로봇신문은 한국로봇산업진흥원과 공동으로 21일 스마트 팩토리를 주제로 2022년 제2차 로봇플러스 세미나를 개최했다.

21일 세미나에선 손태익 다쏘시스템코리아 전무가 ‘제조산업에서의 디지털 전환’, 이경창 부경대 제어계측공학과 교수가 ’지능형 자율공장 사례‘를 주제로 발표했다.

이번 세미나 내용은 23일 로봇신문 유튜브 채널인 로봇플러스TV(https://www.youtube.com/channel/UCYHL3zWm_PXpdzwyq1uG91g)를 통해 공개됐다. 손태익 다쏘시스템 전무의 주요 발표 내용을 간추려 소개한다.

◆제조산업에서의 디지털 전환(손태익 다쏘시스템코리아 전무)

맥킨지 자료에 따르면 전체 산업의 부가가치 중 약 35%가 제조산업에서 창출되고 있는 것으로 나타났다. 헬스케어, 도시, 소비, 물류, 자동화 등 분야를 제치고 제조산업에서 가장 많은 부가가치를 창출하고 있다는 분석이다.

제조산업의 프로세스를 ‘비즈니스 관점(business view)’에서 보면 제품 개발(R&D), 소싱, 생산, 판매 등으로 구분할 수 있다. 생산 단계까지는 자금을 투자하는 것이고 판매 이후의 단계는 투자금을 회수해 재투자하는 것이다. 그런데 제조산업의 프로세스를 비즈니스 관점(view)뿐 아니라 제품 관점(product view), 생산 관점(production view)에서도 보는 흐름이 존재한다. 과거에는 제품, 제조, 비즈니스의 관점에서 따로 보려고 했으나 최근에는 제품, 제조, 비즈니스 전체 영역의 통합으로 제조산업의 관점이 확장되고 있다.

‘디지털 생산설계’의 핵심 개념으로 ‘스마트 팩토리’라는 개념이 대두되고 있다. 하지만 스마트 팩토리에 대한 관점이 기관마다 상이한 측면이 있다. 독일 인더스트리 4.0협회는 사물인터넷 기술을 기반으로 공장안의 모든 요소가 유기적으로 연결되어 지능적으로 운영되는 공장이라고 정의하고 있다. 우리나라 산업통상자원부는 제품기획, 설계제조, 공정, 유통, 판매 등 전과정을 IT로 통합해 최소 비용과 시간으로 고객 맞춤형 제품을 생산하는 지능형 공장을 의미한다고 정의하고 있다. 이처럼 기관별로 상이한 정의와 기준이 존재하기 때문에 스마트 팩토리를 실제 구축할 때는 상당한 차이가 발생한다. 여기서 사물인터넷 기술을 기반으로 공장내 기기들이 연결되어 지능적으로 자율 운영되는 것을 스마트 팩토리라고 정의하는 것에 대해 새로운 시각이 요구된다.

기존의 스마트 팩토리에 대한 정의를 한데 묶어 새롭게 정리하면 공장 내부와 외부의 요소들이 모두 연계 되는 것이다. 공장과 유관부서가 연계되고, 공장 내부와 외부가 연계되어야 한다. 스마트 팩토리에서 가장 중요한 것은 바로 '데이터 주도(data driven)'이다.

스마트 팩토리의 발전 단계를 보면 설비 자동화로 시작해 공장의 디지털화를 거쳐 공장 레이아웃, 물류, DPA의 공장 최적화 등으로 발전했고, 최근에는 빅데이터와 인공지능을 활용한 지능화와 가상화가 구현되고 있다. 최근들어 VR과 AR 등 요소를 도입해 스마트 팩토리를 구성하고 있는 추세다.

디지털 제조는 크게 미러링, 모니터링, 시뮬레이션 단계로 구분할 수 있는데 여기에 앞으로는 ‘federated(지능화를 위한 복합적 재구성)’, 자율운영(autonomous)의 단계가 추가될 것이다. 스마트 팩토리의 최종 목표는 자율운영이다. 미러링, 모니터링, 시뮬레이션 단계를 기반 구축 및 응용단계라고 볼 수 있고, ‘federated’와 자율운영 단계를 자율공장 구현이라고 볼 수 있다.

현재 전세계적으로 스마트 팩토리는 시뮬레이션 단계에 와 있고, 그 이후 단계는 막 시도되고 있는 상황이다.

지난 20년간 제조산업과 디지털 제조분야의 개인적인 경험을 바탕으로 스마트 팩토리 구축이 왜 국내에선 어려운지 살펴보겠다.

스마트 팩토리 구축을 위해선 표준화, 기준 정보, 정합성 분석 방법론 등이 정립되어야 한다. 인프라 구축도 중요하다. IoT, 빅데이터 관리, 5G 등 인프라 구축이 이뤄져야한다. 운영자의 마인드셋, 변화관리 등도 필요하다.

하지만 이런 모든 과정이 우리에겐 매우 힘든데 이유는 바로 이런 사상들이나 개념들이 서양에서 왔기 때문이다. 대부분 성공 사례도 서구에서 나왔다. 결국 그 방향으로 가는 게 맞지만 우리 실정에 맞는 방법을 찾는 것이 중요하다. ‘현지화’가 필요한 이유다. 따라서 한국형 스마트 팩토리 구축이나 디지털 전환이 이뤄져야 한다.