4차 산업혁명 시대에 제조업이 살아남을 수 있는 방법으로 빅데이터, IoT, 인공지능 등을 기반으로 하는 스마트 팩토리를 통한 혁신이 꼽히고 있다.

독일은 2011년부터 이미 ‘인더스트리 4.0’을 통해 ICT 기술을 활용해 제조공정을 사이버물리시스템(CPS)과 결합시키는 스마트 팩토리 사업을 추진해 왔고, 일본도 ‘소사이어티 5.0’을 도입해 전통적인 생산성 향상 방식의 한계를 극복하는 방법으로 스마트 팩토리를 활용하고 있다.

우리 정부도 2022년까지 스마트 공장 3만 개를 보급하겠다는 계획을 추진 중이다. 하지만 스마트 팩토리가 워낙 고도의 기술과 자본을 필요로 하기 때문에 대다수 중소기업들에게는 먼 나라 이야기일 수밖에 없다.

위기의 제조업 위한 '적정 스마트 팩토리'

이런 중소기업을 위해 ‘적정 스마트 팩토리’가 대안으로 제기됐다. 지난 4일 서울대에서 열린 적정 스마트 팩토리 포럼에서는 중소기업이 부담없이 적용할 수 있도록 꼭 필요한 기능을 갖추되 저비용으로 추진할 수 있는 ‘한국형 적정 스마트 팩토리’ 모델과 사례가 소개됐다.

‘적정 스마트 팩토리’란 주로 개발도상국에서 소규모, 소비용, 노동집약적, 효율적, 친환경적으로 쉽게 적용할 수 있는 ‘적정기술’에 디지털 자동화 솔루션이 결합된 지능형 생산 공장인 ‘스마트 팩토리’ 개념이 합쳐진 말이다.

이에 대해 안성훈 서울대 교수는 “다양한 스마트 제조기술의 스펙트럼에서 최적의 기술을 선정하되 무조건 저렴한 기술이 아닌, 시스템화를 통해 비용을 절감함과 동시에 중소기업의 인력들이 쉽게 활용할 수 있도록 적정기술을 개발하여 보급함으로써, 우리나라 제조업에 스마트 팩토리의 대중화를 가능하게 할 수 있을 것”이라고 자신했다.

안 교수는 적정 스마트 팩토리 기술 사례로 적정 센서와 적정 IoT 통신기술을 소개했다. 저가 고감도 센서를 부착해 구형 장비를 IoT화 하고, 아두이노와 같은 저가형 칩을 이용하여 생산량과 장비 상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있다는 것이다.

그는 “제품 생산량을 실시간으로 알 수 있다면 생산라인에서 병목현상이 일어나는 위치를 찾아내 생산성을 높일 수 있다”며 “거기에 각종 장치를 원격 제어하는 스위치를 연결하면 낭비되는 전력 에너지를 줄일 수도 있다”고 설명했다.

또 “빅데이터 생성 전 자료를 통계기법과 물리량 등 단순한 머신러닝 알고리즘으로 Small data로 변환해서 활용한다면 저렴한 비용으로 얼마든지 스마트 팩토리 공정을 구축할 수 있다”고 덧붙였다.

적정기술로 저비용 '스마트 팩토리' 가능

이날 포럼에서는 실제로 적정 스마트 팩토리 구축에 성공한 사례도 소개됐다. 자동차 부품 회사인 태림산업의 오경진 부사장은 “많은 중소기업들이 IT솔루션에 의지하여 정작 중요한 데이터 수집과 목적을 간과하는 경우가 많다”며 데이터 수집과 그것을 바탕으로 한 의사결정이 사업의 불확실성을 줄이고 경쟁력을 높이는 것을 목표로 한다는 사실에 집중해야 한다”고 강조했다.

그로 인해 오 부사장은 “태림산업이 2016년부터 도입한 생산관리시스템(MES)을 통해 양질의 대규모 데이터를 수집하게 됐고, 그것으로 전통적인 경영기법들의 활용가치를 높여서 낭비를 줄이고 효율적인 제조를 할 수 있게 됐다”고 덧붙였다.

또 의류제조업체인 호전실업의 이재원 상무는 “지난해 아마존이 의류를 소비자 맞춤형으로 제조하고 신속하게 배달할 수 있는 ‘스마트 팩토리’ 기술 6건에 대해 특허출원한 것에서 알 수 있듯이 패션시장이 온라인과 모바일 시대를 맞아 고객이 원하는 상품을 신속하게 만들어 내놓아야 시장을 선점할 수 있다”고 소개했다.

따라서 이 상무는 “의류 스마트 팩토리 구축이 시장을 리딩할 수 있는 핵심이기 때문에 호전실업에서는 △생산자동화 △유연생산기술 △업무협업기술 등 3가지 측면에서 효율적인 방안을 마련하기 위해 서울대와 산학협력을 추진 중”이라고 밝혔다.

제조 업종에 맞는 적정기술부터 찾아야

이처럼 제조 업종에 따라 적정 스마트 팩토리 구축을 위해 필요한 기술들이 다르다. 따라서 각각에 맞는 기술 솔루션을 찾는게 적정 스마트 팩토리 성패를 좌우한다.

이규봉 한국스마트제조산업협회 부회장은 "제품의 성격이나 생산 방식에 따라서 중점을 두어야 할 기술이 달라질 수 있다"며 "설비에서 어떤 데이터를 얻을 것이고 구축범위는 어디까지 할 것인가가 결정되면 적절한 기술들을 개발, 도입, 구현함으로써 공장을 디지털 트랜스포메이션하고 통합하여 지능화, 자율화, 최적화를 지향하는 스마트공장을 구축할 수 있게 된다"고 설명했다.

이 밖에 이날 포럼에서는 제조업에서 저렴하면서도 쉽게 적정 스마트 팩토리를 구축할 수 있도록 기반이 되는 솔루션 사례도 소개됐다. IoT 전문 지식이 없어도 쉽게 IoT 서비스를 운영할 수 있도록 클라우드 기반의 IoT플랫폼을 제공하는 (주)심플랫폼과 공장 에너지관리 자동화 솔루션을 만들어낸 (주)코에버정보기술 등이 적정 스마트 팩토리를 위한 자신들의 노하우를 공개했다.