비롯하여 현재 가동 중인 ZEISS 장비의 모든 것에 대한 상세 정보를 확인할 수 있는 Digital Customer Companion이라는 고객 포털도 출시했습니다.