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[칼럼] 빅데이터 기반의 제조 지능화와 스마트팩토리 구현
  • 인더스트리뉴스 기자
  • 승인 2019.12.26 14:30
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스마트공장, 생산성 향상에너지 절감인간 중심 작업 환경 구축해

[위즈코어 박덕근 대표] 2018년 12월 13일 중소기업벤처부가 관계부처 합동으로 ‘중소기업 스마트 제조혁신전략’을 발표했다. 이는 지난 2017년 4월 제시한 ‘스마트 제조혁신 비전 2025’를 기반으로 2022년까지 스마트공장 3만개를 구축하겠다는 계획이었다.

중소기업 제조 강국 실현을 위한 세부 비전도 함께 언급했다. 모든 제조업의 스마트화가 핵심이었다. 중소기업 스마트공장 3만개는 물론 스마트 산업단지 10개 조성, 안전한 제조 일자리 조성을 통한 산업재해 30% 감소, 스마트공장 전문인력 10만명 양성 등의 계획을 함께 발표했다. 특히 스마트공장에 대한 연도별 정부민간 보급목표를 구체적으로 설정하며 정부의 정책 추진 의지를 다시 강조했다.

정부는 그동안 스마트공장 보급과 확산을 위해 많은 노력을 기울였다. [사진=dreamstime]

산업통상자원부도 지난 2019년 6월 19일 ‘제조업 르네상스 비전 및 전략’을 발표했다. 스마트화와 친환경화, 융복합화, 혁신 가속화 등이 키워드로 언급됐다. 신산업을 새로운 주력 산업으로 육성하고, 기존 산업은 혁신을 통해 탈바꿈하겠다는 계획도 세웠다. 도전과 축적 중심의 산업 생태계 조성, 투자와 혁신을 뒷받침하는 정부 역할 강화 등도 함께 발표했다.

이는 제조업의 중요성에 관해 역설한 것으로 풀이된다. 양질의 일자리와 혁신성장, 지역 균형 발전, 국가 경제 성장 등 다양한 이슈 속에서 제조업이 다양한 역할을 맡을 수 있기 때문이다. 특히 지금까지의 전략이었던 ‘양적추격형’ 전략에서 벗어나 ‘혁신 선동형’ 제조 강국을 실현해야 한다는 정부의 의지가 드러났다고 생각한다.

현재 스마트 제조혁신이라는 흐름은 제조기업과 솔루션 기업에 다양한 비전과 도전을 주문하고 있다. 더불어 정부에서도 다양한 정책과 지원을 통해 동기부여를 하는 상황이라는 것에 대해서도 이견이 없다.

스마트공장 개념도 [사진=대한민국제조혁신 콘퍼런스(KMAC), 한국인더스트리4.0협회]

스마트공장은 제품의 기획, 설계와 생산(제조공정), 유통 및 판매 등 모든 과정을 ICT 기술로 통합해 최소 비용과 시간으로 고객 맞춤형 제품을 생산하는 공장을 뜻한다. 우선 기획과 설계 단계에서는 사전에 제품 성능 시뮬레이션을 바탕으로 제작 기간을 단축할 수 있다. 이는 맞춤형 제품 개발을 용이하게 하는 주요인이다.

생산 단계에서는 설비-자재-시스템 간 실시간 통신을 바탕으로 다품종 복합생산이 가능해진다. 설비의 관리가 용이해지며, 에너지효율도 높일 수 있다. 유통 및 판매 단계에서는 모기업과 협력사 간 실시간 연동을 통해 재고 비용을 줄일 수 있다. 결국 품질과 물류 등 모든 분야에 걸쳐 협력할 수 있게 된다.

중소벤처기업부 스마트제조혁신추진단에 따르면, 스마트공장 도입의 성과는 생산과 품질, 설비, 에너지 등에서 생산되는 데이터를 기반으로 원가를 절감하는 것이 가장 중요한 요소다. 다시 말하면, 스마트공장은 제품의 모든 생산 과정을 사물인터넷과 인공지능, 빅데이터 등 ICT로 통합해 디지털화한 공장을 구현한 뒤 최소 비용 및 시간으로 고객 맞춤형 제품을 생산하는 공장이다. 이는 공정 자동화 및 다품종 생산은 물론 유연한 생산 체계 등을 통해 생산성 향상과 에너지 절감, 인간 중심 작업 환경을 지향한다.

스마트공장 도입 후 성과 [사진=중소기업기술정보진흥원 스마트제조혁신추진단]

결국 많이 언급되는 다양한 제조 애플리케이션(MES, ERP, PLM, SCM 등), 산업용 디바이스 및 네트워크(로봇, 센서, 3D프린팅 등), ICT 플랫폼(CPS, 빅데이터, 네트워크 등) 등은 공장에서 발생하는 제조 데이터를 기반으로 원가 절감을 위한 올바른 의사결정도구로 사용하는 셈이다.

마지막으로 공장자동화(Factory Automation)와 스마트공장(Smart Factory)을 구분할 수 있어야 한다. 많은 제조업 관계자들과 미팅을 할 때, 이들의 개념을 오해하거나 혼동하는 경우가 있다. 또는 이 두 개념을 혼용하는 사람도 가끔 볼 수 있다.

위즈코어 박덕근 대표

그러나 두 개념은 전혀 다르다. 공장자동화는 시스템(컴퓨터, 로봇 등)을 통해 근로자가 하기 어렵거나 위험한 작업에 대한 무인화와 생산량 증가에 중점을 둔다. 반면, 스마트공장은 공장 내외의 데이터를 기반으로 수평적 통합을 하는 것이다. 원재료 투입부터 제품 배송까지의 제조 전 과정에 ICT 기술을 적용해 효율성과 원가 절감을 하는 것이 핵심이다.

스마트공장은 빅데이터 기반 인공지능과 결합해 진화를 거듭하고 있다. 지금까지 생산 설비는 중앙 집중화한 시스템의 통제를 받았으나 4차 산업혁명에서는 각 기기가 개별 공정에 알맞은 과업을 스스로 판단해 실행하게 된다. 더불어 산업 현장의 다양한 센서와 기기들은 스스로 정보를 취합한 뒤 이를 바탕으로 인공지능과 결합해 생산성을 최대로 끌어올릴 수 있게 될 것으로 보인다. 결국 스마트공장은 생산성 향상, 에너지 절감, 인간 중심 작업 환경, 개인 맞춤형 제조, 융합 등을 구현하게 하는 열쇠가 될 것이다.

다음 글에서는 더욱더 구체적이고 다양한 사례를 제시하려 한다. 이를 바탕으로 중소기업도 어렵지 않게 스마트공장을 적용할 수 있다는 것과 제조 데이터 기반의 지능화 공장 구현이 대기업과 중견기업의 전유물이 아님을 설명할 것이다.

[인더스트리뉴스 기자 (webmaster@industrynews.co.kr)]

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