[칼럼] 박정수의 일자리와 4차 산업혁명 이야기

■ "스마트 팩토리 플랫폼"에 주목하라

↑ 박정수 연세대 생명시스템 대학 겸임교수, 진코퍼레이션 부회장, ICT 융합 네트워크(사) 부회장

사람들의 참여를 늘리고 모든 참여자들에게 큰 가치를 지속적으로 제공하는 플랫폼을 어떻게 구축할 것인가? 생산자와 소비자들이 서로에게 득이 되는 상호작용(Interaction)을 쉽게 할 수 있게 도와주는 도구와 서비스를 어떻게 제공할 것인가? 빨리 확장할 수 있으면서 긍정적인 네트워크 효과를 늘리는 기술적인 인프라는 어떻게 설계할 것인가? 산업별 플랫폼별 산업 참여자들 간의 상호작용을 어떻게 촉진할 것이가?
이들은 모두 4차 산업혁명 시대에 풀어야 할 과제다. 플랫폼은 다양한 역할을 맡은 사용자들이 다양한 방식으로 상호작용하는 네트워크를 지지해야만 하는 복잡하고 다면적인 시스템이다.
판매 부분에서 O2O(On-Line to Off Line) 플랫폼을 이야기 하듯 스마트 팩토리는 전통 제조업에 새로운 정보통신기술을 결합·적용해 모든 생산과정에서 자율적인 최적화를 실현하려는 전략이다. 한편, 스마트 팩토리의 목적은 효율적이고 유연하며 자율적인 지능형 설계와 운영에 있다. 그림1은 CPS개념으로 설계, 운영되는 스마트 팩토리의 개념을 보여주고 있다.

↑ [자료 출처 = 노상도 교수, 성균관 대학교]

공장 내 설비와 기계에 센서(IoT)가 있어 데이터가 실시간으로 수집,분석돼 공장 내 모든 상황들이 일목요연하게 보여지고(Observability), 이를 분석해 목적된 바에 따라 스스로 제어(Controllability)되는 공장을 좁은 의미의 스마트 팩토리라고 한다.
과거에는 숙련된 작업자가 원료의 색깔을 보고, 혹은 설비의 소리만 들어도 경험적으로 무엇이 문제인지 알고 손쉽게 문제를 해결했다. 하지만 고령화에 따라 숙련공들은 점점 줄어들어 문제가 발생할 때 제대로 대응하기가 점점 어려워 지고 있는 실정이다. 또한 제품의 라이프 사이클이 단축되고 있고, 맞춤형 대량생산으로 변화하면서 가볍고 유연한 생산 체계가 요구되고 있다. 이러한 상황에서 제조업 혁신을 위한 새로운 방안으로 부상하고 있는 것이 바로 '스마트 팩토리'다.
이제 더는 '메이드인차이나' '메이드인베트남'이 흔하지 않을지도 모른다. 값싼 인건비를 찾아 해외로 떠났던 제조업의 생산기지가 본사로 돌아오는 리쇼어링(Reshoring)이 떠오르고 있다. 그 이유는 제4차 산업혁명, 스마트 팩토리와 큰 연관이 있다.
독일의 주방가구브랜드 노빌리아의 경우 매일 2600 세트, 연간 58만 세트의 고객맞춤형 주문사양의 부엌가구를 세계 약 70 개국에 제공하고 있다. 노빌리아는 개인화 생산(Personalized Manufacturing)을 선도적으로 구축해 각 고객이 원하는 맞춤 사양의 주방가구를 생산·제공한다는 것이 특징이다. 노빌리아의 경쟁력은 'Manufacturing by Wire'라 불리는 자동생산방식에 있다.
생산공정을 전공정과 후공정으로 나누고 각 공정마다 고도의 정보통신기술을 접목했다. 어떤 부품이 고객이 주문한 가구 어디에 어떻게 들어가는 부품인지, 그리고 언제 어디에 배달하고 도착해야 하는지 등의 다양한 정보를 제공, 조립공정의 최적화는 물론 고객불편 사항 발생 시 개별적 부품의 문제를 찾는 데도 활용한다. 지멘스가 자동화 과정을 가능케 한 것은 빅데이터 기술이라고 이미 말했 듯 노빌리아도 마찬가지이다.
또한 노빌리아는 전공정에서는 부품이나 다양한 조립품의 구멍위치를 데이터 웨어하우스(Data Warehouse)로 관리하고 있다. 후공정에서는 주문 시 필요한 가공완료 부품을 ERP(Enterprise Resources Planning)나 MES(Manufacturing Execution System)가 계획관리 및 선정하게 하고 포장부품에 RFID태그 또는 바코드를 부착해 각 부품에 개별적으로 식별 가능한 ID를 부여한다. 다시 말해 인건비가 매우 높은 독일에서 자체 생산으로 경쟁력을 가져가기 위해서 생산 자동화를 필수적으로 하고 있다. 독일 내 2개의 공장에서 2500명의 직원이 약 1조 5천 억 원 규모의 매출을 내고 있으며, 스마트 팩토리를 통해 품질관리는 물론 생산성을 지속적으로 향상시키고 있다. 그림 2 에 나타나 듯 제품추적시스템과 빅데이터 관리 그리고 디지털 피킹 시스템(Digital Picking System)을 스마트 팩토리에 연계시켜 공급망(Supply Chain) 전반에 걸쳐 시너지 효과가 지속 가능하도록 하고 있다.

그러므로 제조업의 미래 성장을 위해서 스마트 팩토리는 플랫폼 혁신의 핵심이다. IoT기반으로 제조 현장 빅데이터를 수집하고 데이터 애널리틱스를 통해 실시간으로 분석, 현장과 동기화된 사이버 모델(Cyber Model)을 디지털 트윈(Digital Twin) 개념으로 구성, 활용해이상규 기자 boyondal@mk.co.kr 제조시스템의 효율적인 설계, 운용(Operation)을 수행하는 체계로서, 주문 변경, 공정 이상, 설비 고장 등의 상황 변경을 자동화가 아닌 자율적(Autonomous)으로 인지, 판단, 대응할 수 있는 지능적인 시스템으로 스마트팩토리가 구축돼야 한다. 그래서 스마트 팩토리는 과거 개념의 '공장'이 아니고, 공급망(SCM)의 플랫폼이다.