정부가 혁신성장 선도사업 일환으로 스마트공장 2만개 보급을 추진하고 있습니다. 생산성 향상과 일자리 창출이라는 '두 마리 토끼'를 잡기 위해 중소기업에게 제조업 트렌드 변화에 걸맞은 생산 환경을 제공하기 위해서 입니다. 과거 단순 대량생산에서 벗어나 다품종 소량생산과 소비자 필요에 맞춰 생산의 유연성을 확보하는 것이 큰 차이입니다. 단순 공장 자동화와는 달리 4차 산업혁명 시대에 걸맞게 각 공장과 현장의 데이터를 결합해 생산성과 유연성을 올릴 수 있는 다양한 시도가 이뤄지고 있습니다.
Q:스마트공장이 무엇인가요?
A:마트공장 개념은 독일이 실시한 '인더스트리4.0'에서 처음 규정했습니다. 인더스트리4.0은 제조업에 사이버 물리 시스템(CPS) 기술을 융합해 제조업에 경쟁력을 강화하기 위한 독일의 정책입니다. 2012년 독일 정부의 핵심 미래 프로젝트 일환입니다. 제조업에 CPS와 사물인터넷(IoT), 클라우드 컴퓨팅을 적용해 지능형 공장을 구축하는 것을 목표로 합니다. 센서와 로봇산업, 혁신 제조 공정, 물류 및 정보통신기술(ICT)이 핵심 분야입니다.
스마트공장은 실세계와 사이버세계가 긴밀하게 연결된 사이버-물리 시스템을 통해 제조공장 모든 요소를 완전 자동화하고 최적화합니다. 사물과 사람, 데이터와 서비스가 통합된 플랫폼이자 제조 공정 효율화를 위한 다양한 기술과 인프라를 포함합니다.
국내에서도 산업통상자원부는 스마트공장을 '제품의 기획·설계, 생산, 유통·판매 등 전 생산과정을 ICT로 통합해 최소비용과 시간으로 고객맞춤형 제품을 생산하는 것으로 정의하고 있습니다.
Q:스마트 공장은 어떤 기술로 구성되나요?
A:스마트공장 기술을 구성하는 것은 크게 센서 디바이스 및 정밀제어기기, 네트워크 플랫폼, 제조 환경 애플리케이션입니다.
센서와 제어기기는 스마트공장 생산환경 변화와 제품 및 재고 현황 등 제조·생산과 관련한 정보를 감지하고 애플리케이션에 전달해 판단 결과를 제조 현장에 반영·수행하는 기능을 맡습니다. 네트워크 플랫폼은 센서 디바이스, 정밀제어기기와 애플리케이션을 이어주는 역할로 데이터 채널을 제공합니다. 애플리케이션은 제조 실행에 직접적으로 관여하거나 현장 디바이스로부터 수집된 데이터를 분석하고 정해진 규칙에 따라 판단할 수 있는 시스템을 의미합니다.
Q:우리나라 스마트공장 실태는 어떤가요?
A:그간 정부는 2014년부터 지난해까지 4년간 총 5003개 중소기업에 스마트공장을 보급했습니다. 스마트공장 보급을 위해 정부는 총 2104억원을 투입했습니다. 일부 대기업 협력사와 연계한 민간 지원 효과가 더 크지만, 민간 주도 보급은 21.2%에 불과합니다.
구축 수준도 다소 미흡했습니다. 스마트공장 최종 고도화 단계인 맞춤형 유연생산 및 지능형 공장은 단 1개도 나오지 않았습니다. 생산공정을 시스템으로 실시간 제어할 수 있는 수준도 2.1%에 그쳤습니다. 대부분이 생산정보를 디지털화시켜 제품 생산 이력을 관리하는 수준입니다.
공급기업의 기술력도 부족합니다. 생산관리(MES), 공급사관리(SCM) 등 소프트웨어(SW)기술은 상대적으로 우수하지만 센서나 로봇 등 하드웨어(HW) 기술 경쟁력은 선진국 40% 수준입니다.
Q:앞으로 스마트공장은 어떤 것이 새로워지나요?
A:정부 4차산업혁명위원회는 지난해 3월 '스마트공장 확산 및 고도화 전략'을 발표해 앞서 나온 스마트공장 보급 문제점을 개선하기로 했습니다. 2022년까지 중소기업 3곳 가운데 1곳이 스마트공장을 도입하고 이를 통해 질 좋은 일자리 7만5000개를 창출하는 것이 목표입니다.
정부는 개별기업이 아닌 지역중심 보급으로 스마트공장을 클러스터로 만들 계획입니다. 중소기업이 공동 활용할 수 있는 업종별 솔루션을 개발해 공동 애로사항인 제도변화와 각종 취약점에 대응할 수 있도록 할 방침입니다. 예컨대 식품 분야에서는 식품이력추전관리 강화에 따라 이력정보 자동 입력과 식약처 시스템 연계 표준 시스템을 개발·보급하고 있습니다.
스마트시티 도시재생사업과 연계한 노후 공장 스마트공장 구축지원도 병행합니다. 정부는 이를 통해 소비자 수요 분석 등 신규 비즈니스 창출 지원 효과도 기대하고 있습니다.
한국형 스마트공장 모델도 구현합니다. 이를 위해 5G네트워크·지능형 네트워크 등 네트워크 기술뿐만 아니라 클라우드, 인공지능, 가상·증강현실(VR·AR) 등 ICT기술을 집중 개발하기로 했습니다.
국내 개방형 클라우드 플랫폼인 'PaaS-TA' 기반 클라우드 제조 플랫폼을 개발하고 각종 제조공정용 응용 SW 도입을 추진합니다. 인공지능(AI) 분야에서는 고객 필요 중심 생산을 위한 AI 기반 제품 기획, 설계 단계 스마트화 기술과 공장 내 다양한 장비와 설비, 공정에 지능을 부여해 각 개체가 자율 기능 수행을 지원합니다.
이 밖에도 안산 시화공단에 고도화 기술을 종합적으로 구현할 수 있는 '한국형 미래 스마트공장 모델'을 시범적용하기로 했습니다.
주최:전자신문 후원:교육부·한국교육학술정보원
◇'4차 산업혁명과 제조업의 귀환', 김은·김미정·김범수·김영훈·이애리·이태진·정대영·조호정·최동석·하희탁·한순흥·현용탁,클라우드나인 펴냄
인더스트리라는 용어의 탄생 배경은 물론 현재 진행 중인 내용과 논의되는 미래 청사진까지 총망라해 다루고 있다. 독일 현지의 방대한 자료를 바탕으로 인더스트리 4.0 추진현황, 정의, 주요 특징, 구성 요소, 그리고 일반인이 흔히 하는 오해를 짚어주고 진정한 의미를 알려준다. 인더스트리 4.0의 다양한 사례를 정리하고 스마트 서비스를 소개한다. 제조업의 최근 국제 동향, 독일 제조업 최전선의 대표 기업 이야기도 담았다.
◇'현장중심형 스마트팩토리', 이호성, KMAC 펴냄
현장중심형 스마트팩토리를 차별화하여 강조하고 있다. 새로운 공장을 짓는 것도 좋지만, 기존 설비를 없애지 않고 강화하는 것을 제안한다. 같은 설비라도 현장에 따라 제품 질이 달라질 수 있는 제조 공법이 존재하기 때문에 현장이 중요하다고 한다. 스마트팩토리가 있더라도 사람의 역할은 반드시 존재하며 중요하다고 역설한다. 기술의 발전과 혁신은 결국 사람이 주도한다고 말한다. 현장이 변하지 않으면 스마트팩토리는 요원하다고 주장하고 있다.
유근일기자 ryuryu@etnews.com
