[FA Ⅲ] 스마트공장 기술개발, ‘현장밀착형’ 필요 현장에 즉시 적용 가능한 스마트공장 개발돼야 스마트공장은 수준에 따라 다양한 형태로 구현 가능하며, 기업의 현실에 맞게 단계적으로 공장의 스마트화를 추진하고 있다. 특히, 공장의 IT기술 활용정도 및 역량에 따라 기초·중간1·중간2·고도화의 4단계 수준으로 크게 구분이 가능하다애플리케이션·플랫폼·디바이스, ‘통합’이 대세스마트공장의 요소기술 영역은 크게 애플리케이션, 플랫폼, 디바이스로 구분되어 제조 산업현장에 제공한다.우선 애플리케이션의 경우 스마트공장 IT 솔루션의 최상위 소프트웨어 시스템으로 MES(Manufacturing Execution System), ERP(Enterprise Resource Planning), PLM(Product Lifecycle Management), SCM(Supply Chain Management) 등의 플랫폼 상에서 각종 제조 실행을 수행하는 애플리케이션이 존재한다.애플리케이션은 디바이스에 의해 수집된 데이터 가시화 및 분석할 수 있는 시스템으로 구성되며 애플리케이션에는 공정설계, 제조실행분석, 품질분석, 설비보전, 안전/증감작업, 유통/조달/고객대응 등이 있다. 플랫폼의 경우 스마트공장 IT 솔루션의 하위 디바이스에서 입수한 정보를 최상위 애플리케이션에 정보 전달 역할을 하는 중간 소프트웨어 시스템을 뜻한다.디바이스에 의해 수집된 데이터를 분석하고, 모델링 및 가상 물리 시뮬레이션을 통해 최적화된 정보를 제공하며, 각종 생산 프로세스를 제어/관리해 상위 애플리케이션과 연계할 수 있는 시스템으로 구성된다.플랫폼에는 생산 빅데이터 애널리틱스, 사이버 물리 기술, 클라우드 기술, Factory-Thing 자원관리 등의 개념이 포함된다.디바이스는 스마트공장 IT 솔루션의 최하위 하드웨어 시스템이다. 스마트공장의 모든 기초 정보를 감지 및 제어하는 단계로 컨트롤 기술, 네트워크 기술, 센싱 기술 등이 중요하게 작용한다.이 단계에서는 스마트 센서를 통해 위치, 환경 및 에너지 감지하고 로봇을 통해 작업자 및 공작물의 위치를 인식해 데이터를 플랫폼으로 전송할 수 있는 시스템으로 구성되며 스마트공장의 물리적인 컴포넌트로 컨트롤러, 로봇, 센서 등 다양한 구성 요소들을 포함하고 있있다.스마트공장과 관련한 애플리케이션 및 플랫폼은 수평적·수직적 통합이, 스마트디바이스는기기간의 연결이 주된 이슈이며 전 세계적으로 시스템 공급업체들을 중심으로 요소기술의 혁신 및 통합이 이뤄지고 있다. 일단 애플리케이션은 수평적·수직적 통합 이슈가 화두로 대두되고 있다. 현재 제조애플리케이션 공급 기업들은 자사 솔루션의 영향력을 늘리기 위해서 각자의 독립된 플랫폼만을 제공하고 있으며, 이러한 애플리케이션은 수평·수직적 연계성이 낮은 문제점이 있다. 기존의 엔지니어링 소프트웨어 공급 기업들과 비즈니스 솔루션 공급 기업들도 서비스하던 솔루션의 영역을 넓혀가고 통합하는 추세를 보이고 있다.플랫폼은 제조와 ICT가 융합된 형태의 플랫폼의 개발 및 상품화가 진행되고 있다. 산업용 제조디바이스 업체들이 쉽게 접근할 수 있는 IIoT, 빅데이터와 같은 플랫폼 전문기업들의 제조업 지원 솔루션 개발이 현재 활발하게 이뤄지고 있다.예를 들어, 독일 지멘스의 TIA(Totally Integrated Automation)와 같은 플랫폼은 다양한 제조디바이스들과의 표준 IoT 기반 연동과 여러 공장에 대한 광역 연결성을 지원해 단일공장을 연결형 공장으로 확장시킬 수 있는 기술을 제공한다.디바이스는 네트워크에 연결 가능한 지능화된 산업용 스마트 디바이스 공급에 주력하고 있다. 이들은 단순 자동화에서 벗어나 센서를 통해 다양한 기기상태 정보를 전송하고, 기기에서 이를 실시간 피드백을 통해 제조기기에 반영할 수 있는 다양한 스마트디바이스의 출시 를 가속화하고 있다.독일의 FESTO는 드라이브, 밸브, 센서 등에 컨트롤러, 무선통신기기 등 다양한 기능을 통합·개발해, 해당 부품들의 실시간 상태 모니터링 및 데이터 통신 제어를 가능케 하고 장비 부품 간 실시간 커뮤니케이션 구현하고 있다.특히 이들은 IoT 플랫폼과 연계된 산업용 스마트 디바이스를 통해 기기 간 제어 및 모니터링을 수행하는데 상호 운용성을 극대화할 수 있다. 공작기계 벗어나 ICT융합형 기계 확대돼야생산시스템의 부가가치를 극대화하기 위해서 기존 장비(공작기계) 위주의 생산시스템 공급을 탈피해 HW와 SW가 결합된 ICT 융합형 기계·장비 및 생산시스템 패키지의 공급이 확대돼야 한다는 주장도 제기되고 있다.전문가들은 생산시스템 공급업체들이 ICT를 접목해 장비들의 최적운영을 지원하는 SW를 동반 개발하고 장비와 결합된 형태로 패키지화해 공급하는 시장이 급증할 것으로 보고 있다. 특히, 다품종 생산체계 하에서는 이기종 장비들을 신축적으로 운영하기 위한 통합운영 솔루션의 중요성이 더욱 부각되고 있어 공작기계도 이러한 시장 환경의 변화에 대응해 다양한 ICT 접목이 필요하다는데 의견을 같이하고 있다.이를 위해서는 공작기계 자체의 성능뿐 아니라 공작기계 간 네트워크, 주변장치와의 인터페이스, 상·하위 시스템으로의 확장이 고려된 High-End 장비가 필요하며, 실시간 데이터 수집·모니터링·제어·활용을 가능케 하는 ICT를 공작기계및 공정기술에 융합·응용해 생산시스템을 지능화·고유연화·친환경화하는 고부가가치 기술 확보가 필수적이다.이미 글로벌 장비업체들은 공작기계 구성요소인 CNC부터 공작기계들로 구성된 생산라인에 이르기까지 지능화·고유연화·친환경화 기술 트렌드에 대응할 수 있는 다양한 ICT 활용 기술 개발해 CNC 제어기의 지능화·개방화에 따른 임베디드SW 개발을 가속화하고 있다.전통적인 제어기는 공작기계의 축을 정밀하게 구동하기 위한 수치제어를 주요 기능으로 평가했으나, 최근에는 가공시스템의 ‘Brain’ 역할을 담당하는 CNC에 각종 운영진단·서비스 기능과 가상 머시닝 SW를 내장·연동해 운영하고 있다.특히, 공작기계와 자동화장비 통합제어를 위한 개방형 플랫폼, 이기종 시스템 통합운영을 위한 MTConnectTM 인터페이스 등과 같이 보다 향상된 연결성과 사용자 편의성을 지원하는 SW의 개발이 가속화돼 CNC 및 센서모듈 피드백 기반의 자가진단 및 능동제어 기능을 탑재한 가공시스템이 상품화되고 있다.해외 기술에 종속된 우리 스마트공장 기술한편, 우리나라 스마트공장 요소기술 경쟁력을 살펴보면, 생산설비(PLC), 센서, 기반SW (ERP, MES, CAD) 등의 솔루션은 대부분 글로벌 기업에 기술이 종속돼 있어 이에 대한 대안 마련이 시급하다.컨트롤러, 서보모터/드라이브 등 핵심부품, High-End의 장비, 유연생산 운용솔루션 등 스마트공장의 핵심요소 대부분은 독일, 일본, 미국으로부터 수입하고 있다. 이 중 지멘스가 13%로 1위를 차지하고 있으며 그 뒤를 ABB(11%), 에머슨(9%), 로크웰(6%), 미츠비시( 4%) 등이 그 뒤를 잇고 있다PLC 제품은 LS산전과 같은 전문기업의 활동으로 약 33%의 국내 시장점유율을 확보하고 있으나, High-end의 시장점유율은 외산의 공격적 시장 전략으로 인해 쉽게 높아지지 않고 있는 상황이다.MES, ERP등의 솔루션은 삼성 SDS, LG CNS, SK C&C와 같은 국내 SI업체들의 활동으로 글로벌 기업과의 경쟁에서 다른 요소기술에 비해 많이 뒤처지지 않는 수준이지만, GE, 로크웰, 지멘스, Applied Materials등의 해외 기업들이 다양한 산업 분야에 강세를 보이고 있어 여전히 고전을 면치 못하는 모양새다.이 외에도 CAD, SCADA, 이미지센싱 등의 솔루션 또한 전량 지멘스와 로크웰과 같은 해외 제품·솔루션에 의존하고 있다. 국내 대규모 생산라인 구축 또한 해외 수입업체 전문가에게 전적으로 의존하고 있다. 자동차, 반도체 등 대규모 제조라인 구축은 대부분 턴키방식이며, 설비고장 시 국내대응이 어렵고 해외수입업체 전문가에게 맡기고 있다.유로·달러·엔화가치 비교를 통해 설비구매업체를 결정하고 유지보수의 자체해결을 위해 해외전문가 퇴직을 기다리는 것이 현실이다. 요소기술의 수준을 비교해보면 상황은 더욱 심각하다. 생산설비 간 연동 및 호환기술(빅데이터 활용, 지능형 인터랙티브 기술 등) 및 융합플랫폼 기술이 취약해 공장 내 네트워킹을 위한 국산 산업네트워크 기술의 확보가 미흡한 수준이다. 게다가 제조 설비에 탑재되는 디바이스간 표준 데이터 전달 미들웨어의 부재로 각 설비간 상호연동성도 취약하다는 평가를 받고 있다.스마트공장용 SW기술 경쟁력도 좋은 평가를 내리기에는 어려우며, 이로 인해 HW 중심 제조생태계의 SW 중심 전환에도 한계가 있다.특히 IT서비스와 서비스 통신분야 경쟁력은 글로벌 최고수준의 80% 이상이지만 SW 경쟁력은 70% 수준에 불과하며, 자율·협업제조를 위한 임베디드SW, 디바이스 협업 SW 경쟁력도 빈약하다. 단, 가상 및 증강현실, ERP, MES, 공정 모델링 및 시뮬레이션 등의 기술은 개별적으로 개발은 어느 정도 돼 있으나 이 역시 유연생산 체계로의 통합기술은 전무하다시피 하다.스마트공장 기술개발, 되기만 하면..이렇듯 어려운 상황이지만, 그럼에도 불구하고 스마트공장 기술개발을 통해 국내 제조업의 국가경제적 부가가치 비중을 40%까지 증가시키고 경제위기에 강한 디지털 제조 강국으로 체질을 개선할 수 있을 것이라는 낙관적인 전망도 제기되고 있다.디지털 제조와 고부가가치 서비스 분야가 공존하는 ICT 융합 형 新제조산업은 20% 육성되며, 장애예측 및 진단을 통한 공장의 다운타임을 최소화하고 스마트공장 기술에 기반한 제품, 공정, 공장 및 생산 운영의 최적화를 달성하는 것이 가능해진다.또한, 빠르게 성장하고 있는 개인화 제품 시장에서 창의적 아이디어 상품의 시장을 확대하고, 제조업에서의 국부 창출이 가능해져, 범용제품 대량 양산체제에서 생산 지시부터 자재조달, 자동화·생산설비가 연계돼 상황에 따라 공정을 우회해 다품종 혼류생산 대응할 수 있는 다품종 소량 유연생산을 통한 부가가치를 창출할 수 있다. 아울러, 실시간 공정데이터 확보 및 관리시스템 구축을 통해 기업의 신뢰성 향상으로 신규 수주도 연계돼 확대될 전망이다.한편, 제조업의 생산성이 30% 이상 향상되면서 서비스업에까지 그 영향이 파급될 것이라는 전망도 제기된다.사용자의 동적 제품설계/구조 변경 및 중요 시스템의 오류에 유연하게 대응해 보다 다양한 제품 생산으로 투자 대비 생산성의 극대화가 가능해진다.예측 기반의 설비 유지보수를 통해 설비 고장으로 인한 생산 중단시간이 감소되며, 동일 품질문제에 대한 원인 분석 및 사전 대응을 가능케 해 품질문제 발생으로 인한 비용도 감소된다.특히, 국산화 스마트공장 고도화 기술을 확보할시 우리나라 제조업의 시간당 노동생산성이 2024년에는 지금의 46.8달러 수준에서 독일 수준인 66.3달러(2024년 기준)로 성장할 것으로 전망된다.아울러 기술개발의 파급효과로 제조산업, 전산업 및 유관 산업의 동반성장을 견인하게 된다. 제조 시스템을 포함해 센서 및 자동화기기와 같은 관련 산업 전분야에 대한 산업이 동시에 발전하는 계기가 될 것이며, 관련 기술인력 및 인프라 구축으로 유관산업 기술 발전에도 기여할 것으로 판단된다.특히, 열악한 작업환경을 자동화·디지털화된 생산라인 구축을 통해 쾌적하고 안전한 작업장으로 변모시킬 수 있으며, 저출산·고령화로 인한 노동력 감소를 제조업의 SW 활용 증대로 청년일자리 창출 및 지능형 생산시스템으로 인한 정년 연장으로 개선될 전망이다.국내 제조업의 생산 시스템 혁신 및 해외 업체에 의존하고 있는 생산 장비의 수입 대체, 해외 플랜트 수출에 기술개발 결과를 적극 활용하게 될 것으로 보인다.

심층기획 [FA Ⅲ] 스마트공장 기술개발, ‘현장밀착형’ 필요

현장에 즉시 적용 가능한 스마트공장 개발돼야

기사입력 2015-12-31 09:40:14

[산업일보]

스마트공장은 수준에 따라 다양한 형태로 구현 가능하며, 기업의 현실에 맞게 단계적으로 공장의 스마트화를 추진하고 있다. 특히, 공장의 IT기술 활용정도 및 역량에 따라 기초·중간1·중간2·고도화의 4단계 수준으로 크게 구분이 가능하다

애플리케이션·플랫폼·디바이스, ‘통합’이 대세

스마트공장의 요소기술 영역은 크게 애플리케이션, 플랫폼, 디바이스로 구분되어 제조 산업
현장에 제공한다.

우선 애플리케이션의 경우 스마트공장 IT 솔루션의 최상위 소프트웨어 시스템으로 MES(Manufacturing Execution System), ERP(Enterprise Resource Planning), PLM(Product Lifecycle Management), SCM(Supply Chain Management) 등의 플랫폼 상에서 각종 제조 실행을 수행하는 애플리케이션이 존재한다.

애플리케이션은 디바이스에 의해 수집된 데이터 가시화 및 분석할 수 있는 시스템으로 구성되며 애플리케이션에는 공정설계, 제조실행분석, 품질분석, 설비보전, 안전/증감작업, 유통/조달/고객대응 등이 있다.

플랫폼의 경우 스마트공장 IT 솔루션의 하위 디바이스에서 입수한 정보를 최상위 애플리케이션에 정보 전달 역할을 하는 중간 소프트웨어 시스템을 뜻한다.

디바이스에 의해 수집된 데이터를 분석하고, 모델링 및 가상 물리 시뮬레이션을 통해 최적화된 정보를 제공하며, 각종 생산 프로세스를 제어/관리해 상위 애플리케이션과 연계할 수 있는 시스템으로 구성된다.

플랫폼에는 생산 빅데이터 애널리틱스, 사이버 물리 기술, 클라우드 기술, Factory-Thing 자원관리 등의 개념이 포함된다.

디바이스는 스마트공장 IT 솔루션의 최하위 하드웨어 시스템이다. 스마트공장의 모든 기초 정보를 감지 및 제어하는 단계로 컨트롤 기술, 네트워크 기술, 센싱 기술 등이 중요하게 작용한다.

이 단계에서는 스마트 센서를 통해 위치, 환경 및 에너지 감지하고 로봇을 통해 작업자 및 공작물의 위치를 인식해 데이터를 플랫폼으로 전송할 수 있는 시스템으로 구성되며 스마트공장의 물리적인 컴포넌트로 컨트롤러, 로봇, 센서 등 다양한 구성 요소들을 포함하고 있있다.

스마트공장과 관련한 애플리케이션 및 플랫폼은 수평적·수직적 통합이, 스마트디바이스는
기기간의 연결이 주된 이슈이며 전 세계적으로 시스템 공급업체들을 중심으로 요소기술의 혁신 및 통합이 이뤄지고 있다.

일단 애플리케이션은 수평적·수직적 통합 이슈가 화두로 대두되고 있다. 현재 제조애플리케이션 공급 기업들은 자사 솔루션의 영향력을 늘리기 위해서 각자의 독립된 플랫폼만을 제공하고 있으며, 이러한 애플리케이션은 수평·수직적 연계성이 낮은 문제점이 있다.

기존의 엔지니어링 소프트웨어 공급 기업들과 비즈니스 솔루션 공급 기업들도 서비스하던 솔루션의 영역을 넓혀가고 통합하는 추세를 보이고 있다.

플랫폼은 제조와 ICT가 융합된 형태의 플랫폼의 개발 및 상품화가 진행되고 있다. 산업용 제조디바이스 업체들이 쉽게 접근할 수 있는 IIoT, 빅데이터와 같은 플랫폼 전문기업들의 제조업 지원 솔루션 개발이 현재 활발하게 이뤄지고 있다.

예를 들어, 독일 지멘스의 TIA(Totally Integrated Automation)와 같은 플랫폼은 다양한 제조디바이스들과의 표준 IoT 기반 연동과 여러 공장에 대한 광역 연결성을 지원해 단일공장을 연결형 공장으로 확장시킬 수 있는 기술을 제공한다.

디바이스는 네트워크에 연결 가능한 지능화된 산업용 스마트 디바이스 공급에 주력하고 있다. 이들은 단순 자동화에서 벗어나 센서를 통해 다양한 기기상태 정보를 전송하고, 기기에서 이를 실시간 피드백을 통해 제조기기에 반영할 수 있는 다양한 스마트디바이스의 출시 를 가속화하고 있다.

독일의 FESTO는 드라이브, 밸브, 센서 등에 컨트롤러, 무선통신기기 등 다양한 기능을 통합·개발해, 해당 부품들의 실시간 상태 모니터링 및 데이터 통신 제어를 가능케 하고 장비 부품 간 실시간 커뮤니케이션 구현하고 있다.

특히 이들은 IoT 플랫폼과 연계된 산업용 스마트 디바이스를 통해 기기 간 제어 및 모니터링을 수행하는데 상호 운용성을 극대화할 수 있다.

공작기계 벗어나 ICT융합형 기계 확대돼야

생산시스템의 부가가치를 극대화하기 위해서 기존 장비(공작기계) 위주의 생산시스템 공급을 탈피해 HW와 SW가 결합된 ICT 융합형 기계·장비 및 생산시스템 패키지의 공급이 확대돼야 한다는 주장도 제기되고 있다.

전문가들은 생산시스템 공급업체들이 ICT를 접목해 장비들의 최적운영을 지원하는 SW를 동반 개발하고 장비와 결합된 형태로 패키지화해 공급하는 시장이 급증할 것으로 보고 있다. 특히, 다품종 생산체계 하에서는 이기종 장비들을 신축적으로 운영하기 위한 통합운영 솔루션의 중요성이 더욱 부각되고 있어 공작기계도 이러한 시장 환경의 변화에 대응해 다양한 ICT 접목이 필요하다는데 의견을 같이하고 있다.

이를 위해서는 공작기계 자체의 성능뿐 아니라 공작기계 간 네트워크, 주변장치와의 인터페이스, 상·하위 시스템으로의 확장이 고려된 High-End 장비가 필요하며, 실시간 데이터 수집·모니터링·제어·활용을 가능케 하는 ICT를 공작기계및 공정기술에 융합·응용해 생산시스템을 지능화·고유연화·친환경화하는 고부가가치 기술 확보가 필수적이다.

이미 글로벌 장비업체들은 공작기계 구성요소인 CNC부터 공작기계들로 구성된 생산라인에 이르기까지 지능화·고유연화·친환경화 기술 트렌드에 대응할 수 있는 다양한 ICT 활용 기술 개발해 CNC 제어기의 지능화·개방화에 따른 임베디드SW 개발을 가속화하고 있다.

전통적인 제어기는 공작기계의 축을 정밀하게 구동하기 위한 수치제어를 주요 기능으로 평가했으나, 최근에는 가공시스템의 ‘Brain’ 역할을 담당하는 CNC에 각종 운영진단·서비스 기능과 가상 머시닝 SW를 내장·연동해 운영하고 있다.

특히, 공작기계와 자동화장비 통합제어를 위한 개방형 플랫폼, 이기종 시스템 통합운영을 위한 MTConnectTM 인터페이스 등과 같이 보다 향상된 연결성과 사용자 편의성을 지원하는 SW의 개발이 가속화돼 CNC 및 센서모듈 피드백 기반의 자가진단 및 능동제어 기능을 탑재한 가공시스템이 상품화되고 있다.

해외 기술에 종속된 우리 스마트공장 기술

한편, 우리나라 스마트공장 요소기술 경쟁력을 살펴보면, 생산설비(PLC), 센서, 기반SW (ERP, MES, CAD) 등의 솔루션은 대부분 글로벌 기업에 기술이 종속돼 있어 이에 대한 대안 마련이 시급하다.

컨트롤러, 서보모터/드라이브 등 핵심부품, High-End의 장비, 유연생산 운용솔루션 등 스마트공장의 핵심요소 대부분은 독일, 일본, 미국으로부터 수입하고 있다. 이 중 지멘스가 13%로 1위를 차지하고 있으며 그 뒤를 ABB(11%), 에머슨(9%), 로크웰(6%), 미츠비시( 4%) 등이 그 뒤를 잇고 있다

PLC 제품은 LS산전과 같은 전문기업의 활동으로 약 33%의 국내 시장점유율을 확보하고 있으나, High-end의 시장점유율은 외산의 공격적 시장 전략으로 인해 쉽게 높아지지 않고 있는 상황이다.

MES, ERP등의 솔루션은 삼성 SDS, LG CNS, SK C&C와 같은 국내 SI업체들의 활동으로 글로벌 기업과의 경쟁에서 다른 요소기술에 비해 많이 뒤처지지 않는 수준이지만, GE, 로크웰, 지멘스, Applied Materials등의 해외 기업들이 다양한 산업 분야에 강세를 보이고 있어 여전히 고전을 면치 못하는 모양새다.

이 외에도 CAD, SCADA, 이미지센싱 등의 솔루션 또한 전량 지멘스와 로크웰과 같은 해외 제품·솔루션에 의존하고 있다.

국내 대규모 생산라인 구축 또한 해외 수입업체 전문가에게 전적으로 의존하고 있다. 자동차, 반도체 등 대규모 제조라인 구축은 대부분 턴키방식이며, 설비고장 시 국내대응이 어렵고 해외수입업체 전문가에게 맡기고 있다.

유로·달러·엔화가치 비교를 통해 설비구매업체를 결정하고 유지보수의 자체해결을 위해 해외전문가 퇴직을 기다리는 것이 현실이다.

요소기술의 수준을 비교해보면 상황은 더욱 심각하다. 생산설비 간 연동 및 호환기술(빅데이터 활용, 지능형 인터랙티브 기술 등) 및 융합플랫폼 기술이 취약해 공장 내 네트워킹을 위한 국산 산업네트워크 기술의 확보가 미흡한 수준이다. 게다가 제조 설비에 탑재되는 디바이스간 표준 데이터 전달 미들웨어의 부재로 각 설비간 상호연동성도 취약하다는 평가를 받고 있다.

스마트공장용 SW기술 경쟁력도 좋은 평가를 내리기에는 어려우며, 이로 인해 HW 중심 제조생태계의 SW 중심 전환에도 한계가 있다.

특히 IT서비스와 서비스 통신분야 경쟁력은 글로벌 최고수준의 80% 이상이지만 SW 경쟁력은 70% 수준에 불과하며, 자율·협업제조를 위한 임베디드SW, 디바이스 협업 SW 경쟁력도 빈약하다. 단, 가상 및 증강현실, ERP, MES, 공정 모델링 및 시뮬레이션 등의 기술은 개별적으로 개발은 어느 정도 돼 있으나 이 역시 유연생산 체계로의 통합기술은 전무하다시피 하다.

스마트공장 기술개발, 되기만 하면..

이렇듯 어려운 상황이지만, 그럼에도 불구하고 스마트공장 기술개발을 통해 국내 제조업의 국가경제적 부가가치 비중을 40%까지 증가시키고 경제위기에 강한 디지털 제조 강국으로 체질을 개선할 수 있을 것이라는 낙관적인 전망도 제기되고 있다.

디지털 제조와 고부가가치 서비스 분야가 공존하는 ICT 융합 형 新제조산업은 20% 육성되며, 장애예측 및 진단을 통한 공장의 다운타임을 최소화하고 스마트공장 기술에 기반한 제품, 공정, 공장 및 생산 운영의 최적화를 달성하는 것이 가능해진다.

또한, 빠르게 성장하고 있는 개인화 제품 시장에서 창의적 아이디어 상품의 시장을 확대하고, 제조업에서의 국부 창출이 가능해져, 범용제품 대량 양산체제에서 생산 지시부터 자재조달, 자동화·생산설비가 연계돼 상황에 따라 공정을 우회해 다품종 혼류생산 대응할 수 있는 다품종 소량 유연생산을 통한 부가가치를 창출할 수 있다.

아울러, 실시간 공정데이터 확보 및 관리시스템 구축을 통해 기업의 신뢰성 향상으로 신규 수주도 연계돼 확대될 전망이다.

한편, 제조업의 생산성이 30% 이상 향상되면서 서비스업에까지 그 영향이 파급될 것이라는 전망도 제기된다.

사용자의 동적 제품설계/구조 변경 및 중요 시스템의 오류에 유연하게 대응해 보다 다양한 제품 생산으로 투자 대비 생산성의 극대화가 가능해진다.

예측 기반의 설비 유지보수를 통해 설비 고장으로 인한 생산 중단시간이 감소되며, 동일 품질문제에 대한 원인 분석 및 사전 대응을 가능케 해 품질문제 발생으로 인한 비용도 감소된다.

특히, 국산화 스마트공장 고도화 기술을 확보할시 우리나라 제조업의 시간당 노동생산성이 2024년에는 지금의 46.8달러 수준에서 독일 수준인 66.3달러(2024년 기준)로 성장할 것으로 전망된다.

아울러 기술개발의 파급효과로 제조산업, 전산업 및 유관 산업의 동반성장을 견인하게 된다.

제조 시스템을 포함해 센서 및 자동화기기와 같은 관련 산업 전분야에 대한 산업이 동시에 발전하는 계기가 될 것이며, 관련 기술인력 및 인프라 구축으로 유관산업 기술 발전에도 기
여할 것으로 판단된다.

특히, 열악한 작업환경을 자동화·디지털화된 생산라인 구축을 통해 쾌적하고 안전한 작업장으로 변모시킬 수 있으며, 저출산·고령화로 인한 노동력 감소를 제조업의 SW 활용 증대로 청년일자리 창출 및 지능형 생산시스템으로 인한 정년 연장으로 개선될 전망이다.

국내 제조업의 생산 시스템 혁신 및 해외 업체에 의존하고 있는 생산 장비의 수입 대체, 해외 플랜트 수출에 기술개발 결과를 적극 활용하게 될 것으로 보인다.

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김진성 기자 weekendk@kidd.co.kr

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안녕하세요~산업1부 김진성 기자입니다. 스마트공장을 포함한 우리나라 제조업 혁신 3.0을 관심깊게 살펴보고 있으며, 그 외 각종 기계분야와 전시회 산업 등에도 한 번씩 곁눈질하고 있습니다.