[Technical News] 기술과 사람, 그리고 프로세스

[산업일보]
향후 5년 후의 제조 방식은 지난 20년간 이뤄졌던 변화보다 훨씬 더 급격한 변화를 겪을 것이라는 전망이 나오고 있다.

사물 인터넷(IoT)에서는 정보를 수집하고 전송하기 위해 대부분의 개체에 내장된 기술을 사용할 수 있다. 알약 하나로 의학적 분석을 할 수 있고, 콘크리트로 건설한 고속 도로로 통행량을 파악할 수 있으며, 공장에 설치된 장비로 품질 제어 및 에너지 사용량을 관리할 수 있다.

제조 운영 기술(Operational Technology: OT)과 정보 기술(Information Technology: IT) 연결이 가속화 되면서, 전례 없는 전사적 협업이 가능하고 이전에 볼 수 없었던 방식으로 프로세스와 설비를 공급 업체 및 고객과 연결한다. 제조업체, 산업 오퍼레이터 및 OEM기업은 실시간으로 수익 창출과 관련된 의사 결정을 할 수 있게 된다. 하지만 그 편리함 뒤에는 데이터 보안이라는 새로운 과제가 있다.

생산성 향상을 위한 새로운 방법
공장 이더넷 및 스마트 디바이스, 강력한 로컬 컴퓨팅 솔루션과 하나로 통합된 복수의 네트워크 기술이 확산되고 적절한 가격으로 사용할 수 있게 되면서, 제조 운영 기술과 정보 기술의 급격한 융합으로 정보를 사용한 통찰력이 향상되고 있다. 이와 같은 변화는 사내의 의사 결정자가 운영에 대한 새로운 가시성을 얻을 수 있게 해 적극적이고 실질적인 방식으로 대응할 수 있는 새로운 기회를 얻게 된다.

□ 내부적 조치
실시간 모니터링과 KPI 공유를 통해, 경영진부터 현장에 있는 실무진까지 모든 직원이 문제가 발생하거나 확산되기 전에 문제를 파악하고 해결할 수 있다. 파악 없이는 어떠한 문제도 개선할 수는 없다.

□ 외부비즈니스 활동
생산 일정 변경이나 투입 직원 변경 시 조달 대체품 등을 야기하는 고객 요구 정보 또는 공급 업체 성능 데이터(납품 지연, 품절 등)를 통합한다.

□ 시장 변화
전세계에 분포하는 다양한 공급 업체에 의존하게 되면서, 공급 체인 기획자 및 구매 관리자가 소요 시간, 품질 및 가격 통제(예: 원격지에 있는 공급업체와의 협업에 필요한 근무 시간 증가, 재고 운송 비용, 과잉 재고로 인한 진부화 자재 등)를 관리하기가 복잡해졌다.

기술을 사용한 사람과 프로세스의 연결을 통해, 경영진이나 품질 관리팀이 직접 개입하거나 추가 직원을 투입하지 않아도 생산성과 수익을 향상할 수 있는 실시간 의사 결정 지원 도구를 구현할 수 있다.

맥킨지 쿼털리 (McKinsey Quarterly)는 “데이터를 자동화 및 제어 기반으로 만든다는 것은 IoT를 통해 수집된 데이터와 분석 피드백을 네트워크를 통해 액추에이터로 전송되는 명령어로 변환해 그 결과 프로세스를 수정하는 것을 의미한다. 데이터에서 자동화된 애플리케이션으로
이어지는 루프를 닫으면 시스템이 복잡한 상황에 맞게 자동으로 조정되므로 사람이 개입할 필요성이 줄어들기 때문에 생산성이 향상된다”고 설명했다.

인텔리전트 네트워크 역시 에너지 사용, 장비 신뢰성과 수명, 기존 자산에 비해 확장된 용량등 자산 관리에 최적화된 환경을 제공한다. 경영진은 네트워크를 통해 전달되는 정보를 통해 전략적인 계획을 수립하고 성능 트렌드, 운송 패턴, 시장 요구 등에 기반해 시설 포트폴리오
이내에서 생산 일정을 수립할 수 있다.

커넥티드 엔터프라이즈 성숙 모델
최근 조직 내에 속한 베이비부머 세대인 경영진 및 전문가(엔지니어, 제조 운영 기술 전문가, 유지보수 등)가 은퇴하면서 그들이 보유하고 있던 지식이 사라지게 되자 조직 전체가 상당한 위험에 처하게 됐다. (2030년까지 매일 1만명의 베이비부머 세대가 65세에 이르게 됨) 정보 흐름과 가용성 개선은 위험을 최소화하는 데에 도움이 되며 특히 고객 요구와 규정 준수 사항이 까다로워지고 숙련된 노동력이 점점 감소하는 산업의 경우 더욱 그러하다.

정보 및 수익의 안전한 보호
대부분의 산업 인프라는 IoT의 장점을 활용하도록 설계되지 않았다.

2013 차세대 제조 방식에 관한 연구(2013 Next Generation Manufacturing Study)에 따르면, 제조 업체 경영진 중 극소수만이 자사 비즈니스 시스템 및 장비가 최신식이며 차세대 제품 제조에 필수적인 6가지 주요 전략을 장기적 관점에서 지원할 수 있다고 응답했다.

인더스트리 위크 (IndustryWeek) 매거진과 로크웰 오토메이션에서 공동으로 실시한 제조업체에 관한 연구 결과, 공장 및 기업 전체에 대한 통합 수준은 심각하게 낮았다.

경영진 중 14%만이 모든 공장 데이터가 기업 시스템에 통합돼 있다고 응답했다. 경영진의 1/4은 공장 장비의 절반 이상(컴퓨터 제외)이 인터넷(이더넷 또는 Wi-Fi)으로동작 가능하다고 응답했으며, 30%는 이더넷으로 동작 가능한 장비가 전혀 없다고 답했다.

제조 업체가 장비 및 시스템을 현대화된 정보를 사용할 수 있는 인프라로 이전할 수 있는 기회가 존재한다. 미국 품질 관리 학회(ASQ: American Society for Quality)는 제조 업체를 대상으로 설문조사를 실시했다. 이 설문조사는 제조와 공급 체인 기업에 대한 전방위적인 실시간 상태 파악, 원인 분석, 계획, 관리 및 관련 의사 결정을 가능하게 하는 네트워크 기반 데이터 및 정보의 통합이라고 정의되는 스마트 제조 사용에 대한 것이었다.

제조 업체 중 단 13%만이 조직 내에서 스마트 제조를 활용한다고 할 정도다. 스마트 제조를 구현했다고 생각한
조직 중 82%가 효율성 향상을 경험한 것으로 나타났다. 49%가 제품 결함률이 감소됐다고 답했으며, 40%는 고객 만족이 개선됐다는 반응을 보였다.

커넥티드 엔터프라이즈 성숙 모델
어디에서든 누구라도 기업 네트워크를 공격할 수 있다. 심지어 기존 제조 운영 기술 장치가 기업 네트워크 공격의 주범이 될 수도 있다. 직원 또는 공급 업체가 무선 스마트폰 및 태블릿을 사용해 생산을 모니터링하기 때문에, 이러한 휴대용 장치는 의도와 다르게 내부적 공격이 시작되는 부분이 될 수 있다. 외부적 공격의 경우, 허가된 원격 액세스 또는 허가되지 않은 원격 액세스를 통해 공격이 이루어질 수도 있다.

허가되지 않은 액세스는 공격자의 자산 데이터 또는 정보를 추출하거나 설비에서의 생산을 완전히 중단시키려는 의도로 시작될 수 있다. 더욱 악의적인 행동은 공공의 안전과 복지를 위험에 빠트릴 수 있는 방식으로 공장에 위해를 가할 수 있다. 이제 보안 정책은 기업에서 정보 기술이 이전에 경험하지 못한 영역과 운영 요구 사항에 대해 보안을 유지하며 해결하기 위해 정보 기술 및 제조 운영 기술 협업이 필요한 영역까지 아우를 수 있어야 한다.

현대적 제조 운영 기술에 연결된 노후화된 시스템이나 노후화된 제조 운영 기술에 연결된 현대적 시스템 역시 상당한 위험을 가지고 있다. 이러한 위험으로는 프로세스가 변경되도록 해 정확하지 않은 제품 사양, 품질 저하 그리고 장비와 작업 중단 등을 야기하는 전송 결함등이 있다. 자동차 산업 등 일부 산업에서의 생산 중단은 분당 미화 2만 달러에 이르기도 한다.

네트워크는 데이터를 잘못 해석해 고객, 주주, 규제 기관 담당자 혹은 기획팀에게 잘못된 운영 정보를 보고할 수도 있다. 이러한 노후된 기존 시스템의 경우, 효율성 향상을 위해 통합과 유지가 점점 어려워지고 있다.

그 반면, 로크웰 오토메이션의 최신 제조 운영 기술 장치와 제어 장치는 이더넷 산업용 프로토콜(EtherNet/IP) 등 ODVA에서 관리하는 공통 산업용 프로토콜을 사용하는 개방형 산업 표준 기술을 기반으로 한다. 네트워크는 장비들을 컨트롤러나 기계/오퍼레이터 사이의 인터페이스와 기업 네트워크를 연결해, 제조 운영 기술과 정보 기술을 연결하고 결합 네트워크 관리 효율성을 향상시키고 정보의 가시성과 의사 결정에 효율성을 높인다.

보다 지능적인 최신 네트워크는 재정적 위험이나 급작스러운 총 소유 비용(TCO) 증가를 최소화할 수 있다. 왜일까?

노후화된 제조 운영 기술 및 정보 기술 시스템과 네트워크는 오작동으로 인한 납품 일정 지연, 폐기 및 재작업, 고객 이탈 및 안전 문제 등을 야기해 심각한 총 소유 비용 (TCO, Total Cost of Ownership) 급증을 초래할 수 있다. 최신 제조 운영 기술 및 정보 기술는 향상된 수익성과 비용 확실성을 제공한다.

보다 지능적인 제조 운영 기술/정보 기술 네트워크 구현
주요 기술 변화는 많은 기회를 제공하지만 공포와 위험 역시 제공한다. 이러한 공포와 위험을 최소화하기 위해, 로크웰 오토메이션은 더욱 지능적인 제조 운영 기술/정보 기술 네트워크를 구현하기 위한 커넥티드 엔터프라이즈 성숙 모델(Connected Enterprise Maturity Model)
을 연구해 왔으며 현저히 비용을 절감하고 기능을 개선한다는 사실을 검증했다. 로크웰오토메이션은 기술 및 조직 문화 모두를 효과적으로 개선할 수 있는 방법 및 모범 사례가 통합된 5단계 성숙도 모델을 개발했다.

로크웰 오토메이션은 제조 업체와 산업 오퍼레이터가 서로 제조 운영 기술/정보 기술 지식을 나눌 수 있도록 하기 위해 Cisco Systems®, Microsoft®, Panduit® 등과 제휴를 맺었다.

커넥티드 엔터프라이즈 성숙 모델
여기서 특히 중요한 부분은 인식 가능한 프레임워크가 존재할 경우 프레임워크를 관리하는 사람과 프로세스에 대한 평가다.

“우리는 회사가 시기적절하고 정확한 정보를 활용하기 위해 프로세스 및 정보 아키텍처를 변경할 준비가 됐는지, 또한 준비 수준은 어떠한지를 평가합니다”라고 로크웰 오토메이션의 회장 및 CEO인 키스 노스부시(Keith Nosbusch)가 말을 이었다. 그는“종종 덜 효율적인 기존 프로세스가 사용되고 있으며 그러한 프로세스 및 워크플로는 제조 운영 기술/정보 기술 통합 및 커넥티드 엔터프라이즈에서 얻을 수 있는 편리함을 활용할 수 있도록 설계되지 않았음을 발견했습니다. 이런 경우, 우리는 기업이 기술, 프로세스 및 사람을 체계적이고 순차적이며
안전하게 통합하는 전략을 수립할 수 있도록 지원한다”는 말도 잊지 않고 전달했다.

평가 단계에서 직면하게 되는 주요 당면 과제는 해당 기업이 수년 간 의존했던 관행을 재검토하기 위한 시간 투자를 망설이는 것이다. 이보다 더 큰 문제는, 운영 중단 또는 고객 지연을 초래하지 않고 지능적인 제조 운영 기술/정보 기술 네트워크로의 전환을 관리하는 방법을 이해하는 것이다. 이러한 전환 중 대부분은 현재 상태와 목표 상태 간 차이 수준에 따라 달라진다. 예를 들어, 기존 네트워크 용량은 업그레이드가 가능한지 혹은 교체해야 하는지 등의 차이다.

새로운 네트워크 및 운영에 필요한 “위시 리스트”를 작성할 수 있도록 철저한 평가를 통해 기존 제조 운영 기술/정보 기술 네트워크의 문제를 파악하고 분류하므로, 비즈니스 인텔리전스 소프트웨어나 클라우드 컴퓨팅 기능 등 더욱 진화한 기술을 구현할 수 있는 기반이 마련된다.

제조업체 중 절반 이상(56%)이 클라우드 컴퓨팅을 사용하는 자사의 애플리케이션이나 시스템이 없다고 응답했으며, 25%는 고작 1~10% 수준의 애플리케이션이나 시스템에서 클라우드 컴퓨팅을 이용한다고 밝혔다. 평균적으로, 애플리케이션 및 시스템 중 단 10%만이 클라우드에 구현돼 있다. 그러나 클라우드 컴퓨팅은 CIO들이 2013년에 향후 10년 간 근본적으로 비즈니스를 방해할 3대 기술 중 하나로 선택한 기술이다.

이러한 통계는 경영진의 선호도만큼이나 기술 역량에 따라 달라지기 쉽다.

평가를 통해 개선된 기술로 전환할 수 있는 역량을 파악할 수 있다는 점 외에도, 네트워크 보안 문제를 파악해 위험 경감 절차를 시작할 수 있다는 점 역시 매우 중요한 부분이다. 시스코산업 솔루션 그룹의 시니어 디렉터인 릭에스커(Rick Esker)는 컨트롤 매거진과의 인터뷰에서
급속하게 늘어나고 다각화되는 산업용 네트워크 때문에 제조업체가 공격에 취약한 상태가 된다고 말했다.

모든 제조 업체는 자체 니즈, 인프라스트럭처, 준비 상태 및 리소스 등에 따라 평가돼 기업에 가장 적합한 방식으로 커넥티드 엔터프라이즈 성숙 모델 (Connected Enterprise Maturity Model) 단계를 통해 발전한다. 로크웰 오토메이션은 상대적으로 우수한 위치(평가를 통해 파악)에 있고 이미 WDC를 활용하고 있으며 공급 업체와 협업하고 있는 조직과 협업해 왔다.

또한 제조 운영 기술/정보 기술 인텔리전스를 막 시작하는 단계에 있는 회사와도 협업했다. 모두가 확실한 기회와 이익을 얻을 수 있다.

로크웰 오토메이션은 80개국에서 22,000명의 직원을 두고 있으며, 이 성숙도 모델을 통해 지속적인 발전를 이룩하고 지능형 제조 운영 기술/정보 기술 운영 정보를 효과적으로 활용할 수 있게 되기까지 수년이 걸렸다. 여기에는 상급 경영진의 헌신, 전략적 투자 및 수많은 주주와의 협업이 필요했다. 5단계를 경험하고 체계화하면서, 로크웰 오토메이션과 함께 하는 제조 업체는 커넥티드 엔터프라이즈 성숙 모델 (Connected Enterprise Maturity Model)을 통해 발전의 가속화를 경험하고 있다.