[TRENDS] 제조의 새바람 ‘디지털 매뉴팩처링’ “디지털로 심고 아날로그로 거두다” 최근 산업 트렌드를 한 단어로 요약해보라면 ‘융합’으로 표현하는 것이 적절할 것이다. 특히 기존 산업체제에 디지털 기술을 결합해 새로운 가치를 창출하는데 전 세계가 주목하고 있다. 디지털 활용을 통해 가상의 세계 또는 디지털 공간과 현실 공간이 서로 침투하면서 제조 패러다임의 혁신을 일으키고 있다. 요즘 가장 핫한 신기술은 3D 프린팅을 필두로 한 디지털 매뉴팩처링(Digital Manufacturing)이다. 전 세계가 주목하는 디지털 매뉴팩처링 미국 버락 오바마 정부는 매년 10억 달러(약 1조550억 원)를 투입하며 ‘제조업 혁신을 위한 국가네트워크(NNMI)’ 프로그램을 추진, 디지털 제조에 전력을 기울이고 있다. 그 첫걸음으로 2012년 오하이오 주 영스타운에 국립첨단제조혁신연구소(NAMII)를 설립했으며, 제조혁신연구소(IMI)를 45개까지 늘리겠다고 발표했다. 한국도 한국기계연구원을 주축으로 활발한 연구가 진행되고 있다. 박천홍 기계연 첨단생산장비연구본부장은 “기계가 다른 기계와 소통하고 사용자에게 현재 상태를 알려주는 '인더스트리 4.0' 시대를 앞두고 디지털 제조의 중요성이 높아졌다”고 말했다. 기계연은 이에 대비해 기계의 성능을 사전에 컴퓨터로 시험할 수 있는 시뮬레이션 프로그램을 개발하고 있다. 설계 단계에서부터 기계의 정밀도를 예측하는 시뮬레이션 프로그램은 이미 개발을 마친 상태다. 디지털 매뉴팩처링, 풍성한 가치제공 디지털 매뉴팩처링은 컴퓨터 그래픽 기술을 활용해 제조공정을 가상으로 시뮬레이션하는 것을 말한다. 초기에 이 기술은 CAD를 기반으로 설계안이 실제 조립 가능한지 검토해보는 정도로 사용됐지만, 이제는 실제 공장의 제조라인을 그대로 시뮬레이션해 최적의 생산라인과 공정을 설계하는 단계까지 발전했다. 디지털 매뉴팩처링이 가장 활발하게 적용되고 있는 산업군은 자동차 및 우주항공산업이다. 항공기나 미사일 또는 우주선과 같은 제품을 제작할 때는 기획단계부터 디지털 매뉴팩처링 기법이 적용된다. 기획단계에서 신속한 시뮬레이션을 통해 원가와 생산의 적절성을 분석해 시행착오를 줄이고, 시간과 비용을 대폭 절감할 수 있다는 점이 가장 큰 특징이다. 또한 이 기술은 제품의 양산 전 업무 이외에 양산 후에도 풍성한 가치를 제공한다. 유지보수를 위한 시뮬레이션과 안내서 매뉴얼 제공 등을 예로 들 수 있다. 제조공정을 가시화함으로써 시각을 통해 실무자들이 서로 의사소통하고 결정할 수 있도록 돕는다는 점도 간과할 수 없는 장점이다. 제품 설계과정에서 기존에는 함께 공유할 수 없었던 부분까지 가시화되면서, 더 적극적인 공유가 가능해졌다. 이런 보다 효과적이고 활발한 의사소통은 기업의 미래 위험을 최소화하는데 기여할 것이다. 뿐만 아니라 기업의 무형자산을 축적해 지식의 재활용과 선순환이 가능토록 한다는 것도 이 기술이 가져온 새로운 가치다. 경쟁 우위를 위한 효과적 대안무어교수의 ‘시장 발전 모델’에 관한 연구에 따르면, 각 분야에서 선도적 위치에 있는 기업들이 디지털 매뉴팩처링을 가장 활발하게 사용하고 있는 것으로 나타났다. 도요타자동차, GM자동차, 다임러크라이슬러, 포드자동차, 르노, 닛산 등을 포함한 대다수의 자동차 기업들이 디지털 매뉴팩처링을 활발히 도입해 적용하고 있으며, 우주 항공 분야에서는 보잉, 에어버스, 록히드마틴, EADS와 같은 기업들이 이 방식을 선택했다. 생산수준은 점차 고도화되고 있을 뿐만 아니라, 각 그룹별로 평준화되고 있기도 하다. 따라서 기업들은 경쟁에서 살아남기 위해 새로운 돌파구를 찾아야 했다. 이 기업의 핵심 경쟁력으로 선택되고 있는 것이 바로 디지털 매뉴팩처링이다. 마이클 E. 포터 교수가 말하는 원가 우위와 차별화 우위를 점하기 위해 이 방법이 효과적인 대안이 될 것으로 보인다. 대량 커스터마이징을 예고하다 디지털 매뉴팩처링은 단순 대량생산을 넘어 대량 커스터마이징 시대를 예고한다. 디지털 기술이 등장하기 전에는 대량생산과 커스터마이징은 대립 개념으로 인식돼 왔지만, 이제 그 한계를 넘어설 수 있을 것으로 기대된다. 델라웨어주의 한 병원에 근무하는 연구자는 Emma라는 소녀에게 딱 맞도록 커스터마이즈한 튼튼한 ABS플라스틱 외골격을 제작했다. 이것을 장착한 소녀는 놀거나 안기는 등 이전에는 할 수 없었던 일을 할 수 있게 됐다. 희귀병을 앓는 많은 어린이들이 대량 커스터마이징의 혜택을 입고 있다. 변화에 대한 두려움 해소해야 해 이렇듯 유용한 기술이지만, 한국의 활용 현황은 해외에 비해 미미한 수준이다. 여러 가지 요인이 작용하겠지만, 가장 큰 원인은 변화에 대한 두려움으로 보인다. 다른 분야에 비해 특히 산업분야는 예로부터 ‘장인정신’이 크게 강조되면서, 비교적 변화에 느리게 대처해온 것이 사실이다. 변화에 대한 엔지니어들의 심리적 거부감을 해소하고, 디지털 매뉴팩처링에 대한 바른 이해가 선행돼야 한다. 변화를 수용하고 국내 산업 실정에 맞도록 내면화시켜 산다면 한국 기업의 경쟁력은 크게 향상될 수 있을 것이다. 이를 위해 정부는 디지털 매뉴팩처링의 ROI(Return On Investment)를 적극적으로 제시해야 한다. 아직 국내에는 경영자들의 호기심과 두려움을 해소시킬 만큼 충분한 데이터가 공개돼 있지 않다. 또 디지털 매뉴팩처링의 도입 초기단계인 만큼, 경영자들의 일관되고 지속적인 비전제시와 중단 없는 추진이 필요하다. 디지털 매뉴팩처링은 업무처리 방식이나 업무 문화에 대한 변화를 동반하기 때문이다.

[TRENDS] 제조의 새바람 ‘디지털 매뉴팩처링’

“디지털로 심고 아날로그로 거두다”

기사입력 2015-03-30 02:50:51

[산업일보]
최근 산업 트렌드를 한 단어로 요약해보라면 ‘융합’으로 표현하는 것이 적절할 것이다. 특히 기존 산업체제에 디지털 기술을 결합해 새로운 가치를 창출하는데 전 세계가 주목하고 있다. 디지털 활용을 통해 가상의 세계 또는 디지털 공간과 현실 공간이 서로 침투하면서 제조 패러다임의 혁신을 일으키고 있다. 요즘 가장 핫한 신기술은 3D 프린팅을 필두로 한 디지털 매뉴팩처링(Digital Manufacturing)이다.

전 세계가 주목하는 디지털 매뉴팩처링
미국 버락 오바마 정부는 매년 10억 달러(약 1조550억 원)를 투입하며 ‘제조업 혁신을 위한 국가네트워크(NNMI)’ 프로그램을 추진, 디지털 제조에 전력을 기울이고 있다. 그 첫걸음으로 2012년 오하이오 주 영스타운에 국립첨단제조혁신연구소(NAMII)를 설립했으며, 제조혁신연구소(IMI)를 45개까지 늘리겠다고 발표했다.
한국도 한국기계연구원을 주축으로 활발한 연구가 진행되고 있다. 박천홍 기계연 첨단생산장비연구본부장은 “기계가 다른 기계와 소통하고 사용자에게 현재 상태를 알려주는 '인더스트리 4.0' 시대를 앞두고 디지털 제조의 중요성이 높아졌다”고 말했다. 기계연은 이에 대비해 기계의 성능을 사전에 컴퓨터로 시험할 수 있는 시뮬레이션 프로그램을 개발하고 있다. 설계 단계에서부터 기계의 정밀도를 예측하는 시뮬레이션 프로그램은 이미 개발을 마친 상태다.

디지털 매뉴팩처링, 풍성한 가치제공
디지털 매뉴팩처링은 컴퓨터 그래픽 기술을 활용해 제조공정을 가상으로 시뮬레이션하는 것을 말한다. 초기에 이 기술은 CAD를 기반으로 설계안이 실제 조립 가능한지 검토해보는 정도로 사용됐지만, 이제는 실제 공장의 제조라인을 그대로 시뮬레이션해 최적의 생산라인과 공정을 설계하는 단계까지 발전했다.
디지털 매뉴팩처링이 가장 활발하게 적용되고 있는 산업군은 자동차 및 우주항공산업이다. 항공기나 미사일 또는 우주선과 같은 제품을 제작할 때는 기획단계부터 디지털 매뉴팩처링 기법이 적용된다. 기획단계에서 신속한 시뮬레이션을 통해 원가와 생산의 적절성을 분석해 시행착오를 줄이고, 시간과 비용을 대폭 절감할 수 있다는 점이 가장 큰 특징이다.
또한 이 기술은 제품의 양산 전 업무 이외에 양산 후에도 풍성한 가치를 제공한다. 유지보수를 위한 시뮬레이션과 안내서 매뉴얼 제공 등을 예로 들 수 있다.
제조공정을 가시화함으로써 시각을 통해 실무자들이 서로 의사소통하고 결정할 수 있도록 돕는다는 점도 간과할 수 없는 장점이다. 제품 설계과정에서 기존에는 함께 공유할 수 없었던 부분까지 가시화되면서, 더 적극적인 공유가 가능해졌다. 이런 보다 효과적이고 활발한 의사소통은 기업의 미래 위험을 최소화하는데 기여할 것이다.
뿐만 아니라 기업의 무형자산을 축적해 지식의 재활용과 선순환이 가능토록 한다는 것도 이 기술이 가져온 새로운 가치다.

경쟁 우위를 위한 효과적 대안
무어교수의 ‘시장 발전 모델’에 관한 연구에 따르면, 각 분야에서 선도적 위치에 있는 기업들이 디지털 매뉴팩처링을 가장 활발하게 사용하고 있는 것으로 나타났다. 도요타자동차, GM자동차, 다임러크라이슬러, 포드자동차, 르노, 닛산 등을 포함한 대다수의 자동차 기업들이 디지털 매뉴팩처링을 활발히 도입해 적용하고 있으며, 우주 항공 분야에서는 보잉, 에어버스, 록히드마틴, EADS와 같은 기업들이 이 방식을 선택했다.
생산수준은 점차 고도화되고 있을 뿐만 아니라, 각 그룹별로 평준화되고 있기도 하다. 따라서 기업들은 경쟁에서 살아남기 위해 새로운 돌파구를 찾아야 했다. 이 기업의 핵심 경쟁력으로 선택되고 있는 것이 바로 디지털 매뉴팩처링이다. 마이클 E. 포터 교수가 말하는 원가 우위와 차별화 우위를 점하기 위해 이 방법이 효과적인 대안이 될 것으로 보인다.

대량 커스터마이징을 예고하다
디지털 매뉴팩처링은 단순 대량생산을 넘어 대량 커스터마이징 시대를 예고한다. 디지털 기술이 등장하기 전에는 대량생산과 커스터마이징은 대립 개념으로 인식돼 왔지만, 이제 그 한계를 넘어설 수 있을 것으로 기대된다.
델라웨어주의 한 병원에 근무하는 연구자는 Emma라는 소녀에게 딱 맞도록 커스터마이즈한 튼튼한 ABS플라스틱 외골격을 제작했다. 이것을 장착한 소녀는 놀거나 안기는 등 이전에는 할 수 없었던 일을 할 수 있게 됐다. 희귀병을 앓는 많은 어린이들이 대량 커스터마이징의 혜택을 입고 있다.

변화에 대한 두려움 해소해야 해
이렇듯 유용한 기술이지만, 한국의 활용 현황은 해외에 비해 미미한 수준이다. 여러 가지 요인이 작용하겠지만, 가장 큰 원인은 변화에 대한 두려움으로 보인다. 다른 분야에 비해 특히 산업분야는 예로부터 ‘장인정신’이 크게 강조되면서, 비교적 변화에 느리게 대처해온 것이 사실이다. 변화에 대한 엔지니어들의 심리적 거부감을 해소하고, 디지털 매뉴팩처링에 대한 바른 이해가 선행돼야 한다.
변화를 수용하고 국내 산업 실정에 맞도록 내면화시켜 산다면 한국 기업의 경쟁력은 크게 향상될 수 있을 것이다.
이를 위해 정부는 디지털 매뉴팩처링의 ROI(Return On Investment)를 적극적으로 제시해야 한다. 아직 국내에는 경영자들의 호기심과 두려움을 해소시킬 만큼 충분한 데이터가 공개돼 있지 않다.
또 디지털 매뉴팩처링의 도입 초기단계인 만큼, 경영자들의 일관되고 지속적인 비전제시와 중단 없는 추진이 필요하다. 디지털 매뉴팩처링은 업무처리 방식이나 업무 문화에 대한 변화를 동반하기 때문이다.

뒤로 기사목록

산업일보 영상뉴스 모아보기

산업일보 페이스북 바로가기

홍보영 기자 papersong@kidd.co.kr

이 기자의 다른기사 보기 >

산업1부 홍보영 기자입니다. 국내외 무역과 로봇, IoT, 기계·금형산업에 대한 참 소리를 전합니다.^^