기획취재/물류도 이젠 시뮬레이션 시대1

시뮬레이션으로 “가상 시나리오” 만든다
80년대후반 자동창고업체들이 최초 도입

자동차 시장에서 신차를 출시하기 전에 미리 그 차의 모형을 만들어보고 그에따른 생산라인을 모형화해서 테스트한다는 것은 이제는 널리 알려진 사실이다. 그렇다면 자동차와 같은 첨단산업에만 이러한 시뮬레이션이 행해질까.
‘대상 시스템을 컴퓨터상에 모형화하고 이를 통하여 알고자 하는 가상의 시나리오를 사전에 검증한다’는 의미의 컴퓨터 시뮬레이션은 그러나 물류에도 얼마든지 활용이 가능하며, 또 실제로 활용되고 있기도 하다.
비록 현재는 생산관련 물류시스템, 자재 및 제품창고 관련 물류시스템의 배치 및 운영분석, 각종 물류이송 시스템분석 등 제한적인 부분에만 적용되고 있지만
향후 인터넷이나 가상현실, 3D, GIS, GPS 등과 접목되어 그 적용범위가 더욱 넓어질 전망이다.

사전에서 ‘Simulation’이라는 단어를 찾아보면, 「미래의 변화나 결정에 대한 결과를 알아보기 위해 컴퓨터 계산에 의해 행해지는 모델링과정」이라는 정의를 볼 수 있다. 즉 다시말해 ‘모형을 통한 가상의 시나리오 테스트’라고 할 수 있는 시뮬레이션은 과거 전문지식이나 전문장비만을 통해 행해지던 것에서 요즘에는 PC의 고기능, 저가화로 인해 차츰 우리 생활속으로 접근해오고 있는 기법이라고 할 수 있다.

시뮬레이션 점차 보편화단계
사실 세계적으로 시뮬레이션은 1985년 이전만 해도 반드시 데이터의 분석과정을 통해 결론이 유추되었기 때문에 전문성이나 특수성이 요구되는 분야였으며, 그런만큼 연구소나 학계에서 주로 사용되었다. 하지만 이제 시뮬레이션은 누구나 쉽게 배울 수 있고 적용이 가능한 보편화 과정을 거치고 있다.
업계 관계자의 말에 따르면 시뮬레이션은 분류기준에 따라 여러가지로 구분할 수 있지만, 우선 모델링하는 시스템의 상태가 연속적이냐 그렇지 않으냐에 따라 연속적인(Continuous) 시뮬레이션과 불연속적인(Discrete) 시뮬레이션으로 나눌 수 있다. 연속적인 시뮬레이션은 예를들어 석유화학공장과 같은 공정으로 시스템 자체의 노하우가 대단히 복잡하여 시뮬레이션 하기도 여간 어렵지 않다. 그래서 시뮬레이션 소프트웨어도 전부 유럽이나 미국제품.
반면 불연속적인 시뮬레이션이란 자동차, 전자를 비롯한 각종 제조업의 시뮬레이션으로 물류도 이에 속한다. 그렇다면 물류에 있어 이러한 시뮬레이션의 적용분야는 과연 어디까지일까.
간단하게 말해 현재 국내에서 물류부문의 시뮬레이션은 생산관련 물류시스템, 자재 및 제품창고 관련 물류시스템의 배치 및 운영분석, 각종 물류이송 시스템분석 등 Material Handling쪽에 국한되어 활용된다고 봐도 틀린 말은 아니다.
수·배송루트라든지 판매물류와 같은 정보물류쪽은 아직까지 국내에서 손을 대지 못하고 있는 상태. 주로 스페이스적인 측면에 있어 물류설비들의 능력을 검증하는 수준이다.

생산물류에 국한되어 시뮬레이션 활용
이것은 기본적으로 선진국과 비교하여 우리나라가 기본적으로 처해있는 물류환경이 다른데서 기인한다고 업계 관계자는 설명한다.
단적으로 물류업무를 하는데 있어 평치로 물건을 적재했다가 공간이 부족하면 언제든지 옆으로 넓히기만 하면 되는 미국에 비해 우리는 좁은 땅에서 최대한 효율적인 제품적재 방법을 찾다보니 자동창고, 하이랙, AGV, 컨베이어와 같은 설비를 설치하게 되었다는 것. 여기에 그런 값비싼 설비를 사전검증 없이 설치할 수가 없는 관계로 최대한 효율적인 활용을 위해 사전 테스트적인 의미에서 시뮬레이션을 도입하게 되었다는 설명이다.
그런 까닭에 시뮬레이션도 운영기법보다는 설비에 의존하는 물류시스템상의 특성을 반영하여 발달하게 되었다는 지적. 더구나 수배송이나 판매물류와 같은 부분은 각 업체마다의 독특한 특성이 있기 마련인만큼 모든 것을 포용하는 포괄적인 시뮬레이션 툴을 만들기가 어렵다는 점도 한몫을 한다.
그래서 현재 국내에 있는 시뮬레이션 소프트웨어 공급 및 설치업체들은 대개가 생산물류에 치중하고 있는 것이 사실이다. 하지만 앞서 언급한 정보물류쪽의 시뮬레이션 활용 시도도 아주 없는 것은 아니다.
현재 진행중이긴 하지만 국내 제조업체중 C사가 배송루트 시뮬레이션 프로젝트를 진행중에 있으며, 이것이 완료되면 물류에 있어 시뮬레이션 기법활용 범위가 더한층 넓어질 전망이다.

80년대후반 물류에 시뮬레이션 첫도입
이렇듯 본질적으로 시스템의 동적 역학분석 도구로써 사용되는 시뮬레이션은 그러나 팀원과 팀원간에, 엔지니어와 의사 결정권자간에, 엔지니어링 회사와 발주회사간의 원활한 커뮤니케이션 툴로써 활용되기도 한다.
즉 다시말해 서로간의 의사를 효율적으로 전달하는 매개체로써 결과물을 미리 보여주는 시뮬레이션 기법이 활용되기도 한다는 설명이다.
그러나 업계 관계자들의 말에 따르면 시뮬레이션의 근본적인 목적은 어디까지나 엔지니어링적인 툴로써의 활용에 있는만큼 커뮤니케이션적인 툴로 그 목적이 치우치면 안된다는 지적이다. 즉 보여주기 위한 시뮬레이션이 아닌 실제 시스템의 동적역학을 분석함으로써 시스템을 최적화하는 것에 시뮬레이션의 원래 목적이 있다는 지적.
사실 물류는 제철이나 반도체와 같은 첨단부문과 함께 시뮬레이션 기법이 초기에 도입된 분야에 속한다. 주로 80년대 후반 자동창고 업체에 의해 마케팅용으로 이용된 시뮬레이션 소프트웨어는 고객들에게 자동창고 도입시 어떤 식으로 운영된다는 것을 화면상으로 보여주는 커뮤니케이션적인 툴로써 활용되었으며, 많은 업체들이 경쟁적으로 도입하는 과정에서 많은 폐단을 낳기도 했다.
그러다가 91년 시뮬레이션 학회가 발족되면서 이와함께 시뮬레이션 소프트웨어의 국산화 추진 노력도 시작되었다. 그후 점차 시뮬레이션에 대한 인식이 확산되면서 대기업 생산기술센터 위주로 시뮬레이션 소프트웨어가 도입되기 시작, 점차 중소기업에서도 적용하기 시작했다.

국내 시뮬레이션 S/W공급업체 10개미만
현재 국내에서 사용되고 있는 시뮬레이션 소프트웨어제품은 주로 Arena, Aim, Factor, AutoMod, ProMod, Witness, SimFactory, QUEST, Taylor, Prosys, SimPlus 등으로 이 소프트웨어의 90% 이상이 미국산이다.
이런 제품을 SimTech, 경일정보기술, J.B테크, 한국 씨에스피, 아이.이 시스템즈, 마니정보시스템 등 국내에 몇개 안되는 시뮬레이션 업체들이 공급하고 있다. 이것은 이미 80년대 후반 시뮬레이션이 보편화된 미국에 비해 우리의 시뮬레이션 도입이 상대적으로 늦었음을 설명해주는 증거로, 단적으로 미국의 시뮬레이션 기법활용도가 100이라고 가정하면 일본은 60, 우리나라는 겨우 6에 불과하다.
예를들어 미국의 중견 엔지니어링 업체인 Eaton Fenway사의 경우 1990년도에 5명이 풀타임으로 연 1백50건의 프로젝트를 수행한 바 있다. 하지만 우리나라는 그해 수행한 시뮬레이션 프로젝트가 전체 합쳐 1백50건이 되지 않는다는 것이 업계 관계자의 설명.
우리나라도 90년대 초반에서 중반에 걸쳐 LG나 삼성, 대우, 현대와 같은 많은 대기업들이 시뮬레이션 시장에 참여했으나 IMF로 인해 대부분의 기업들이 중도포기를 선언했다.
그러나 사실 시뮬레이션 시장은 미국과 같은 시뮬레이션 종주국도 거의 중소기업들이 이끌어가고 있는 상황. 수년간에 걸쳐 한분야만의 기술개발과 노하우 축적에 힘써야 하는 시뮬레이션 시장이 대기업이 손댈만한 사업영역이 아니라는 것이 업계 관계자의 주장이다.

첨단기술과 접목, 발전추세 보여
그럼에도 IMF로 인해 본격적으로 보편화 단계로 접어들 수도 있었던 시뮬레이션 시장이 상당히 침체된 것만큼은 사실이다. 예를들어 미국의 경우 IBM은 이미 80년대 중반 전체 프로젝트의 7%에 해당하는 금액을 시뮬레이션과 같은 사전검증 작업에 사용하는 것이 비공식적인 내부룰이었다고 한다. 그에반해 우리나라는 현재 1%도 사전검증 작업에 쓰기 어려운 것이 사실.
이에따라 시뮬레이션 전체 시장규모도 자연히 자동화시장의 1% 수준인 10억∼20억 규모라고 보면 맞다.
이러한 사실은 세계적으로 가상현실, 인터넷, 인공지능, GIS·GPS, 3D, DB등과 같은 첨단기술과 접목되어 빠른 발전동향을 보이는 시뮬레이션 시장추세와 함께 우리가 시뮬레이션 선진국을 따라잡기 어렵게 만드는 주요요인으로 작용하고 있다.

(주)심테크시스템

91년 5월에 설립된 심테크는 국내에서는 유일하게 독자적으로 시뮬레이션 소프트웨어를 개발하고 있는 업체이다.
95년에는 제조시스템 설계 및 분석용 시뮬레이션 소프트웨어인 Prosys를, 97년에는 공정설계 및 분석용 그래픽 시뮬레이션 소프트웨어인 SimPlus를 개발했다.
생산관련 물류시스템, 자재 및 제품창고 관련 물류시스템의 배치 및 운영분석, 각종 물류이송시스템 분석 등에 활용되는 Prosys와 SimPlus는 객체지향적 모델링 뷰 포인트를 바탕으로 한 범용 시뮬레이션 시스템.
객체들의 상호 연관관계를 고려하여 모델링할 수 있고, 화려한 애니메이션과 여러형태의 Output Report를 제공함으로써 모델링과 시뮬레이션 실험을 쉽고 완벽하게 수행할 수 있다. 또한 일반 PC에서 실행이 가능하고, 가격도 외국제품에 비해 저렴하여 중소업체에서도 도입이 용이하다.
한편 심테크사는 이외에도 BPR/CALS를 위한 동적기능 모델링 및 시뮬레이션 소프트웨어인 Dynal DEFO와 업무능력 향상을 위한 마인드매핑 소프트웨어인 ThinkMap, 논리적 사고력 개발을 위한 어린이전용 마인드매핑 소프트웨어인 어린이씽크맵 등을 개발하여 판매중에 있다.
특히 다년간 많은 컨설팅 실적을 가지고 있는 심테크시스템사는 자동차 부품공급용 AS/RS 및 관련 입출고시스템 시뮬레이션, Automatic Transmission 자동창고의 레이아웃 및 컨트롤 검증 시뮬레이션, 수출부품용 종합물류센터내 입출고 물류흐름분석 시뮬레이션, 타이어출하 물류시스템 시뮬레이션, 만도기계 제동공장 물류시스템분석 시뮬레이션, 미 Baby Togs사의 시뮬레이션을 통한 수동창고 물류관리시스템 분석, Amdhal사의 JIT시스템 시뮬레이션 개발에 대한 자문 프로젝트 등의 물류관련 실적도 다수 가지고 있다.

?? 물류관련 시뮬레이션 프로젝트 수행사례

■87년/미 Baby Togs사의 「시뮬레이션을 통한 수동창고 물류관리시스템 분석」
Baby Togs사는 미 뉴저지에 위치한 유통회사로 아동복을 필리핀 등지에서 수입하여 물류센터를 통해 Kmart나 월마트같은 점포에 공급하고 있다.
물류전문업체가 따로 있는 이 회사는 물류센터내에 3가지 종류의 지게차를 운영하면서 Work List에 따라 작업하는 방식을 채택하고 있었다. 이에 지게차 위에 터미널을 부착하여 온라인으로 작업지시를 하고, 작업한 부분은 그 내용을 곧바로 입력하는 Radio Dispat-ching방식을 채용하는 프로젝트를 수행하는 과정에서 시뮬레이션을 도입했다.
시뮬레이션을 통해 알아보고자 한 부분은 지게차 작업의 운영지침을 어떻게 지시해야 하는가, 또한 향후 효율적으로 작업이 이뤄지기 위해서 필요한 지게차 대수 및 이러한 작업을 통해 생산상 향상은 어느정도나 이뤄질 것인가에 대한 분석이었다.

■93년/기아자동차 「수출부품용 종합물류센터내 입출고 물류흐름 분석 시뮬레이션」
기아자동차 아산공장내에 있는 ESP(Export Spare Part Center) 에 적용한 시뮬레이션 프로젝트.
자동창고와 평치창고가 병존하고 있는 이 센터는 제품이 수출을 위한 Boxing작업을 거쳐 컨테이너로 적재되는 물류흐름을 갖고 있었다. 그러나 자동창고나 수동창고 각각에 흩어져있는 제품을 정확하게 위치를 파악하여 필요한 수량만큼 같은 시점에 끄집어내기가 여간 어려운 것이 아니었던 것.
이에 자동창고와 평치창고에서 불출계획에 의해 출고시 물류흐름이 원활한가와 RGB, 컨베이어 등과 같은 이송설비의 사양은 적합한가를 시뮬레이션을 통해 알아본 프로젝트였다.

■97년/만도기계 「제동공장 물류시스템분석 시뮬레이션」
이 프로젝트는 각종 제동장치에 들어가는 부품을 만드는 Machine Workcenter에서 도입된 것으로, 이 센터는 가공라인과 도금라인, 조립라인으로 구성되어 있었다. 그러나 각 공정간 생산계획의 상충으로 인해 반제품상태로 재공재고가 적체되거나 또는 정작 필요시 재고가 없는 경우가 빈번, 이에 도금라인 옆에 자동창고를 설치하고 각 라인을 AGV로 연결하기로 결정했다.
이 과정에서 자동창고의 적정Capa와 스태커크레인의 운영 알고리즘, AGV의 적정 운영대수 등을 알아보기 위해 시뮬레이션이 도입되었다.
(문의: (주)심테크시스템 02)578-4956)

(주)아이.이 시스템즈

1990년 아이.오 텍(I/O Tech)으로 설립되어 1997년 지금의 사명으로 법인전환되었다.
Factory Planning/Simulation/Finite Capacity Planning ＆ Scheduling/Real Time Dispatching/Digital Mock-ups/Robotic Simulation ＆ Off-Line Programming/Tole-rance Analysis등에 대한 소프트웨어 공급 및 컨설팅을 주요사업으로 하고있다.
특히 시뮬레이션 분야에 있어서는 미국의 시뮬레이션 전문업체인 AutoSimualtion사가 개발한 제조 및 물류시스템 전용의 3차원 시뮬레이션 소프트웨어인 AutoMod와 Finite Capacity Planning ＆ Scheduling 소프트웨어인 AutoSched를 국내에 공급하고 있다.
그간의 물류관련 주요 프로젝트 내용을 살펴보면 금호타이어의 자동화창고 시뮬레이션 및 현장설치, 삼성전자 자동화창고 시스템 및 생산라인의 컴퓨터 시뮬레이션, 제일모직 자동화창고 시스템 및 생산라인 시뮬레이션, 육군정비창 자동화창고 컨베이어 시스템 및 STV시스템 시뮬레이션, 나이키스포츠 물류센터 소팅시스템·컨베이어 시스템의 설계 및 시뮬레이션, 삼성의료원 자동화 반송설비 시뮬레이션, 광주우편집중국 물동량에 따른 컨베이어 시스템 성능분석 컴퓨터 시뮬레이션 등을 꼽을 수 있다.
한편 아이. 이 시스템즈는 이외에도 생산설비, 반송설비, 자동화설비 등 약 1백여건의 프로젝트를 수행했다. (문의: (주)아이.이 시스템즈 02)424-0507)

(주)경일정보기술

(주)경일정보기술은현재 시뮬레이션 전문회사인 미국 SYMIX사(구 PRITSKER Corporation)와 독점계약을 맺고 범용 시뮬레이션 언어인 SLAM Ⅱ/TESS와 시뮬레이션 통합 환경시스템인 SLAMSYSTEM을 더욱 발전시킨 AWESIM!, 제조전용 시뮬레이션 소프트웨어인 AIM, 그리고 생산 스케쥴링 소프트웨어인 FACTOR 및 Syte APS의 국내 판매 및 설치관련 컨설팅 업무를 하고있다.
또한 1997년부터 미국의 SYSTEMS Mofeling과도 독점계약 관계를 맺고 범용 시뮬레이션 소프트웨어인 SIMAN/CINEMA를 통합한 ARENA와 ARENA의 Vertical 시뮬레이션 툴 및 생산 스케쥴링 소프트웨어인 TEMPO를 활용한 생산계획 시스템 컨설팅 및 시스템 구축업무를 해오고 있다.
한편 경일정보기술은 사용자가 시뮬레이션 업무를 효율적으로 수행할 수 있도록 다양한 교육 프로그램도 준비하고 있으며, 시뮬레이션 통합환경 구축을 지원하기 위한 ExpertFit와 SIMSTAT 등과 같은 시뮬레이션 입력자료와 출력자료 분석전용 통계 소프트웨어와 범용 통계소프트웨어인 STATGRAPHICS PLUS의 보급과 기술지원도 하고있다. 또한 Operations Reserach 업무와 관련하여 LINDO, LINGO, GINO, What’s BE ST!, Visual XPRESS 등의 소프트웨어 판매와 이들 제품을 이용한 최적화 프로젝트를 수행하고 있다. 향후에는 범용 시뮬레이션 소프트웨어인 F＆H Simulation B.V사의 4D개념의 Taylor Enterp-rise Dynam ics를 출시할 게획도 가지고 있다.
(문의: (주)경일정보기술 02)632-5255)
글·유민정기자/물류와경영

시뮬레이션 기법도입시, 이런 점을 고려하자!

우선 적용용도에 맞는 소프트웨어의 선택이 가장 중요하다.
생산계획 검증용인지, 물류시스템 분석용인지, 제어시스템 개발용인지, 또는 엔지니어링용인지 마케팅용인지 그 쓰임새를 먼저 정확하게 파악하는 것이 중요하다 하겠다.
두번째로 계속적인 교육 및 지원이 필수적이다.
모델링 기능이나 프로젝트 운영능력의 교육도 필요하며, 무엇보다 전문업체의 지속적인 기술지원이 필요한만큼 철저한 A/S가 가능한 소프트웨어의 공급업체를 선정하는 것이 중요하다.
그리고 마지막으로 근본적으로는 시뮬레이션의 자체 수행능력을 배양하는 것이 필요하다. 이를 위해서는 전문가 양성을 위한 조직적 관심과 지원이 수반되어야 하며, 사내에 시뮬레이션 수행결과의 공유 및 개념의 확산도 병행되어야 한다.