제품 개발부터 생산까지, Digital Thread 기반 PLM 전략

2025-05-09 주현택

해당 아티클은 2025년 3월, 삼성SDS가 대외 고객을 대상으로 진행한 「제조 세미나」 행사 중, 삼성SDS PLM사업 담당 최희경 그룹장이 발표한 ‘Digital Thread 기반 PLM 전략’ 세션 내용을 기반으로 작성되었습니다.

제조업은 현재 빠른 기술 발전과 글로벌 경쟁 속에서 디지털 혁신을 요구받고 있습니다. 제품 개발부터 생산, 서비스까지의 전 과정을, 데이터를 중심으로 연결하는 개념인 Digital Thread 기반의 PLM(Product Lifecycle Management) 전략은 현대 제조업체들이 경쟁력을 유지하고 혁신을 주도하는 데 필수적인 요소로 부상하고 있습니다.

이 글에서는 PLM의 최신 트렌드, Digital Thread의 이해 및 구현 전략, 그리고 삼성SDS의 관련 사업 역량을 살펴보겠습니다.

PLM, 지능화된 협업 기반으로 발전하다

PLM은 공급망 전반에 걸쳐 제품 수명주기의 각 단계에 대한 프로세스를 통합하여 설계 및 엔지니어링에서 제조, 공급망 관리에 이르기까지 제품 가치사슬에 따라 데이터를 통합 관리하는 시스템입니다. 이는 제품 개발 프로세스의 효율성을 높이고, 비용을 절감하며, 시장 출시기간을 단축하는 데 필수적입니다. ERP가 재무와 물류 정보를, CRM이 고객 정보를 다루는 것처럼, PLM은 제품 정보를 중심으로 연구개발(R&D), 생산, 영업, 서비스에 이르는 전 과정에서 데이터를 통합적으로 관리합니다. AI와 IoT 같은 스마트 기술이 결합되면 최신 PLM 솔루션은 제품 성과, 고객 피드백, 시장 동향에 대한 실시간 인사이트를 제공하는 방향으로 발전하고 있습니다. 제품의 복잡성이 증가하고 시장 경쟁이 심화되는 현대 비즈니스 환경에서 PLM의 중요성은 더욱 부각되고 있습니다.^[1]

[그림 1] PLM 기반 시스템 경영 (출처: 발표자 제작)

PLM은 다양한 산업에 속한 기업의 비즈니스 환경 변화에 대응하여 발전하고 있습니다. 소비자 고객의 니즈 변화, 제품 개발 방식에 있어서의 변화, 연구개발(R&D) 업무 환경의 변화를 살펴보겠습니다.

• 소비 문화의 다양성과 고객 니즈 변화
현대 소비자들은 점차 개별화되고 다양화된 요구를 보이고 있습니다. 특히, MZ 세대의 부상은 소비 트렌드에 큰 변화를 가져왔습니다. 이들은 물질적 소유보다 경험을 중시하며, 자신만의 가치관을 반영한 소비를 선호합니다. 이러한 변화는 기업이 단순히 제품을 제공하는 것을 넘어, 소비자의 라이프스타일과 가치를 반영한 맞춤형 제품과 서비스를 개발하도록 요구합니다. 또한, 디지털 기술과 소셜미디어의 발전은 소비자와 기업 간의 상호작용을 실시간으로 가능하게 만들었으며, 이를 통해 고객 피드백을 즉각적으로 반영할 수 있는 체계가 중요해졌습니다. PLM은 이러한 소비자 요구를 신속히 반영하여 제품 개발주기를 단축하고, 시장 변화에 민첩하게 대응할 수 있는 도구로 자리 잡고 있습니다.

• 제품 및 제품 개발 방식의 변화
제품 개발 방식은 점차 디지털화되고 있으며, 데이터 중심의 통합 프로세스가 강조되고 있습니다. 제품 개발 과정에 SW 사용이 증가해 왔을 뿐만 아니라, HW에 SW 결합이 증가한 제품으로 변화함에 따라 SW 개발 비중이 증가한 개발 방식이 필요하게 되었습니다. PLM 시스템은 제품 기획에서 생산, 유통까지 모든 과정을 디지털로 통합 관리하며, 설계 변경이나 생산 공정 시뮬레이션 등을 통해 효율성을 극대화합니다. 특히, 4차 산업혁명 기술(예: IoT, AI, 빅데이터)의 도입은 제품 개발의 혁신을 가속하고 있습니다. 예를 들어, PLM 시스템과 스마트팩토리를 연계하여 운영 효율성을 높이고 R&D 프로세스를 고도화하고 있습니다.

• R&D 업무 환경 변화
R&D 환경은 디지털 전환과 함께 크게 변화하고 있습니다. 과거에는 연구소 중심의 폐쇄적인 운영 방식이 주를 이루었다면, 이제는 다양한 부서와 실시간으로 데이터를 공유하고 협력하는 개방형 연구 체제가 요구됩니다. PLM 시스템은 마케팅, R&D, 생산 부서 간의 실시간 데이터 공유와 협업을 지원하며, 수평적이고 유연한 조직 문화를 촉진합니다. PLM 솔루션은 R&D 업무의 효율성을 높이는 데 핵심적인 역할을 합니다. 예를 들어, ‘데이터 관리 및 표준화’는 제품 설계부터 생산까지 모든 데이터를 중앙에서 관리하여 정보 손실을 방지하고 추적성을 강화합니다. 또한 ‘협업 강화’ 측면에서 프로젝트별 포털 제공 및 실시간 데이터 공유를 통해 연구원 간 협업을 촉진하며 의사결정 속도를 높입니다. ‘디지털 혁신’은 AI와 빅데이터 활용으로 연구 방향을 정교화하고 시장 트렌드에 맞춘 신제품 개발을 촉진하고 있습니다.

한편, PLM 구축은 산업별 특성에 따른 접근이 필요합니다. 자동차기계 산업의 경우, 디지털 트윈 기반 설계 검증을 기반으로 실제 주행 데이터를 PLM 시스템과 연동하고 차량 성능을 사전 시뮬레이션하거나 전기차 배터리 수명 예측 모델을 개발하는 데 활용할 수 있습니다. 자동차에 탑재되는 SW 규모도 증가하고 있고, 다양한 환경 규제에 대응하는 부분도 PLM 시스템에 연계되어야 할 부분입니다. 전기전자 산업의 경우, CAD*/CAE**/CAM***/PDM****을 단일 PLM 플랫폼에서 통합 관리하고 표준화 및 공용화를 기반으로 글로벌 R&D 팀이 실시간으로 수십 개 이상의 제품 버전을 병렬 개발할 수 있는 협업 체계가 필요합니다. 반도체 산업은 기술 경쟁력을 기반으로 기술 및 상품 로드맵을 체계적으로 관리하고 설계-검증-생산 프로세스까지의 소요시간을 획기적으로 단축할 수 있어야 합니다. 화학바이오 산업의 경우, 제품과 연관된 설비시설물 환경안전 유지 관리, 유해물질 규제 대응과 관련한 데이터의 통합 관리가 중요하며 국제 표준 및 규약(미국 FDA 등) 준수를 위한 요구사항을 충족하도록 지원해야 합니다. 각 산업의 특수성을 반영한 PLM 전략 수립이 주요 요소라고 할 수 있습니다.
* CAD (Computer-Aided Design) - 컴퓨터 프로그램을 사용하여 제품의 2D 도면과 3D 모델을 만드는 기술.
** CAE (Computer-Aided Engineering) - 컴퓨터 소프트웨어를 사용하여 제품의 성능과 견고성을 시뮬레이션하는 기술.
*** CAM (Computer-Aided Manufacturing) - 컴퓨터 소프트웨어를 사용하여 컴퓨터 수치 제어 기계 공구를 제어하는 기술.
**** PDM (Product Data Management) - 제품 개발과 설계에 관련된 데이터를 관리하는 시스템.

Digital Thread는 제품 데이터를 가치사슬 전반에 효율적으로 연결하고 전달하는 디지털 협업 아키텍처

Digital Thread는 제품의 생애주기 전반에 걸쳐 생성된 데이터를 연결하고 통합하는 데이터 기반 아키텍처입니다.^[2] 이는 설계, 제조, 운영, 유지보수 등 제품 개발 및 관리의 모든 단계에서 데이터를 수집, 저장, 공유, 추적할 수 있도록 지원합니다. Digital Thread의 주요 특징은 다음과 같습니다.^[3]^[4]

‘데이터 연속성’으로서, 제품 생애주기 전 단계에서 데이터가 끊김 없이 연결되며 데이터는 설계부터 폐기까지 동일한 플랫폼에서 관리되어 정보 손실을 방지합니다. 다음, ‘실시간 데이터 접근성’을 제공하여 모든 이해관계자가 실시간으로 최신 데이터를 확인하고 사용할 수 있으며, 이를 통해 신속하고 정확한 의사결정이 가능해집니다. ‘추적 가능성(Traceability)’을 통해 설계 변경, 제조 공정, 품질 관리 등 모든 활동이 기록되고 추적 가능하며, 이는 규제 준수 및 품질 보증에 필수적인 요소로 작용합니다. ‘통합과 협업’을 지원하여 부서 간 데이터 사일로(Silo)를 제거하고 협업을 강화하며, 공급망, 제조 파트너 등 외부 이해관계자와도 원활히 연결됩니다.

Digital Thread의 구조는 다음과 같은 계층으로 구성될 수 있습니다.^[5]

• 데이터 소스 계층
PLM(Product Lifecycle Management), ERP(Enterprise Resource Planning), MES(Manufacturing Execution System) 등 기업의 핵심 시스템에서 데이터를 수집합니다. 데이터는 설계, 제조, 유지보수, 공급망 관리 등 제품 생애주기의 모든 단계에서 생성됩니다.

• 데이터 모델 계층
다양한 데이터 유형을 통합 관리하기 위해 유연한 데이터 모델을 사용합니다. 데이터 플랫폼은 그래프 기반 데이터베이스를 활용하여 데이터 간 관계를 효율적으로 표현하고 탐색할 수 있도록 지원합니다.

• 연결 및 통합 계층
데이터 간의 연결을 유지하고, 이를 통해 전체 생애주기에서 정보의 연속성을 보장합니다. 지식 그래프(Knowledge Graph)를 활용하여 데이터 간 관계를 시각화하고, 분석 및 추적성을 강화합니다.

• 분석 및 의사결정 계층
수집된 데이터를 기반으로 실시간 분석 및 의사결정을 지원합니다. AI와 머신러닝 기술을 통합하여 복잡한 데이터 관계를 분석하고 인사이트를 제공합니다.

Digital Thread를 전략적 관점에서 구현하기 위해서는 기업의 핵심 경쟁력 강화 도구로서의 비전과 제품 개발주기 단축과 품질 비용 절감 등과 같은 명확한 성과 목표와 연계되어야 할 것입니다. 또한, 단계적 확장 로드맵을 갖추어야 합니다. 예를 들면 1단계(제조 공정 통합) → 2단계(공급망 확장) → 3단계(고객 경험 연계)의 3단계 접근과 같은 것입니다. R&D-생산-품질 부서 공동 프로세스 오너십 지정을 통해 참여 조직의 협업을 이끌고, 데이터 표준화 및 End-to-End 프로세스 재설계 과정, 통합 아키텍처 설계 과정이 필요합니다.

[그림 2] Digital Thread 기반 제품 생애주기 최적화 (출처: 발표자 제작)

삼성SDS는 축적된 경험과 글로벌 파트너십을 갖추고 있습니다

삼성SDS는 자사의 Nexplant 솔루션과 글로벌 솔루션 파트너십을 통해 전자전기, 자동차, 중공업, 바이오, 식품, 방산 등 다양한 산업의 고객사를 대상으로 제품 기획부터 설계, 개발, 검증, 생산, 서비스 단계까지 전 수명주기에 걸쳐 시스템 기반 혁신을 지원해 왔습니다. 삼성SDS는 PLM 도입과 관련하여 다음과 같은 서비스를 고객에게 제공합니다.

사전 진단 및 로드맵 제공: 기업별 요구사항에 맞춘 PLM 도입 전략 수립
변화 관리 지원: 시스템 도입 후 조직 내 적응 및 활용 극대화를 위한 교육과 컨설팅
산업별 맞춤형 솔루션: 자동차, 중공업, 화학 등 다양한 업종에 특화된 템플릿 제공

PLM은 단순한 기술 도구를 넘어 비즈니스 환경 변화에 대응하기 위한 전략적 자산으로 자리 잡고 있습니다. 고객 중심의 혁신적인 제품 개발과 효율적인 R&D 환경 구축은 앞으로도 기업 경쟁력의 핵심 요소로 작용할 것입니다. 삼성SDS는 PLM뿐만 아니라 클라우드, AI 기술 등 차별화된 기술력을 기반으로 지속적인 고객 성장을 지원하고 있습니다.

☞ 세션 발표자: 삼성SDS PLM컨설팅그룹 최희경 그룹장 (hk1004.choi@samsung.com)

References
[1] https://www.sap.com/korea/products/scm/plm-r-d-engineering/what-is-product-lifecycle-management.html
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_thread
[3] https://www.razorleaf.com/consulting/digital-thread/
[4] https://prostep.us/cpmn/apidt/digital-thread-and-digital-twin-solutions/
[5] https://aws.amazon.com/ko/blogs/industries/building-a-manufacturing-digital-thread-using-graph-and-generative-ai-on-aws/

PLM

ProductLifecycleManagement

PDM

ProductDataManagement

DigitalThread

연구개발

R&D

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