PLM으로 전환한 볼보 CE

볼보 CE(Volvo CE)는 확장된 조직에까지 제품 중심 정보 백본을 제공하기 위해 통합 PLM(제품 수명주기 관리) 시스템을 구축했습니다.

스웨덴 고센버그에 본사가 있는 볼보건설기계(Volvo Construction Equipment)(CE)는 프리미엄 건설 기계 및 장비를 생산하는 세계적인 제조업체입니다. 180년 이상 축적해 온 건설 분야의 전문성과 14,000명이 넘는 직원들의 지식을 활용하여 이 기업은 현재 전 세계 180여 개국에 제품과 서비스를 공급하고 있습니다. 혁신을 회사의 전략과 문화의 중심에 두고 있는 볼보 CE는 고객 성공을 보장하기 위해 다양한 건설 작업에 적합한 기계, 장비와 솔루션을 제공합니다.

끊임없이 변화하는 시장 상황, 더욱 짧아진 제품 수명주기, 갈수록 심화되는 제품 복잡성에 직면한 볼보 CE와 같은 산업체들은 이제 변화가 필요합니다. 기업들은 새로운 비즈니스 모델을 구축하고, 분산 생산을 통해 운영을 글로벌화하며, 자동화 및 연결성 같은 기술을 활용하여

맞춤형 제품 및 스마트 서비스를 제공하고 있습니다. 핵심 비즈니스 기능을 실현하고 장기적인 성공을 보장하기 위해 볼보 CE는 디지털 트랜스포메이션을 위한 비전 정의에 착수했습니다.

긴 역사를 가진 무수한 기업과 마찬가지로, 볼보 CE의 제품 및 서비스 포트폴리오는 여러 인수 합병 활동을 통해 변화를 거듭해 왔습니다. 그러나 볼보 CE는 복잡하고 비용이 많이 드는 IT 환경에서 지난 40년간 4개 미만의 PDM(제품 데이터 관리) 시스템을 사용해 왔습니다. 그 결과 오래된 시스템의 가동 유지하는 데 상당한 비용과 인력을 투자해야 했습니다. 다시 말해, 작업 방식을 개선하는 데에는 투자가 거의 이루어지지 못했습니다.

볼보 CE에는 통합된 PLM(제품 수명주기 관리) 시스템이 필요했습니다. 이에 이 회사는 엔지니어링, 운영, 공급업체 및 고객에게 SSOT(Single Source of Truth)를 제공하여 데이터 거버넌스 및 추적성을 실현하도록 해 주는 포괄적인 PLM 소프트웨어인 PTC의 Windchill을 선택했습니다. 볼보 CE는 디지털 스레드와 일관된 제품 아키텍처를 생성하면 다기능을 수행하는 팀이 하드웨어와 소프트웨어의 복잡성을 한 곳에서 관리할 수 있을 것으로 기대했습니다.

볼보 CE의 선택: 바로 사용 가능한 PTC의 Windchill VRD(Value-Ready Deployment)를 활용하여 디지털 스레드 구축

접근 방식

통합 PLM 솔루션의 구축은 볼보 CE의 거의 모든 조직에 영향을 줍니다. 따라서 구축 작업 초반부터 회사 전체가 참여하는 것이 매우 중요했습니다. 볼보 CE의 전략, 아키텍처 및 시스템 팀은 회사 전체의 여러 팀과 협력하여 목표와 전략을 정의했습니다. 이를 비롯한 무수한 회의 끝에 이 회사는 변경 관리에 대한 현실적이고 민첩한 접근 방식을 수립할 수 있었습니다.

이처럼 무수한 회의의 목적은 '견인력'을 창출하는 것 즉, 조직 내 관련 업무를 수행하는 팀원들이 변화를 이끌기 위해 팀에 무엇을 요구하는지를 파악하기 데 있었습니다. 그리고 그 결과 이 회사에는 새로운 PLM 솔루션과 더욱 현대적인 작업 방식이 필요하다는 결론에 이르렀습니다. 수차례

회의를 진행하고 조직의 맨 아래부터 요구사항을 파악하고 정의함으로써 이 팀은 경영진 및 책임자들이 일선 근로자와 관련 조직의 목표를 지원하는 역삼각형 구조의 리더십을 창출할 수 있었습니다.

이같은 '가속화 워크샵'을 통해 볼보 CE는 PLM 프로그램에 대한 명확한 비전을 세웠습니다. 즉, 특정 제품과 관련된 모든 사람들을 위한 중앙 정보 허브를 구축하는 도구와 방법 그리고 프로세스를 구축한다는 것이었고, 여기서 말하는 도구가 바로 Windchill이었습니다. 이 회사는 PLM이 제품 개발에 대한 새로운 접근 방식을 지원하는 동시에 제품에 관여하는 모든 사람들이 더 쉽게 소통할 수 있도록 해주어 더 높은 품질의 제품을 더욱 낮은 비용으로 더 빨리 출시하는 데 도움을 줄 것이라고 생각했습니다. 또한 팀에서는 제품 및 아키텍처와 관련된 모든 항목에 대한 SSOT(Single Source of Truth)를 활용함으로써 수행되는 모든 작업이 더 많은 가치와 집단 지성을 부여할 수 있을 것으로 보였습니다. 그리고 끝으로, 디지털 스레드를 구축함으로써 볼보 CE는 서비스 지향적 솔루션 제공업체로 거듭날 발판을 다질 수 있을 것으로 예상했습니다.

비전 정의를 마친 전략, 아키텍처 및 시스템 팀은 엔드투엔드 PLM '하우스'를 중심으로 솔루션을 계획하기 시작했습니다. 이 엔드투엔드 PLM 하우스는 엔드투엔드 제품 및 서비스 문서로 구성되며 근본적인 변화가 이루어지는 영역들을 설명합니다. 여기에는 부품 중심 변화와 사양 관리, 3D 멀티 CAD 환경 통합을 통한 제품 데이터 관리, 응용 프로그램 수명주기 관리, 제품 파생 관리, 다양한 BOM(Bill-of-material) 관리(엔지니어링, 제조 및 서비스 BOM), 동시 엔지니어링 등이 포함됩니다.

이를 실현하기 위해 볼보 CE는 바로 사용이 가능한 PTC의 Windchill VRD(Value-Ready Deployment)를 사용했습니다. Windchill VRD는 25년간 축적된 PLM 모범 사례를 바탕으로 제작된 사전 구성 방식의 유연한 사양입니다. 'VRD 즉, Value-Ready Deployment'라는 말은 PTC 전문가의 완벽한 지원을 바탕으로 바로 사용이 가능하고 검증된 Windchill 솔루션을 몇 개월 내에 설치 및 구축을 완료하여 가동할 수 있음을 의미합니다.

모범 사례를 활용하여 볼보 CE는 VRD를 위한 제품 개발과 관련된 프로세스를 간소화했습니다. 바로 사용 가능한(OOTB) 솔루션 덕분에 별도로 개발해야 할 부분이 없었기에 이 작업을 빠르게 수행할 수 있었습니다. 그 결과 Windchill은 볼보 CE의 제품 및 아키텍처 수명주기와 연관된 유일한 정보 소스가 되었습니다.

볼보 CE는 전략 및 솔루션 포트폴리오 팀이 수행한 솔루션 및 기능 구축 정의에 따라 이 솔루션을 배포했습니다. 이 팀은 개별적으로 구축 가능한 기능을 식별했고 대상 사용자 커뮤니티, 확보한 역량, 비용 평가, 데이터 가용성 및 성숙도 같은 요인에 따라 각 단계에서 가치를 실현했습니다.

볼보 CE는 프로젝트 영향, 사용자 가용성, 자금 조달 역량 등을 기준으로 우선순위를 설정하여 현재 생산 및 신규 프로젝트 모두에 대한 구축 작업을 단계적으로 시행했습니다. 볼보 CE는 솔루션 개발 작업에 핵심 사용자들을 참여시켜 각 구축 시 특정 팀이 요구하는 기능이 반드시 포함될 수 있도록 했습니다. 모든 레이어에 대한 통합 및 마이그레이션이 몇 개월에 걸쳐 단계적으로 시행되었고, 이 과정에서 볼보 CE 제품 팀과 Windchill 전문가는 매일 회의를 진행했습니다.

시스템을 구축하고 성공적인 변경 관리를 보장하기 위해서는 단순한 교육 이상의 노력이 필요했습니다. 변화는 얼리어답터들이 주도했고 조직의 '견인력' 원칙에 따른 리더십에 의해 지지되었습니다. 먼저 배포 작업에 참여한 핵심 사용자들이 제품 라인의 얼리어답터를 교육하는 일을 도왔습니다. 이렇게 교육을 받은 얼리어답터들은 모든 팀원들이 Windchill에 익숙해지고 솔루션이 전체 조직의 워크플로로 자연스럽게 흡수되도록 지원했습니다.

결과: 볼보 CE는 5개 영역에 주력하여 효율성 향상

전략, 아키텍처 및 시스템 팀은 효율성 개선이 요구되었던 제품 개발 프로세스의 5개 영역에 집중했습니다. 이에 볼보 CE는 이러한 영역에 PLM 기반을 적용하여 통합 PLM 접근 방식으로 비즈니스를 끌어갈 수 있었습니다.

설계 엔지니어링

Windchill을 구축하기 전까지만 해도 볼보 CE에는 설계 엔지니어링 관련 제품 설명서를 위한 공통된 구조가 없었습니다. 볼보 CE에서는 여러 개의 설계 엔지니어링 시스템을 사용했는데, 이들 시스템은 서로 제대로 연결되어 있지 않았습니다. 사용자는 CAD에 어셈블리 구조가 있었음에도 불구하고 수동으로 어셈블리 구조를 생성하고 비교해야 했습니다.

엔지니어들은 또한 기계의 부품을 조립하는 방법을 보여주기 위해 오랜 시간을 들여 대용량 설치 도면을 제작해야 했습니다. 세 개의 PDM 시스템과 세 개의 eBOM(엔지니어링 BOM) 시스템 간에 부품을 공유하기 위해 사용자는 다른 시스템에 이미 있는 부품을 수동으로 다시 설정해야 하는 경우가 많았습니다.

볼보 CE는 제품 데이터 관리를 위한 하나의 공통 시스템을 구축했고, 그 결과 소프트웨어를 포함한 엔지니어링 툴을 통합할 수 있었을 뿐 아니라 거버넌스와 추적성을 구현하여 업스트림 및 다운스트림 데이터를 실시간으로 확인할 수 있었습니다. 또한 수작업과 인수인계 작업을 없애고 재사용 가능성을 개선하여 효율성을 높이고 비용을 절감했습니다. 이뿐만 아니라, 엔지니어들 사이에서 다양한 기능에 대한 상호 작용이 초반 단계에서부터 활발하게 이루어져 비용이 많이 드는 후반 단계의 설계 변경을 감소하는 데 도움이 되었습니다.

앞으로 볼보 CE는 CAD 및 어셈블리 구조에 대한 관리가 동일 시스템 내에서 이루어지는, PDM을 위한 단일 공통 시스템을 활용할 예정입니다. 이를 통해 중복 입력을 방지하고 에코시스템 전반에서 부품을 손쉽게 검색하고 공유할 수 있을 것입니다.

가상 구축

Windchill을 구축하기 전에는 볼보 CE의 제품, 사이트, 프로젝트 및 조직 전반에 걸친 글로벌 수명주기 프로세스에 공통의 데이터 인프라가 없었고, 가상 모델마다 서로 다른 방법을 적용했는가 하면 사양과 시각화가 전혀 연결되지 않아 핵심 이해관계자들이 이러한 프로세스를 제대로 확인할 수 없었습니다.

하나의 공통 데이터 인프라를 갖춘 단일 글로벌 프로세스를 구축한 결과, 이제 볼보 CE 팀은 데이터를 한 번 생성하여 수많은 곳에서 다양하게 재사용할 수 있게 되었습니다. 덕분에 효율성이 크게 증가했고 사양도 시각화할 수 있습니다. 아울러 명확하고 올바른 사양 규칙을 통해 분석 및 모델에 대한 온라인 검증 상태를 추적하는 성능이 더욱 향상되어 품질 또한 개선할 수 있었습니다.

생산 준비

과거에는 현지 생산에서 일정 부분이 조정되어도 eBOM에 자동으로 반영되지 않았습니다. 따라서 생산 준비는 시각적 가이드 하나 없이 복잡한 수작업 프로세스였습니다. 작업 지시서를 업데이트하는 데에도 상당한 시간이 걸렸습니다.

볼보 CE는 Windchill을 구축한 덕분에 사실 기반 피드백 및 시각화를 사용하여 eBOM을 운영 BOP(Bills of Process)로 연결할 수 있었습니다. 이러한 프로세스 전체에서 수작업을 줄임으로써 이 기업은 작업자 실수로 인한 비용을 줄이고 산업화에 박차를 가할 수 있었습니다. 개발 프로세스 전반에서 설계자와 제조 엔지니어 간의 상호 작용이 증가해 초반 단계에 문제를 식별하고 제조 가능성과 민첩성을 보장하는 데 도움이 되었습니다.

엔지니어링 변경

개별 PDM 시스템을 사용했던 볼보 CE의 사양 검사 프로세스는 특히 여러 변경 사항을 처리할 때 효율성이 떨어졌습니다. 제품 사양은 Microsoft Excel, Teams를 사용하여 관리되었고, 심지어 종이 문서로 관리되는 경우도 있었습니다. 이로 인해 다양한 조합 및 제약 조건을 포함한 제품 및 옵션 사양을 생성하고 업데이트하는 것이 어려웠습니다. 다운스트림 응용 프로그램과 직접 연결되는 부분이 전혀 없었기에 VPM, PROST와 같은 기술 시스템과 옵션을 공유하는 것도 불가능했습니다.

이뿐만 아니라, ECN(엔지니어링 변경 공지) 분석 및 준비가 설계자를 위해 시각화되거나 시스템에 연결되어 있지도 않았습니다. 변경 요청은

Excel, Teams 및 데이터베이스와 같은 여러 종류의 시스템에서 처리되었기에 작업 방식도 제각각이었습니다. ECN이 시작되면 엔지니어들은 여러 시스템에서 부품이나 정보를 검색해야 했습니다. 끝으로, 변경이 BOP(Bills of Process)나 서비스 가능성 등의 다운스트림 프로세스에 미치는 영향을 시각화할 수 없었습니다.

볼보 CE는 Windchill을 활용하여 한 시스템 내에서 모든 변경 관리 요청과 문제 보고서를 생성 및 수집합니다. 시각화를 사용하여 eBOM, mBOM(제조 BOM), sBOM(서비스 BOM)에 있는 부품을 서로 연결한 덕분에 엔지니어들은 이제 다운스트림 프로세스에 미치는 영향을 직접 확인하고, SSOT(Single Source of Truth)상에서 분석을 수행하여 변경 사이클타임을 대폭 단축하고 있습니다. 단일 구성기를 사용하여 간편하게 옵션을 제품에 연결하고 조합을 추적할 수 있습니다. 또한 옵션을 추가하거나 제거할 때 엔지니어는 제품 및 프로젝트로 직접 연결되는 링크를 확인할 수 있습니다.

하나의 SSOT(Single Source of Truth)를 사용하고 CAD 및 BOM 데이터 간의 연결이 간소화되어 효율성이 높아졌고 그 덕분에 설계자들은 제품에 대한 개발 변경 사항의 영향을 빠르게 검증할 수 있습니다.

동시 엔지니어링

작업 데이터에 대한 일관성이 낮았던 볼보 CE는 제품 준비 단계에서 다운스트림 재작업이 발생했고 작업 스트림을 조율하기 위해 장시간에 걸친 회의를 거듭해야 했습니다. 또한 각 시스템별로 저장된 데이터가 모두 달랐기 때문에 이해관계자 사이에서 소통될 수 있는 베이스라인을 기존 시스템 내에 만드는 것이 불가능했습니다.

시스템 지원 없이 수차례 인수인계가 이루어진 까닭에 직원들은 수동적으로 대응했고 초반 단계에서의 협업도 제한적이었습니다. 개발 프로세스가 후반에 이르렀을 때 비로소 문제가 발견되어 재작업이 불가피했고 볼보 CE의 높은 품질 기준을 충족하지 못할 위험이 더욱 커졌습니다. 시각화 기능의 부재와 다기능 요구사항 처리 또한 후반 단계의 재작업을 유발하는 원인이었습니다.

레거시 시스템이 상당히 많았기 때문에 엔지니어가 다른 PDM 커뮤니티의 기존 부품을 찾는 작업이 여간 성가신 것이 아니었습니다. 중복 데이터도 상당했습니다. 매년 약 28,000개의 신규 부품 번호가 생성되고 있는데, 이중 무려 6%가 중복 데이터인 것으로 추정됩니다.

단일 데이터베이스에 데이터가 일관되게 유지 관리되고 SSOT(Single Source of Truth)를 사용함에 따라

다기능을 수행하는 팀들은 하나의 공유 시스템에서 협업할 수 있습니다. 이처럼 다기능 팀 간의 협업 증가는 제품 및 프로세스 품질의 개선으로 이어졌고 기존 솔루션 및 자산을 재사용하는 것도 가능해졌습니다. 결과적으로 비용과 리드 타임이 모두 절약됩니다.

결론: 제품 및 아키텍처 전체에서 SSOT(Single Source of Truth) 활용

볼보 CE는 PDM을 PLM으로 전환함으로써 제품 및 아키텍처 수명주기를 위한 SSOT(Single Source of Truth)를 생성했습니다. 각 사이트마다 서로 다른 시스템을 사용하던 기존 방식에서 벗어나 모든 사이트에서 동일한 아키텍처를 활용하게 되었습니다.

소형 굴삭기, 굴절식 트럭, 휠로더 등 다양한 제품에 대한 PLM 시스템 가동이 불과 몇 개월 내에

빠르게 이루어졌습니다. 2021년 말까지 볼보 CE는 3,000명 이상의 사용자를 교육하고 15개 사이트에 Windchill을 성공적으로 구축할 계획입니다. 첫 세 가지 레거시 시스템을 Windchill로 완전히 업그레이드했고 현재 네 번째 레거시 시스템에 대한 업그레이드 작업이 진행 중인 볼보 CE는 디지털 조립 및 스마트 다이어그램과 같은 이점을 누리기 시작했습니다.

앞으로, PLM 토대를 기반으로 Volvo CE는 제품 오퍼링, 생산, 공급망 전반에서 더 열심히 노력할 것입니다. 예를 들어 모델 기반 시스템 엔지니어링을 통해 Volvo CE는 기능 요구 사항을 파악하여 시뮬레이션 및 제품 구조에 연결할 수 있게 될 것입니다. 새로운 제품 아키텍처를 통해 Volvo CE는 전체 건설 차량 포트폴리오에서 설계와 서브시스템을 공유하고 재사용함으로써 신제품 출시 기간을 단축할 수 있게 될 것입니다. 생산 및 공급망 측면에서 모듈식 생산 덕분에 글로벌 운영 전반에서 유연성과 확장성을 향상시킬 수 있습니다.

Volvo CE는 이제 미래에 이점을 누릴 수 있는 유리한 위치에 있습니다.