中企, 미래 경쟁력 ‘디지털 트랜스포메이션’에 달렸다

[중소기업투데이 이종선 기자] 중소기업들도 향후 10년 내에 정착될 스마트 팩토리에 대비해야 한다는 목소리가 높다. 이미 정부도 2030년까지 종전의 ‘굴뚝 달린 공장’ 대신 AI, 사물인터넷, 클라우드로 작동되는 스마트 팩토리가 산업의 주류가 될 수 있도록 한다는 계획을 세우고 있다.

스마트 팩토리는 현장자동화, 공장운영, 기업자원관리, 제품개발, 공급사슬 관리 등의 모든 과정을 스마트화 내지 디지털화(디지털 트랜스포메이션)하는 것이다. 즉 IoT·IoS 기반의 CPS(임계 경로 스케줄링)화가 그 기반이 된다. 그 위에서 IoT·IoS화, IoT·IoS 모듈화, 빅데이터 기반의 진단 및 운영, 빅데이터 설계, 개발, 가상시뮬레이션, 3D프린팅 등에 의한 시스템을 구축한 것이다. 이와 함께 인터넷 공간과 비즈니스상의 네트워크 협업을 병행한 형태다.

한국산업기술대 현동훈 교수는 “현재는 국내 중소기업들은 아직 수작업에 머무르고 있는 곳도 있지만, 대부분 기초 수준의 자동화 단계에 있는 실정”이라고 밝혔다. 즉 POP에 의한 공정물류관리, CAD 프로젝트 관리, 단일 모기업 의존의 단계다.

디지털화에 의한 스마트 팩토리로 가기 위해선 그 수준을 단계적으로 끌어올려야 한다는 지적이다. 즉, 설비제어 자동화와 실시간 공정제어 수준으로 격상하고, 기준정보 및 기술정보의 생성과 연결의 자동화, 공장 운영의 통합을 통한 다품종 개발협업으로 나아가야 한다는 주장이다. 이는 최종 목표인 디지털 트랜스포메이션의 전제 조건으로 중소기업들이 필히 갖춰야 할 작업으로 지목되고 있다.

                        <스마트 공장의 수준별 단계>

자료 : 한국산업기술대 현동훈 교수(테크맵 자료 기반)

최근 한국산업기술대에서 열린 금요기술교류회 세미나에서 현 교수는 “스마트 공장은 전통적인 ‘공장’ 개념과는 차원이 다른 IT솔루션이 적용된다”며 “역할과 기능별로 크게 최상위, 중간, 최하위 소트트웨어 시스템으로 구성된다”고 소개했다. 스마트 팩토리 분야에 오랫동안 연구를 거듭해온 현 교수의 이론은 다음의 스마트 팩토리 실천전략으로 최근 주목받고 있다.

▲최상위 소프트웨어 시스템=공정설계, 제조 실행 분석, 품질분석, 설비보전, 안전/증감작업, 조달/고객 대응 등의 플랫폼 위에서 각종 제조 실행을 수행하는 어플리케이션이다. 디바이스에 이해 수집된 데이터를 가시화하고 분석할 수 있는 시스템으로 구성된다.

▲중간 소프트웨어 시스템=스마트공장 IT솔루션의 하위 디바이스에서 입수한 정보를 최상위 어플리케이션에 정보 전달 역할을 한다. 디바이스에 의해 수집된 데이터를 분석하고, 모델링 및 가상 물리 시뮬레이션을 통해 최적화 정보를 제공하는 것이다. 이 과정에서 각종 생산공정은 소프트웨어 시스템에 의해 제어, 관리되며, 상위 어플리케이션과 연계돼 작동된다. 중간 소프트웨어 시스템에선 생산을 위한 빅데이터 분석과 데이터 마이닝, 사이버 물리학 기술, 클라우드 기술, Factory-Thing 자원관리 등이 총체적으로 적용된다.

▲최하위 소프트웨어 시스템=스마트공장 IT솔루션의 최하위 하드웨어 시스템은 컨트롤러, 로봇, 센서 등 물리적 요소들이다. 이들은 스마트 센서를 통해 위치, 환경, 에너지를 감지하고, 로봇을 통해 작업자 및 공작물의 위치를 인식해 데이터를 플랫폼으로 전송할 수 있는 시스템들이다.

올해 안에 20인 이상 공장 1/3을 ‘스마트화’

정부는 2020년 내에 스마트공장 1만개 확산을 통해 20인 이상 중소, 중견 공장의 약 1/3을 기반 생산관리가 가능한 스마트화한다는 계획을 실행하고 있다. 그러나 국내 스마트공장은 공정설계, 품질분석 등 기존 ERP 등 생산관리 측면으로 단순하게 접근하고 있다. 각종 설비, 기계 등의 센터, 데이터 분석, IoT통신 디바이스가 없으면 스마트공장이라 할 수 없다는 지적이다.

현 교수는 “한국 중소기업들은 이를 위한 진지한 접근 방법을 모색해야 할 것”이라며 “전통적인 굴뚝산업이나 제조업과 4차산업이 융합돼 미래산업인 스마트시티, 스마트팩토리 등의 솔루션비즈니스를 협업으로 이뤄나가야 한다”고 방향을 제시했다.

그에 따르면 ▲새로운 스마트 플랫폼 컨소시엄에 참여하고 ▲센서, MCUK, 통신이 융합된 모듈 맞춤형 부품을 개발하며 ▲자체 스마트팩토리로 변신하면서 기존 제조업을 병행해야 한다는 주문이다.