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제조업 IoT: 인더스트리 4.0 성공을 위한 8가지 핵심 유스케이스와 새로운 트렌드

제조업 IoT는 제조 환경에서 가장 뜨거운 주제입니다. 인더스트리 4.0과 함께 비즈니스 리더들은 새로운 기술 변화의 물결을 경험하고 있습니다.

패러다임 전환은 미래 대비 전략을 주도하고 있습니다. 그리고 이 비전은 기업이 더 적응력 있고, 혁신적이며, 탄력적으로 변하도록 돕습니다.

성공적인 IoT 트렌드 도입은 글로벌 파트너로 두각을 나타내기 위해 필수적입니다. 따라서 리더들은 AI, 웨어러블, 3D 프린팅 같은 최첨단 기술과 결합된 생태계 구축을 지향해야 합니다.

이 틈새 기술들은 최고 가치의 제조업 IoT 유스케이스를 지원하고 ROI를 높일 수 있습니다!

제조업 IoT 산업

산업용 사물인터넷(IIoT)은 전통적인 공장을 스마트 공간으로 만드는 단계입니다.

제조업 IoT는 전례 없는 파괴적 혁신을 주도하며, 최전선 작업자를 위해 공장을 더 안전하게 만들고, 생산성과 효율성을 높일 수 있습니다. 그리고 네, 수백만 달러를 절약할 수도 있습니다! 이를 뒷받침하는 흥미로운 통계를 살펴보세요.

결론: 제조업에서 인더스트리 4.0으로의 전환이 뚜렷합니다. 제조업체들은 스마트 제조를 수용하려 하며, 새로운 차원의 상호연결되고 지능적인 제조 시스템으로 나아가고 있습니다.

IoT가 제조업을 변화시키는 방식

디지털화는 제조 환경을 향상시키고 있습니다. 기업들은 혁신 기술을 통해 생태계를 변화시키려 합니다.

연구에 따르면 디지털 리더들은 게임 체인징 인더스트리 4.0 솔루션을 도입합니다. 오늘, 디지털 성공 여정은 영감을 줍니다. IoT가 제조업을 어떻게 변화시키는지 간략히 살펴보겠습니다.

조기 고장 예측

한 분석 기업에 따르면, 기업의 82%가 비계획적 다운타임을 경험했으며, 제조업의 비계획적 다운타임은 기업에 시간당 최대 26만 달러 비용을 초래할 수 있습니다. 기계 다운타임과 손상은 제조 기업에 치명적일 수 있습니다. 또한 최전선 작업자를 위험에 빠뜨릴 수도 있습니다.

IoT 기기에는 온도, 진동, 전압, 전류 등을 모니터링하는 다양한 센서가 있습니다. 따라서 이러한 센서는 예측 가능한 오작동의 조기 경고 신호를 돕고, 더 안전한 작업장을 만듭니다.

더 높은 마진과 고객 만족도

제조업체는 IoT와 연결된 제품으로 흥미로운 기회를 가집니다. 관련 제품의 이점은 기존 서비스 제공 향상에서 시작됩니다. 원격 진단은 고객 만족도를 높이고 수리 시간을 단축하여 고객과의 유대감을 강화합니다.

따라서 조기 경고 및 탐지 신호는 미래 제품의 품질 개선을 주도할 수 있습니다. 그리고 새로운 서비스는 더 높은 마진과 향상된 고객 만족도를 보장할 수 있습니다.

연결된 공급망을 통한 자산 관리 개선

제조업체는 더 높은 고객 서비스 기대에 직면해 왔습니다. 중요한 기대 중 하나는 더 빠른 배송 시간입니다.

이러한 배경에서 제조업체는 가속화된 배송 수요를 충족하기 위해 마이크로 로지스틱 네트워크를 탐구해 왔습니다. 자산 수준에서 연결된 공급망의 IoT 활용은 재고 위치 관리를 돕습니다. 또한 복잡한 물류 네트워크 전반에서 실제 재고에 대한 더 큰 가시성을 확보합니다.

운영 인텔리전스 구현

자율 기계는 시간 소모적이고 힘든 인간 노동을 대신할 수 있으며, 전문가들은 이를 제조업의 미래로 예측합니다.

기계가 연결되면, 최소한의 인간 개입으로 서로 통신하고 조정하는 지능형 네트워크가 생성됩니다.

품질 향상

IoT 센서는 제품 사양 및 기타 지표에 대한 데이터를 캡처합니다. 여기에는 제품 주기의 여러 단계에서 제3자 데이터도 포함됩니다. 또한 제조업체는 어떤 제품이 품질 사양을 충족하며 물리적 검사가 필요한지 판단할 수 있습니다.

데이터는 사용된 원자재 구성과 운송 및 기타 요인이 완제품에 미치는 영향과 관련됩니다. 또한 결과에 통합되면 IoT 시스템은 소비자 반응 데이터도 제공합니다. 이러한 통찰력은 품질 문제를 찾아내고 해결하는 데 도움이 됩니다.

생산 계획 및 스케줄링 개선

또 다른 변화는 제조업체가 IoT 솔루션으로 제품 품질과 공장 수율 향상 혜택을 누리는 것입니다. 기업들은 더 나은 생산 계획 및 스케줄링과 생산 라인 실시간 모니터링을 경험합니다.

예를 들어, 귀사에서 100회 이상의 수동 검사가 필요하다고 가정해 보십시오. 검사가 전체 생산 시간의 약 20%를 차지한다는 것을 깨닫습니다. 이 시나리오는 품질 검사 자동화로 역전시킬 수 있습니다.

더 나은 플랜트 안전 및 보안

광범위한 데이터 분석과 결합된 IoT 기술은 차량 사고, 직원 결근, 아차 사고, 부상 등 일상 작업 중 KPI를 모니터링하여 안전과 보안을 촉진할 수 있습니다.

IoT는 이러한 중요한 영역에 대한 실시간 통찰력을 통해 더 나은 안전을 보장합니다. 따라서 문제는 즉시 해결될 수 있습니다. 게다가 제조업체는 건강 및 안전 규정과 환경 우려 사항 준수를 보장할 수 있습니다.

보안은 IoT의 과제였으며, 악의적 공격자들이 기술을 기업 데이터에 쉽게 접근하는 진입점으로 노렸습니다.

서로 다른 공급업체와 보안 프로토콜, 현재 표준화 부재로 우려가 커지고 있습니다. 운영 기술과 IT를 연계하여 무단 접근을 방지함으로써 보안 문제를 해결해야 합니다.

원격 모니터링

산업 자산을 가진 리더들이 IoT 연결 자산으로 엄청난 효용을 찾을 수 있는 훌륭한 유스케이스입니다. 여기에서 IoT 센서는 장비 사용량과 상태를 모니터링하여 성능 평가에 도움을 줍니다. 또한 문제가 있을 경우 서비스 배포에도 도움을 줍니다.

이 모델은 장비-서비스화(Equipment-as-a-Service)라는 완전히 새로운 비즈니스 모델로의 경로를 엽니다.

예: Armal, 이동식 화장실 선도 제조업체는 성형 장비를 사용하여 제품용 플라스틱 프레임과 구성요소를 만듭니다. 기계의 전력 소비를 모니터링하고 최적화하려 했습니다.

IoT 산업 소프트웨어를 통한 IoT 센서로 생산 주기 전반의 전력 소비를 원격으로 추적할 수 있었습니다.

생산 라인의 실시간 IoT 모니터링 시스템으로 기계 에너지 비용을 거의 40% 절감했습니다. thus Armal은 각 기계의 실시간 전력 모니터링이 가능한 IoT 솔루션을 확보하여 디지털화 여정을 완료했습니다.

디지털 트윈

디지털 트윈은 인기를 얻고 있습니다. IDC에 따르면 2018년 디지털 트윈 기술에 투자한 기업들은 핵심 프로세스 사이클 타임이 30% 개선될 것으로 기대할 수 있습니다. (IDC, 2017)

따라서 IoT와 디지털 트윈의 힘을 결합할 수 있는 리더들은 심층 분석을 누릴 수 있습니다. 디지털 트윈 기술은 클라우드, IoT, 확장 현실(XR), AI입니다.

따라서 IoT 접근 방식(디지털 트윈)을 적용하면 기업은 견고한 디지털 복사본, 물리적 객체의 가상 복사본을 만들 수 있고, 제조 현장에서의 적용이 유용할 수 있습니다. 장비와 예비 부품의 가상 복사본으로 관리자는 물리적 자산 위험이나 손상 없이 프로세스를 시뮬레이션하고, 문제를 발견하고, 필요한 결과를 달성할 수 있습니다.

예: Kaeser, 선도적인 제조 기업이자 압축 공기 제품 공급업체는 디지털 트윈을 적용했습니다. 이 기술은 회사가 제품 판매에서 서비스 판매로 전환하는 데 도움을 주었습니다.

디지털 트윈 시스템은 장비 수명 주기 동안 운영 데이터, 특히 공기 소비율을 제공했습니다.

모니터링을 통해 Kaeser는 고정 요금 대신 공기 소비량 기반으로 고객에게 청구할 수 있었습니다. 결과적으로 회사는 상품 비용을 30% 절감하고 디지털 트윈을 사용하여 주요 공급업체의 거의 절반을 온보딩했습니다.

물류 관리

제조 기업의 물류는 날씨 통제 부족, 사기 높은 가능성, 관리해야 할 다량 자산으로 인해 위험합니다. 운송에 크게 의존하는 기업은 다양한 장치와 시스템 간 IoT 주도 상호연결을 고려할 수 있습니다.

물류용 IoT 애플리케이션은 창고 관리에서 플릿 관리, 화물 추적까지 일반적인 공급망을 따라 많은 유스케이스를 다룰 수 있습니다. 따라서 기술은 디지털 전환의 중요한 원동력이 됩니다.

예: Amazon, 독립형 드롭 배송 봇과 락커로 배송 편의성 증대와 수익 창출에 성공했습니다. 따라서 제조업체는 배송 비용 절감을 누릴 수 있습니다.

자동 주문 처리와 상태 업데이트로 기업은 배송 인력 수와 전체 운영 비용을 줄일 수 있습니다. 또한 라스트 마일 배송에 연결된 봇을 사용하면 비용을 크게 줄이고 고객 만족도를 높일 수 있습니다.

물류 관리자는 IoT로 수리와 연료 지출을 관리할 수 있습니다. 연료 비용 모니터링, 스마트 배송, 진단, 운전자 관리를 포함한 작업을 최적화할 수 있습니다. 운전자와 차량 성능에 대한 실시간 감독은 기술자 안전을 높이고, 재고 손상을 줄이며, 보험료를 낮춥니다.

제조 KPI

제조 핵심 성과 지표(KPI)는 비즈니스 성과에 대한 중요한 통찰을 제공하는 정량화 가능한 지표입니다. 이 지표들은 제조업체에게 중요합니다. 비즈니스가 가장 중요한 것에 집중하도록 정의되고 측정되기 때문입니다. 또한 시간이 지남에 따라 성과를 추적, 분석, 최적화할 수 있습니다.

이러한 KPI는 많으며, 일반적으로 사용되는 제조 KPI 중 하나는 전체 설비 효율(OEE)로, 공장의 성과, 가용성, 품질을 계산하여 측정합니다. 적절한 성과 척도이지만, 특히 공장 현장에서 OEE는 다양한 관점에서 성과를 더 잘 이해하기 위해 다른 KPI와 함께 이상적으로 사용되어야 합니다.

제조 기업은 의사결정을 돕기 위해 여러 KPI를 선택할 수 있습니다. 즉시 사용 가능한 KPI 대시보드는 회사 우선순위를 집중시키고 조직이 올바른 궤도에 있도록 보장할 수 있습니다.

대시보드, 리포트, 분석—비즈니스 운영 방식을 분석할 것이 많습니다. 목표는 성과가 기대에 부합하는지 이해하는 데 드는 시간과 노력을 줄이는 것입니다. 궁극적으로 산업용 IoT 플랫폼은 데이터를 단순화된 리포트와 대시보드로 수집하고 맥락화하여 비즈니스가 얼마나 잘 수행되고 있는지 설명하는 데 도움을 줍니다.

직원 안전

국가안전위원회(NSC)에 따르면, 2019년 업무상 부상 총비용은 1,710억 달러였습니다. 이 수치에는 임금 및 생산성 손실, 의료비, 관리비가 포함됩니다. 또한 장애 부상 당사자가 아닌 간접적으로 부상에 관여한 근로자의 손실 시간 가치 등 무보험 비용도 포함됩니다.

제조업은 매년 사고 가능성이 더 큰 가장 위험한 산업 분야 중 하나입니다. 제조업 IoT는 안전 개선과 업무상 부상 예방을 위한 뜨거운 트렌드로 계속될 것입니다.

센서 사용으로 시설이나 장비 상태에 대한 정확한 데이터를 기대할 수 있습니다. 또한 잠재적 위험과 위험 요소를 쉽게 탐지할 수 있습니다. 안전 조치 개선을 위한 IoT 유스케이스에는:

보안 및 프라이버시

프라이버시와 보안은 IT 전문가들에게 점점 더 주요 초점이 되었습니다. 제조업의 가시적 가치 증가는 시스템을 사이버 위협에 노출시키며, 이는 IoT 소유자에게 우려 사항입니다.

데이터 유출이나 악성코드(랜섬웨어) 감염을 다루고 전통적인 공장을 스마트하고 안전한 공장으로 전환해야 할 필요성이 증가하고 있습니다. 인증은 클라우드, 네트워크, 소프트웨어 애플리케이션 등 IoT 모든 영역에서 중요합니다. IoT 생태계 보호를 위한 몇 가지 방법은:

사실 인지와 보안 프로세스가 최우선이며, 이 트렌드는 기업 문화에 내재화되어야 합니다.

기계 간(M2M) 자동화

M2M 기술은 처음에 제조 및 산업 현장에서 채택되었으며, SCADA와 원격 모니터링 같은 다른 기술들이 장비 데이터 원격 관리와 제어를 도왔습니다. M2M 기술의 주된 목적은 센서 데이터에 접근하여 네트워크로 전송하는 것입니다.

주목해야 할 최고의 측면 중 하나는 장치 간 통신이며, 스마트 센서를 장치에 임베딩하여 통신을 가능하게 할 수 있습니다. IoT 시스템은 센서를 사용하여 소재 조달, 수요 및 판매 예측, 유통 등 결정을 자동화하고 인간 개입 없이 통신할 수 있습니다.

M2M 자동화를 활용하려는 제조업체는 데이터를 엔터프라이즈 소프트웨어와 통합해야 합니다. ERP가 제품 및 기계와 통신하면 기술자는 제조 성과를 면밀히 모니터링하고 한 솔루션에서 통찰력을 포착할 수 있습니다. M2M이 도울 수 있는 몇 가지 방법:

IoT와 VR/AR 융합으로 디지털과 물리 세계 연결

IoT 데이터와 결합될 때 VR과 AR은 상당한 이점을 가져올 수 있습니다. 경제적 이점으로는 수익 개선, 비용 절감, 제품 또는 서비스 라인의 혁신적 기회 등이 있습니다.

IoT 트렌드는 2022년 이후에도 주목할 만합니다. AR/VR과 IoT 애플리케이션이 함께 작동하는 유스케이스 예시는 다음과 같습니다:

마무리

제조업 IoT는 매력적인 성장 기회를 제시합니다. 일부 선도 기업들은 이미 틈새 기술을 탐구하여 디지털화로 혜택을 최적화하고 있습니다.

궁극적으로 유망한 기술은 제조업이 차세대 제조 우수성을 달성하는 길을 열 수 있습니다.

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