스마트공장, 세계 경제에 178조 원 부가가치 창출할 것
독일/미국/일본 등 스마트공장 구축으로 제조업 스마트화 집중
[한국엠엔에이경제신문] 중소벤처기업부(장관 박영선, 이하 중기부)는 20일 경남창원산학융합원에 스마트공장 전문인력 양성을 위한 스마트랩을 추가로 구축했다고 밝혔다. 중기부가 주관하고 경상남도와 창원시가 사업비 일부를 부담하는 「스마트공장 전문인력 양성사업」의 일환이다.
앞서 경남중소벤처기업청은 지난 3월 「산학융합지구 내 스마트공장 통합 전문인력 양성을 위한 스마트랩 구축사업」에 경남창원산학융합원을 최종 선정했다. 스마트공장 전문인력의 현장실습을 지원하기 위해서다.
김우순 기술정책과장은 “교육생들이 직접 스마트공장의 설계∙운영∙관리에 대한 통합적인 실습은 물론 지역 중소기업들이 참여 대학과 공동으로 시제품 생산과 제품 개발도 가능하다”며 “지역경제를 부흥시킬 스마트공장의 인적자원 공급과 중소∙중견기업 스마트 제조혁신의 견인차 역할을 충실히 수행해 나아가겠다”고 밝혔다.
올해 글로벌 스마트공장 시장규모 89조 원 전망
4차 산업혁명 시대를 맞아 스마트공장 세계적으로 주목을 받고 있다.
‘스마트공장’(Smart Factory)는 ICT(정보통신기술)를 기반으로 제품의 설계, 개발, 유통, 물류 등 전 생산과정을 자동화∙지능화해 생산성, 품질, 고객만족도를 향상시키는 첨단 시스템이다. IoT(사물인터넷)로 연결돼 있는 공장 내 설비와 기계들을 통해 실시간으로 데이터 수집, 분석이 가능하다.
스마트공장은 세계 경제에 500억 달러(한화 약 60조 원)에서 1,500억 달러(한화 약 178조 원)의 부가가치를 창출할 것으로 전망된다.
KOTRA(대한무역투자진흥공사) 한슬기 미국 실리콘밸리 무역관이 지난 2017년 공개한 ‘미국 스마트팩토리 시장동향’에 따르면 미국 뉴스매체 비즈니스 인사이더(Business Insider)는 전 세계 스마트공장의 시장규모가 연평균 10.4% 성장해 2020년 7,480억 달러(한화 약 89조 원)에 이를 것으로 보았다.
독일, 스마트공장 선두주자∙∙∙’세계의 공장을 만드는 공장’ 전환 목표
제조강국인 독일, 미국, 일본은 스마트공장을 구축하며 제조업 스마트화를 위해 힘쓰고 있다.
독일은 글로벌 스마트공장의 선두주자로 꼽힌다. 독일 정부는 2011년 「인더스트리4.0」(Industry 4.0)을 선언하면서 제조업에 스마트공장을 도입했다. 산∙학∙연 연계를 통해 공적 표준화 전략을 추진하며 독일 산업계 전역을 ‘세계의 공장을 만드는 공장’을 전환하는 것이 목표다.
글로벌 전기전자기업 지멘스(Siemens)의 암베르크(Amberg) 공장이 독일 인더스트리4.0을 대표한다. 제조 유연성 증대로 다품종소량생산 및 ‘불량률 제로(Zero)’ 달성과 에너지∙자재 효율성 제고가 목표다. 빅데이터를 활용해 제조 현황에 대해 수집한 정보를 분석하고 처리한다. 여기서 나온 변경사항을 즉각 반영해 자동으로 작업수정과 오류교정이 이뤄진다.
미국은 대기업 주도의 개방적 구조다. 글로벌 제조 및 IT 기업을 중심으로 IIC(산업인인터넷 컨소시엄, Industrial Internet Consortium)을 구축해 IIoT(산업용 IoT) 확산에 노력 중이다.
미국 내 기업들은 자사 플랫폼을 중심으로 다양한 외부 기업과 연결해 새로운 사업모델과 수익원천을 창출하고 있다. 스마트공장을 기존 IoT의 연장선으로 보고 기존 기계나 공장에 빅데이터를 분석해 즉각적인 생산성을 개선한다.
자동차기업 테슬라(Tesla)는 3DX 시스템을 도입해 다품종 생산∙대량 생산기업으로 플랫폼을 전환했다. 배터리의 대량 생산이 가능해지면서 전기자동차 비용의 40%를 차지하는 배터리의 원가를 낮춰 전기차의 가격 경쟁력을 높였다.
정보통신기업 시스코(Cisco)는 최신식 IT 인프라를 도입했다. 빅데이터, 소프트웨어, 컨트롤러(Controller), 로보틱스(Robotics)를 사용해 자산 운용을 최적화했다. 공장의 기계들이 더 빠른 속도로 효율적인 생산이 가능해지면서 생산비용, 폐기물 배출량, 다운타임(시스템을 이용할 수 없는 시간, downtime) 등을 감소시키기도 했다.
일본은 ‘느슨한 표준’(loose standards)과 ‘개방-폐쇄 병행’(open and close) 전략을 통해 스마트 제조 발전전략을 추진 중이다. 독일과 미국에 비해 스마트 제조 개념의 체계화가 늦은 편이지만 지속적으로 공장 자동화에 많은 투자를 하고 있다.
한국 스마트공장 구축기업 80% 기초 수준에 머물러
한국의 경우 산업통상자원부가 2015년 6월 「제조업 혁신 3.0 전략」을 발표하면서 스마트 제조 도입지원 강화, 혁신제품 사업화 촉진, 제조업 소프트파워 강화 방안 등을 제시했다. 민∙관 합동으로 ‘스마트공장추진단’을 구성해 IT와 소프트웨어 역량이 부족한 중소∙중견기업을 대상으로 스마트공장 보급사업이 시작됐다.
그러나 아직까지 국내 제조업 스마트화에는 여러 한계가 존재한다. KITA(한국무역협회)가 2017년 발표한 ‘해외 스마트팩토리가 한국에 주는 시사점’에 따르면 스마트공장 확산 사업이 힘입어 스마트공장 적용 업체수는 2014년 227개에서 2016년 2,800개로 크게 약 10배 이상 증가했다. 그러나 구축기업의 79.1%가 생산 집계만 자동화하는 기초수준에 머물러 있다.
기업경쟁실 이유진 연구원은 보고서를 통해 “스마트공장 보급∙확산에만 초점을 두고 있다”며 “자체 관련 기기 및 소프트웨어, 플랫폼 개발 등은 미진한 상황”이라고 분석했다. 이어 “정부는 스마트팩토리 보급이 아닌 ‘제조업 스마트화’라는 장기적인 비전을 제시해야 한다”고 강조했다.
한편 경남창원산학융합원에 구축된 스마트랩은 대학 재학생 및 지역의 중소기업 재직자를 대상으로 스마트공장 이론과 실습을 통합 교육하기 위해 스마트공장 솔루션을 최적화한 실습시설이다. 스마트공장의 운영∙설계∙코디∙컨설팅 등을 종합적으로 수행할 수 있는 전문인력을 양성하고 있다. 스마트관리시스템, 데이터 분석 모니터링 플랫폼, 원격 제어관리 시스템, 협동로봇, 운영 디바이스, 통신 및 클라우드 등을 교육한다.
지능형기계, 방산, 정밀기계, 메카트로닉스(Mechatronics) 등 창원산단의 특화 분야와 연계해 총 7개실로 구성됐다.
Main Smart Lab은 가공기계를 이용한 부품 가공 및 조립 전체 공정으로 ▲다양한 로봇을 활용한 자동화공정 ▲MES/POP시스템을 통한 생산관리 ▲CPS를 통한 설비의 디지털화 및 생산 예측 관리 등에 대한 실습이 가능하다. Smart Control Lab에서는 ▲센서 및 엑추에이터(Actuator)와 실시간 연동 시스템을 구축해 장비의 오작동에 대한 대응 ▲스마트 태블릿과 연동 및 측정 데이터를 활용해 최적화된 생산조건의 제안 등을 배울 수 있다.
[한국엠엔에이경제신문=염현주 기자] yhj@kmnanews.com
