저비용 고효율 간이자동화

국내의 경우 중소기업들은 전반적으로 채무상환능력이 저하되는 등 어려움을 겪고 있다. 그러나 중소기업의 수출은 상승세가 지속되고 있으며, 벤처기업의 수는 연속 증가세에 있다. 중소기업 정책이 기업 위기의 구제정책에서 미래 성장을 위한 투자정책으로 단계적으로 전환돼야 할 시기이다. 경제 회복의 핵심 과제는 중소 제조업의 활력 회복이다.

중소벤처기업부는 중소 제조업의 미래를 위해 스마트공장 정책을 가장 중요하게 생각하고 있다. 스마트제조 2.0 구축을 위해 AI 데이터 기반 중소기업 제조혁신 고도화 전략을 발표하면서 ‘마이제조데이터’ 체계를 마련한다고 밝혔다. 중소기업들도 디지털화를 통한 경쟁력 강화에 높은 관심을 보이고 있다. 그러나 지금까지 중소기업이 추진한 스마트화를 보면 다소 아쉬움이 남는다. 정부의 디지털화 정책이 강하게 추진되면서 중소 제조업은 디지털화 그 자체가 목적이 되는 경우가 종종 있다. 다수의 중소기업들은 디지털화에 대한 비전 없이 정부가 지원해주기에, 주변의 기업들이 지원을 받기에 우리 기업도 디지털화를 추진한다는 생각을 갖고 있다. 주객이 전도되는 안타까움이 있다.

(대한전문건설신문 4월 19일 내용 일부)

소견)디지털 트윈을 활용한 내부 엔지니어링 체인이 통합되고 있으며, 생산기술의 표준화 속에서 기업 간 네트워킹을 구축하고 조정하는 코디네이터, 라인 빌더가 등장하고 있다. 고객맞춤형, 유연한 생산 시스템이 빠르게 확산되고 있다.디지털 트윈

IFR(International Federation of Robotics, 국제 로봇 협회)은2020년에서 2022년 사이에 전 세계 공장에 약 2백만 개의 새로운 산업용 로봇이 설치될 것으로 예측하고 있다. 산업용 로봇 투입을 위한 주요 관점은 사용 편의성과 인간과 기계 간의 협업 그리고 디지털화다.

로봇의 프로그래밍 및 설치가 크게 단순화된다. 현장에서는 지능형 소프트웨어와 결합된 디지털 센서는 직접적인 교육 방법 즉, ‘시연을 통한 프로그래밍’ 형식을 가능하게 한다. 로봇이 수행해야하는 작업은 먼저 사람이 수행하여 원하는 이동 순서를 보여주고, 기록된 데이터는 소프트웨어에 의해 로봇 암의 디지털 프로그램으로 변환된다. 앞으로 자동 학습 프로그램은 시행 착오 방법을 사용하여 로봇의 움직임을 최적화하고 비디오 데모를 통해 로봇이 일하도록 안내한다.

(Motion Control 2020년 12월호 내용 일부)

소견)클라우드 기술과 같은 로봇의 디지털 연결성은 새로운 비즈니스 모델의 원동력이다. 리스 로봇(산업 형 로봇)는 중소제조기업 (SME)에게 특히 매력적일 수 있는 장점이 있어 생인화에 기여합니다.

*자동화의 새로운 기회가 되는 디지털화

제조업에서는 자동화 피라미드의 모든 레벨, 즉 센서에서 동작, 모니터링, 유지 보수, 서비스 및 자산 관리를 위한 시스템에 상당한 변화가 예상되고 있다. NAMUR와 German Electrical and Electronic Manufacturers’ Association (독일 전기전자 제조업체 협회)는 유연한 생산공장을 설계하기 위한 방법을 개발하기 위해 태스크 포스를 구성했다. 사용자와 생산자의 참여에 따른 시장 주도적인 요구사항이 구현하게 될 것으로 기대하고 있다. 이는 개별 모듈을 활용하여 생산 중에 자체적으로 제어하는 공장을 만드는데 활용하는 한편, 모듈의 조작과 시각화에 대한 모든 정보를 엔지니어링 프로세스의 높은 레벨의 시스템에 제공하는데 있다. 이에 대한 장점은 다음과 같다

• 엔지니어링 복잡도 감소
• 표준화로 인한 모듈 투자비용 절감
• 모듈 교체 방식을 통해 변경되는 생산 요건 반영에 폭 넓은 유연성 제공

이러한 유형의 공장을 운영하면 새로운 비즈니스 모델이 탄생할 수 있다. 예를 들어, 모듈 제조업체는 최신 IT 기술과 클라우드 솔루션을 이용하여 플랜트의 유지 보수, 서비스 및 모니터링이 가능하며 이를 통해 생산자에게 필요한 데이터를 제공할 수 있다.

또한 디지털화는 테스트를 거쳐 더욱 쉽고 다양한 활용이 가능하며, Festo 모션 터미널은 디지털화를 통해 기존의 자동화 기술을 혁신할 수 있다. Festo 모션 터미널에는 하드웨어와 이를 구동하는 기능이 완전히 분리되어 있다. 이러한 플랫폼과 기능의 분리는 생산 공장의 라이프 사이클 전체에서 광범위한 이점을 제공하며, 모션 앱을 설치하여 동일한 하드웨어 플랫폼에서 개별 기능을 구현할 수 있다. 이는 하드웨어 계획이 실제 자동화 작업과 완전히 별개임을 의미한다. 또한 하나의 하드웨어 플랫폼에서 모든 기능을 구현할 수 있어 예비부품의 재고를 크게 줄일 수 있어, 여러 가지 경제적 이익을 제공한다.

• 향상된 에너지 효율
• 엔지니어링, 운영 및 유지 보수의 복잡성 감소
• 시장 출시 시간 단축
• 유지 보수 비용 절감
• 플랜트 가동 중 자체 적응 기능

Festo 모션 터미널은 다음과 같은 이점을 제공한다.

• 설비 제조사와 엔드 유저의 지적 재산권 보호
• 플랜트 조작 방지
• 컨디셔닝 모니터링
• 프로세스 투명성
• 하드웨어 표준화로 인한 이점을 제공하는 것처럼 작동 중에도 명확한 장점을 얻을 수 있다.

(마쉬넨마르크트코리아(유) 8월 4일 내용 일부)

소견)인더스트리 4.0과 디지털화의 일환으로 생산활동의 변화가 우리 일상생활에서 눈에 띄게 나타나고 있다. 소비재 부문에서 고객 맞춤형 제품은 이제 더 이상 특별한 일이 아니며 네트워크 생산이 가능하다는 것입니다.

*제조업 미래, 스마트공장이 답이다

산업통상자원부와 한국산업기술평가관리원은 스마트공장 고도화 기술개발 사업을 추진하고 있다. 첫 번째 대표 한국형 스마트공장인 동양피스톤은 자동차 엔진에 들어가는 피스톤을 제작하는 업체이다. 이 회사는 자동화, 디지털화, 고도화를 통해 생산성을 향상했고, 제조공정에서 발생하는 데이터를 분석해 품질과 공정 이상 발생을 예측하고 예방하고 있다. 이 회사의 스마트공장 구축과정을 보면, 단순히 관련 기술도입을 통해 스마트공장을 만든 것이 아니라, R&D로 기업에 적합한 스마트공장구축방법을 찾아 이뤄냈다는 점에서 더 큰 의미가 있다.  

한국산업기술평가관리원은 이러한 성공을 발판삼아 두 번째 대표 스마트공장에 두 개 기업을 선정해 추가 지원한다. 국내 최초의 클린 에너지 기반의 스마트공장인 신성이엔지는 빅데이터 분석기반의 디지털화를 통해 생산성과 품질향상을 가져와 기계와 로봇이 협업하는 미래형 공장으로 거듭날 것이다. 또 자동차 엔진부품 생산업체인 영신금속은 사물인터넷(IoT)과 스마트생산관리시스템(MES)을 통해 저비용, 고효율 스마트공장이 될 것이다.  

단순한 생산공정 자동화보다는 산업별 R&D를 통해 해당 분야에 적합한 스마트공장을 구축해야, 수많은 중소·중견기업들이 자신들에게 적합한 스마트공장을 구축할 수 있는 원동력이 될 것이다.

스마트공장 고도화 기술개발 사업으로 스마트공장 구축 및 관련 R&D를 진행하면 이는 각 회사에 적합한 스마트공장 모델을 적용할 수 있게 해 생산성과 부가가치를 높일 수 있을 것이다. 대기업이 아닌 중소·중견 기업에서 이처럼 좋은 선례를 만들고, 우리나라 현실에 적합한 스마트공장고도화기술을 지속해서 개발한다면, 많은 중소기업에 적용하고 큰 효과를 기대할 수 있을 것이다. 

(디지털타임스 11월 3일 내용 일부)

소견) 4차 산업혁명은 눈앞에 와 있고 각 분야에서 신속한 대응과 전략수립이 필요한 시점이다. 제조업에서의 4차 산업혁명을 선도하기 위해서는 우리나라 중소제조기업에 적합한 스마트공장모델을 찾고 적용하는 것이 매우 중요한 과제입니다.