스마트 제조: AWS를 활용한 제조사의 디지털 트랜스포메이션 실현 방법 및 사례 – 석진호 AWS 제조업 사업개발 담당, 최계현 현대건설기계 팀장, 이인현 현대엠엔소프트 실장:: AWS Cloud Week - Industry Edition
11 de Nov de 2020•0 gostou•596 visualizações
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Tecnologia
제조사의 제조/생산에서부터 유통/서비스 체인, 그리고 비즈니스 오퍼레이션에 이르기까지 디지털 혁신을 어디에 얼마나 어떻게 활용하는 것이 중요해지고 있습니다. 제조사의 Digital Transformation을 위한 AWS의 다양한 기술 솔루션과 연관 사례를 소개해드립니다.
3. Digital Transformation을 잘 하기 위해 중요한 것
1. 기술부터 시작하지 않고, 비즈니스 목표에서 시작하기
2. 성과를 빠르고 점진적으로 달성하도록 애자일하게 접근하기
3. 비즈니스에 직접적인 영향을 주는 기술은 직접 만들고,
나머지는 파트너 기술을 잘 활용하기
4. 클라우드의 장점을 최대한 활용하기
4. VW의 클라우드 기반 애자일 스마트 팩토리 여정
연결화
항상 연결되어 있으며 이는
최종 엔드포인트임
공유화
다양한 모드
일괄된 사용자 경험
전자화
브랜드별 추가 옵션 제공
더 많은 충전 네트워크 필요
자율화
향상된 기능
꾸준한 진척을 보임
제조
모든 영역에서 효율성 향상
(생산 & 공급망 체인)
제품의 주요 변화
… 생산을 다시 생각하게 되는 계기
VW 상황
122개 공장
생산 효율 30% 개선 Needs 보유
5. 유연하고 포괄적인 디지털 플랫폼으로 VW과
공급자들의 정보 통합
Volkswagen 그룹 공급자
+
추가 파트너사들
DPP
IC
Digital Production Platform (DPP)
• 모든 기계, 플랜트 및 시스템의 데이터 결합
• 전 세계적으로 새로운 애플리케이션을 신속하게 확장
하는데 필수적인 클라우드 기반 플랫폼
Industrial Cloud (IC)
• DPP를 기반으로 산업용 클라우드는 개방형 산업 플
랫폼과 에코 시스템으로 발전할 것임
• 1,500개 이상의 공급업체 및 파트너사가 통합될 글로
벌 공급망
6. VW의 클라우드 기반 애자일 스마트 팩토리 원칙
정의 DPP 실행 접근 방식집중 영역
아키텍쳐
급격한 성장과 변화를
지원하는 구조
Self Service
Microservices
Building Twice
구축을 위한 특정 위키 및 마켓플레이스 생성
모든 사용 사례에 대해 API/마이크로 서비스 기반 아키텍처 필요
일부 중복 작업을 허용하여 의사 결정 속도 향상
조직
자신이 만든 것을
소유하는 소규모
& 역량 있는 팀
Pizza Teams
Bar Raising
Operate What You
Build
소규모의 민첩한 팀과 Single-threaded 리더 구축
비즈니스, 기술 KPI 및 정기 보고 기능 확립
직접 구축하고 운영하면서 코드 품질, 소유권, 최고 표준 확립
메카니즘
혁신적인 사고를
촉진하는 중요한
행동
PR/FAQ
Narrative
Correction Of Error
고객 관점에서 업무 진행. 모든 새로운 서비스에 대한 PR/FAQ 작성
사실, 일화, 기타 구체적인 데이터로 아이디어 지원
실패는 배움의 기회이므로 비난이 아닌 교훈을 공유
문화
Builder에 초점을
맞추고 제공할 수
있는 환경 제공
Leadership Principles
Builders
Two Way Doors
Bias for action에 중점을 두고 LP 수용
실험을 위한 자유와 도구 제공
단방향의 방식보다는 신속한 양방향 의사결정
새로운 접근 방식
기술 구매가 아닌 구체화
신속한 가치 창출
함께 구축할 파트너 커뮤니티
생성
기존 접근 방식
COTS (상업용 기성품)
모델을 통한 위험 감소
단방향으로 정적
구매자-공급자 관계 유지
완벽한 플랫폼 구입 후,
Closed 형태를 유지하면서
통합업체 고용
7. Use case 대한 단기 ROI를 제공하는 동시에
장기적인 플랫폼 가치 개발
우리의 플랫폼 발전은
Use Case의 수요에 기반함
프레스
최적화
에너지
효율화
디지털
현장 관리
부품
현지화
예지 보수
DPP Platform Services
US
E
CA
SE
프레스 공장 효율성 향상
Location: Wolfsburg, Germany
User: 프레스 작업자
Goal: 스크랩 감소, 처리량과
스트로크 비율 증가
프레스 공장 최적화
장비 효율성 측정
Location: Polkowice, Poland
Chemnitz, Germany
User: 플랜트 관리자
Goal: 실린더 생산 라인의 OEE
(Overall Equipment Effectiveness)
표준화 및 모니터링
디지털 현장 관리
8. 주요 생산 및 공급망 기능을 포괄하는 기반 디지털 플랫폼
DPP 생산 장비 티어 DPP 산업용 엣지 티어 플랜트 클라우드 DPP 기업용 클라우드
OPCUA Server
Machines
OT-IT Gateway
AWS IoT Greengrass
Connectors
Edge Gateway
OT-IT Infrastructure
Services
MQTT Broker
Data
Transformation
Fieldbus
Connectors
AWS Outposts
DPP Plant/Edge
Services
Managed Landing Zones
DPP Application Landing Zone
AWS IoT SiteWise
IIOT Data/Metrics
AWS IoT Core
Secure Broker
AWS IoT Analytics
Data Prep &
Analysis Pipeline
Amazon S3 +
Lake Formation
Data Lake &
Storage
AWS IoT Events
Event Detection &
Response
Amazon
SageMaker
ML Training
DPP Use Case Application Framework
AWS Lambda
API Gateway
Authentication
OPC UA
MQTT
AWS IoT SiteWise
On-prem Applications
DPP Data & Service Catalogs
Amazon
QuickSight
Amazon EKS
DPP Services
AWS Direct
Connect
Variety of on-
premises
services
On-premises
14. Cloud Journey
Lesson & Result
Cloud Journey를 통해…
• 개발속도 가속
• Scalability → 효율적 운용
• IT 자원에 의한 제약 최소화
• 지속적 혁신
클라우드가 “New Normal”이 되는 문화
15. 스마트 제조업
전통적 제조업 vs 스마트 제조업
전통적 제품
전통적 엔지니어링
전통적 영업
전통적 고객
제품 보증
서비스
전통적 제조업
전통적 제조사
스마트 제품
스마트 엔지니어링
스마트 영업
스마트 고객
제품 보증
서비스
스마트 제조사
IoT, AI/ML
IoT, AI/ML,
Analytics,
Digital Twin,…
Analytics,
E-Commerce,
Multi-Ch.
스마트 제조업
16. 스마트 제조업
스마트 제조업 vs 스마트 제조업+서비스 결합
스마트 제품
스마트 엔지니어링
스마트 영업
스마트 고객
제품 보증 서
비스
스마트 제조사
스마트 제품
스마트 엔지니어링
스마트 고객
스마트 제조사
스마트 서비스
스마트 제조업 스마트 제조업+서비스 결합
Data Fabric
Biz Model,
Service Platform
17. Smart Service
Definition
스마트한 고객이 원하는 것을
스마트하게 제공하는 것
The term "smart services" describes data-based bundles of physically delivered services, digital
services, and products that can be configured individually. *
물리적 서비스/상품 및 디지털 서비스를
데이터 기반으로 묶어서
개인화된 상품으로 제공하는 것
*Source : BPIR.com, Alan Samul
18. Pain Point
기존 서비스의 어려움
고객의 기대수준 상승
전통적 서비스의 한계
디지털 환경 변화
“Care, Uptime”
“Digitalization”
“Service Quality”
19. 건설장비 산업의 스마트화
스마트 건설장비 및 스마트 고객/건설의 등장
스마트 건설장비
스마트 엔지니어링
건설장비 제조사
스마트 건설장비 서비스
IoT, MG/MC,
Electrification
Care Program, SLA
PHM, Fleet Mgmt. Sol.
Data Analytics
Standard API
딜러
스마트 고객
스마트 건설
20. Pain Point
스마트 서비스 구축의 어려움
전통적 수리와의 결합은
어떻게 할 것인가?
이게 과연 고객이 원하는 것
일까?
어디서부터 어떻게
스마트 해야 할 것인가?
“Resource &
Tech.”
“Customer Needs”
“Integrity”
21. Pain Point
건설장비 스마트 서비스 구축의 어려움
딜러 서비스를 어떻게
움직일 것인가?
고객의 목소리는 어떻게
들을 것인가?
건설장비에 적합한
디지털 솔루션은 어떻게
얻을 것인가?
“Resource &
Tech.”
“Customer Needs”
“Integrity”
29. Prototyping Journey
유형적 결과물
AI/ML 부품 추천 및 고장진단 아키텍처
자동화 된 AI/ML 학습/배포/분석/운영
- IoT를 통한 데이터 수집 및 모델, 학습 Pipeline
- DevOps를 위한 배포/운영 Pipeline
스마트 서비스를 위한
핵심 AI/ML 모듈 개발
30. Prototyping Journey
무형적 결과물
• Agile 개발 경험
• DevOps : Cloud9 부터 CloudFormation 까지
• IaC(Infra as Code), GIT을 통한 MSA 관리
• 다양한 AWS Service 경험 (IoT, SageMaker, Glue, Lambda 등)
31. Result
Smart Service 구축 및 교훈
기능이 아닌
목적을 위한 협업
고객으로부터,
작게 출발
가능한 부분 모듈화,
핵심적 상품 선정
“MSA & MVP”
“Customer obsession
& Start small”
“CFT & Scrum”
32. Review
Working Backwards 의 어려움 / 장점
• 일관성 있는 전략 수립 어려움
• 다양한 부서 간의 이해 충돌 조정 필요
• 여전히 어려운 고객 목소리 확보
• 전략적 일관성
• 부서 간 협업 증가 / Silo 타파
• 고객 접점 확대 노력
어려움 장점
36. 용어 정리
Connected Car Service
• 자동차 內 모뎀 등 통신망을 토대로 차량 내부의 다양한 기능과 환경을 외부에서 확인/조작하
고, 통신망을 통하여 외부 컨텐츠를 차량 내 활용이 가능한 인포테인먼트 서비스를 통칭
※ 과거에는 Telematics 서비스 라고도 불림
BlueLink, UVO, GCS
• 현대자동차의 Connected Car Service 브랜드
• 국내 기준 BlueLink, UVO, GCS 서비스 대상 차량 150만대 이상 이용 중
GIS센터 서비스 (Geometric Information Service, Geographic Info. Sys.)
• 차량 內 모뎀 이용, 위치 기반의 실시간 길안내, 교통정보 서비스
37. HMNS(Hyundai-Mnsoft)의 역할과 사업 분야
Hyundai Mnsoft는
HMC Global 사업
전략에 맞추어,
차량 內 IT 솔루션 및
서비스 대응을 위하여
Global 사업 전개 中
2020.6월 기준
HMG(Hyundai Motors Group) Global 서비스 확대에 맞추어 전세계 15개 권역으로 나누어 진출
38. HMNS(Hyundai-Mnsoft)의 역할과 사업 분야
Global 서비스 확대에 따른 GIS 솔루션 및 서비스를 공급하고 기술 개발을 담당
인포테인먼트
디지털 맵 제작 기술과 차량용 소프트웨어 개발 노하우를
바탕으로
국내를 넘어 글로벌 인포테인먼트 분야를 선도하고 있습니
다.
커넥티비티
현대엠엔소프트는 운전자가 편리하고 안전한 주행을 할
수 있도록
무선 통신 기반의 차세대 GIS 서비스를 제공합니다.
데이터 플랫폼
현대엠엔소프트의 위치 기반 데이터를 오픈하고 공유함으로써
모빌리티를 비롯한 다양한 산업과 서비스 발전에 이바지하고
있습니다.
자율주행용 지도 솔루션
안전한 자율주행의 필수 요소인 정밀지도 구축과 업데이트 기술을
확보하여
미래 자율주행 시대로의 전환에 앞장서고 있습니다.
현재
현대차 그룹 내
인포테인먼트
서비스 및 커넥
티비티를 위한
솔루션을 공급
미래
자율주행을
위한 솔루션,
위치 데이터를
활용한
모빌리티 등
준비
39. 커넥티비티
현대엠엔소프트는 고객이 가장 편리하고 안전하게 운행할 수 있도록
무선 통신 기반의 차세대 GIS 서비스를 제공합니다.
GIS 서비스
커넥티드카는 차량과 서버가 양방향으로 데
이터를 주고받아 운전자에게 다양하고 유용
한 가치를 제공합니다.
현대자동차그룹의 커넥티비티 서비스인 ‘블
루링크’,
‘UVO’, ‘제네시스 커넥티드카 서비스’에 적용
된 현대엠엔소프트의 내비게이션은 실시간
교통정보와 시간대 별 예측 교통정보에 기반
한 최적의 경로를 탐색하여 제공함으로써 가
장 빠르게 목적지에 도달할 수 있도록 합니
다.
글로벌 위치 기반 콘텐츠
현대엠엔소프트는 국내를 비롯한 글로벌 네
트워크를 바탕으로, 교통 상황, 날씨, 주차, 주
유소 등의 위치 기반 콘텐츠를 제공하고 있
습니다.
국가 별 특화된 위치 기반 콘텐츠를 실시간
으로 제공함으로써 운전자가 보다 편리하고
풍요로운 Car Life를 즐길 수 있도록 지원합
니다.
내비게이션 무선 업데이트
현대엠엔소프트의 내비게이션은 통신망을 활
용한
커넥티드 서비스를 통해 더욱 발전하고 있습
니다. OTA(Over-The-Air)를 통해 운행 중에도
최신 버전의 내비게이션으로 업데이트하여, 고
객이 보다 편리하고 안전하게 주행할 수 있도
록 합니다.
40. Connected Car Service와 GIS센터
BlueLink 서비스로 대표되는 현대차 서비스의 주요기능 중 센터길안내 서비스를 담당
원격 제어
스마트폰과 음성인식으로 편리하게 차량을
제어하실 수 있습니다.
안전 보안
사고와 위급 상황에서도 든든하게 지켜드립니
다.
차량 관리
고객님 차의 믿음직한 주치의가 되어 드립니다.
센터 길 안내
빠르고 정확하게 목적지까지 안내해 드립니다.
HMNS 서비스 제공 항목
모바일 앱 GIS센터
내비게이션 SW
41. GIS센터의 기본 구조
차량과 연동되는 통신망을 기반으로 센터와 연결되어 상호간 데이터를 송수신하여 서비스
국내, 해외
센터길안내
App. Server
GIS 센터
교통정보 설
계
경로 분석
교통센터
교통정보 개
발
OTA *
HMC IDC
블루링크
센터
Connected Car
App
+
* OTA : Over the Air
NAVI SW
무선 통신망을 이용해
센터에 접근하며 고성
능/ 대용량 서버, 저장
장치 등을 이용하여
구성
해외 GIS센터 구축에
필요한 인프라
제공이 필요
42. GIS센터 구축 시 풀어야 할 과제
1. 예측 불가능한 사용량
• 2017 검토 당시 실제 사용량은 예측이 곤란 ※ 2020 Covid-19 확산 - 사용량 예측 불가능
2. 서버/네트워크 등 신속하게 구축되어야 하며, 진출 지역 內 센터가 존재
• 불확실한 인프라 용량 및 수량과 운영 인력 등 이슈 산재
3. 개발하고 있는 국내 모듈을 이용하여 Global 배포 필요
• 개발과 검증/운영 장비가 분리, 검증 및 운영은 현지 센터에 적용
4. 현지사무소에 인프라 관련 운영 인원이 없음
5. 24시간 365일 서비스 안정성 확보 – 지역, 장비 이중화 요건
2020년도 북미 지역과 유럽 지역의 센터 길안내 사용자를 위한 GIS센터 구축이 필요
43. 클라우드 서비스의 선택과 AWS
특히,
진출 국가 및 예정 국가의 지역
內 서비스 Region을 통하여
GIS센터 서비스가 가능하여야
함
5개의 당면 과제를
해결할 수 있는 솔루션으로
AWS를 선택
당시 타 서비스도 있었지만, 검토 시점에 AWS가 진출 대상 국가에 대한 Coverage를 이미 확보
항목 설명 AWS ○ 사
시장점유율 2017 기준 35% 10%
AZ 가용영역 지역간 이중화 18개 Region, 54개 AZ
50개 中
2개 Region 지원
가상화 가상화 우수성
Hypervisor Live Update
- No Downtime
Hypervisor Update
- Downtime
성능/확장성
GPU 인스턴스 P3 Instance (Tesla V100) X
스토리지 복제
S3 Transfer Acceleration
(고속 복제)
X
CDN서비스 서비스 유무 CloudFront X
하이브리드 구성 구성 용이성 Vmware Cloud on AWS 타 서비스 Only
파트너 및 마켓
파트너 및
마켓플레이스
67 프리미어 파트너 -
클라우드 서비스 비교 (2017)
44. AWS를 통한 서비스 구현
인프라의 기술적 고려사항을 반영하여 지역과 장비 이중화, 대용량 데이터 수용, 오토스케일링 적용
1. 대량 데이터 송수신/적재/백
업 구현
1. 사용량 급증 시
대응 가능 여부 확인
1. 물리적인 장애 상황
(화재, 지진 등 천재지변 등)
발생 시에도 서비스 필요
WAF
WAF
Cloud Front
Internet
NAT
NAT
WAF-EXT. ALB ALB S3
I/F
I/F
Route Svr
Route Svr
Route Svr
Route Svr
Traffic
Traffic
45. AWS를 통한 서비스 구현 1
S3 기능을 이용, 대량 데이터 보관 복제/관리에 활용
• 대량 데이터 송수신/적재/
백업 구현
• 기존 약 4~6시간 작업
→ 1~2시간 內 완료
지도Data
가공
현대엠엔소프트(원효로 본사)
유럽 (프랑크푸르트 Region)
S3
Route Svr
Route Svr
백업 서비스
(실시간)
S3
Traffic
지도 데이터 (약 80G)
북미 (캘리포니아 북부 Region)
S3
Route Svr
Route Svr
백업 서비스
(실시간)
S3
Traffic
지도 데이터 (약 30G)
지도Data
지도Data
S3
서울 Region
46. AWS를 통한 서비스 구현 2
오토스케일링 기능 확인을 위하여 사전 검증 진행
사용량 증가에 따라
부하 시점 자동 증설 여부 확인
→ 오토스케일링 기능 검증
[오토스케일링 테스트 결과]
서버 증설 및 투입 시간: 평균 10분
서버 대수 : 3대까지 증설 직접 확인
(분당 360건 이상 발생 시 Auto Scaling 동작)
WAF-A
WAF-C
Cloud Front
Internet
NAT
NAT
WAF-EXT. ALB ALB S3
I/F
I/F
Route Svr
Route Svr
Route Svr
Route Svr
Traffic
Traffic
테스트 / 검증 대상
47. AWS를 통한 서비스 구현 3
서비스 운영은 AWS 파트너사에 위임하여 관리, 조기 장애 조치가 가능하도록 운영 프로세스 정비
AWS 서버 분산 배치
북미
유럽
- Region 분리
북미지역은 Ohio Region과 California Region에
서버 분산 배치
유럽지역은 Frankfurt Region 내 2개 IDC(SA)에 분산 배치
SA2
SA1
1. 북미지역에 2개 Region에
길안내 서버(Route) 각 1대 배치
2. 두 개중 1개 Region 전면 장애 시
나머지 Region에서 서비스
3. 1개 Region에서 서비스 할 경우
Auto Scale 기능으로 자체 이중화
자동 증설
SA2
SA1
1. Frankfurt Region내 2개 SA에 길안내
서버 각 1대 배치 (개인정보 보호법상
독일 내 서버 위치 필요)
2. 두 개중 1개 SA 전면 장애 시
나머지 SA에서 서비스
3. 1개 SA에서 서비스 할 경우 Auto Scale
기능으로 자체 이중화 서버 증설
화재, 지진, 천재지변 등
물리적인 장애 상황 시에도
서비스 대응 필요
→ Service Area(SA) 이중화
= 장비 이중화
48. AWS를 통한 서비스 구현 3
지역 이중화에 장비 분산 배치하여 구조적으로 안정화 도모
Availability Zone A
경로탐색교통정보분석시스템
Interfac
e
Availability Zone B
경로탐색 교통정보
Interfac
e
AWS 기본제공 Region 전용선
북미 AWS SA1 과 SA2에
각각 단일 서버 장비로
지역 분리 구축
두 개 SA를 연결하여
이중화 구성
(AWS에서 SA 전용선 제공)
천재지변 등 1개 SA 전체
다운 시에도 다른 SA에서
서비스 가능 → 서비스를 담
당하는 SA에서 Auto Scale
로 자동 증설 구성
49. AWS 이용 중인 서비스 시스템 1
고객의 경로를 수집하는
궤적 데이터를 기반으로
제공되는 예상 도착시간과
경로 자체의 품질을
분석할 수 있도록 구현
실제 고객 경로에 대한 VOC 처리를 위한 자체 분석 시스템 구현
경로탐색 분석 시스템
50. AWS 이용 중인 서비스 시스템 2
모니터링 Dash-Board (HW, 서비스 등)
각 서버 및 서비스의 상태 정보
24*365 모니터링 시스템 구축
→ 24 * 365 모니터링을
수행하며,
이벤트 발생 시
내부 담당자 SMS 안내
HW/SW 서비스(TR) 모니터링 시스템
51. AWS 이용 중인 서비스 시스템 3
회사에 필요한
통계 데이터를 실시간으로 확인
사용자/응답/요청 추이 등
주기적으로 자료를
고객사(HMC 북미/유럽) 제공
지역별 통계 및 분석 데이터를 조회할 수 있는 시스템 구축
통계 분석 시스템
52. 센터 구축 시 그 밖의 고려 사항
당초 계획하지 않았으나, 오픈 이전까지 인프라 구성 및 서비스를 위한 추가 업무 진행 사항
• 오토스케일링 서비스에 대한 부하 테스트 시행 (AWS에 대한 검증)
• 장애 상황에 대한 사전 모의 리허설 시행 (약 40회 이상 진행)
✔북미 및 유럽 현지사무소와의 연계를 통한 실제 훈련
✔북미 및 유럽 시간대가 다르지만, 서비스 연속성을 위한 사전 검증 필수
• 오픈 이후 1개월 간 조기 안정화에 집중
✔ 본사의 기술인력이 직접 대응 (근무 시간대 조정)
✔ 현지사무소와 협업 (북미/유럽 현지와 Daily Meeting 진행)
• 이 밖에도, 숙련된 AWS 아키텍트의 도움 필요 (AWS 및 파트너사의 경험)
53. 북미/유럽 GIS센터 서비스 현황
Covid-19 상황이지만 서비스 사용은 지속적으로 늘고 있어 대비 중
현재 사용자 20년 9월
북미 1만2천 명
유럽 4천 명
월별 누적 사용자 (차량) 수
2020.4 2020.7
북미 GIS센터 운영 시작 유럽 GIS센터 운영 시작
2018~2019.12
북미/유럽 GIS센터 개발 완료
북미 및 유럽센
터 를 시작으로
21년도 1개
지역 확대 예상
이후, 23년까지
지역 확대 지속
21년 22년 23년 24년 25년
연간 예상 사용자 예측치 (유럽, Max 기준)
24년 증가 예상 / 24년 이후 안정화
54. GIS센터 Global 확장
Global Connected Car Service
서비스 예정
H.Q
2020년도 기준으로 북미 3개국, 유럽 47개국 등 총 50개 국가 대상으로 GIS센터 서비스 확산 중
주요 진출 국가
● 2020 북미/유럽
(+러시아)
● 2021 인도
● 2022 ?
55. 향후 업무 확장
이후, 지역 확산, 사용량 급증 이슈를 해결하기 위한 솔루션으로 검토
GIS센터 부문
• 신규 진출 국가 내 지역 Region
활용으로 일정/비용 감소 기대
• IaaS 및 인프라 솔루션 자체 구축
→ PaaS 전환 검토
기타 서비스
• PlayMap
- GIS플랫폼 서비스
• mappy
- 모바일 내비게이션