독일의 식물학자 리비히는 1840년 필수 영양소 중 성장을 좌우하는 것은 ‘넘치는 요소가 아니라 가장 부족한 요소’라는 최소의 법칙(Law of Minimum)을 발견했다. 가령 질소·인산·칼륨·석회 중 어느 하나가 부족하면 다른 것이 아무리 많이 들어 있어도 식물은 제대로 자랄 수 없다는 것이다.
제조업에서 생산정보화는 생산현장에 산재하면서 시시각각 변화하는 생산자원인 작업자·생산설비·자재 및 작업 즉, 4M(Man·Machine·Material·Method) 정보를 실시간으로 관리함으로써 제조업 성장에 부족한 요소를 채워줄 수 있는 필수 애플리케이션이다. 생산정보화 시스템이 성공적으로 구축되면 기업의 생산성 및 품질 향상에 큰 기여를 하게 된다.
그러나 일부에서는 출하·재고·구매 등과 같은 경영정보화에서 처리해야 하는 기능을 생산정보화 분야에 구축해 제조업에 필요한 업무를 제대로 처리하지 못하는 문제점이 발생하고 있다. 또 생산현장의 4M 정보를 생산기계에 직접 연결해 수집하지 않고 전적으로 작업자에게 의존, 정확한 실시간 정보수집이 불가능한 때가 종종 있다.
특히 여러 생산 공장 및 공정의 최적관리는 매우 어려운 문제다. 실시간 관리를 위한 동기화 생산(collaborative production management)이 요구된다. 동기화 생산은 대기업과 1·2차 부품 공급자 간 협업이 중시되는 자동차·전기전자 산업분야에서 생산공장·공정이 단일 제조업처럼 운용될 수 있도록 실시간 정보관리가 이뤄지는 것을 말한다. 최근 들어 해외에 흩어져 있는 생산공장의 복잡한 정보 흐름을 중앙에서 집중 관리할 수 있는 협업 운영관리가 요구되고 있다.
이처럼 급변하는 제조업 경영환경에 대응할 수 있는 유비쿼터스 생산정보화 적용 기술로는 지그비(IEEE 802.15.14)·블루투스(IEEE 802.15.1)·와이파이(IEEE 802.11)를 들 수 있다. 그러나 무선기술은 아직 산업용 분야에서 고속 제어 시 처리속도에 따른 기술적 한계성·보안·전지수명 및 투자 대비 비용 측면 문제로 확대에 걸림돌이 되고 있다.
반면에 동기화 생산은 인터넷 브라우저가 설치된 모든 시스템에서 운용될 수 있는 인터넷 기술로, 여러 개의 생산 공장 및 공정 운용 상태를 언제 어디서나 실시간으로 중앙에서 관리할 수 있는 장점이 있다. 기계고장처럼 생산현장에서 발생하는 예상치 못한 제약 상태를 효과적으로 수집해 최적으로 관리할 수 있으며, 핸드폰·PDA와 같은 모바일 디바이스로 이동중에도 관리할 수 있다.
M2M(Machine to Machine) 기술은 생산기계를 지능화하고 정보를 공유할 수 있도록 해준다. 생산기계와 다양한 형태의 인터페이스를 원활하게 제공하면서 독립적으로 운용되는 임베디드 시스템과 미들웨어로 구성돼 모든 생산기계 간 지능화·지식화를 구현한다.
‘측정 없이 관리할 수 없다’는 말과 같이 4M으로 구성된 생산자원을 실시간으로 수집, 이를 분석하고 효율적으로 관리해 낭비를 근본적으로 제거하는 린 매뉴팩처링, 생산제품의 품질수준 극대화를 위한 TQM 및 6 시그마, 생산설비 무고장을 지향하는 예지 정비 등과 같은 실시간 성과기술을 바탕으로 실시간기업(RTE) 구현을 가능하도록 한다.
생산정보화는 제조업에서 생산현장과 경영·설계 정보화 시스템 사이 가교 역할을 하는 필수적 기반시스템이다. 제조업에서 생산정보화 시스템의 디지털화 없이는 전사적 자원관리, 공급망 관리와 제품 개발을 효율적으로 할 수 없다. 따라서 1차적으로 유비쿼터스 정보화 기술을 활용해 기업 생산정보화를 추진하고, 대기업과 소기업이 상생할 수 있는 동기화 생산 등으로 발전시켜 나가는 전략수립이 요구된다. 조속한 기업 간 혁신 정보화 시스템 구축으로 국내 제조업의 대외 경쟁력이 강화되기를 기대한다.
차석근 에이시에스 전무이사skcha@acs.co.kr
