증기기관에서 스마트 팩토리까지: 산업 제조 1.0~4.0의 진화

제1차 산업혁명부터 인더스트리 4.0과 그 너머까지, Manufacturing Global이 산업 제조의 과거, 현재, 미래를 조망합니다.

1800년대 제1차 산업혁명은 증기와 수력 기계가 개발되면서 발생했습니다. 생산이 증가하면서 소기업이 대규모 조직으로 성장했습니다.

"산업혁명은 기계에서 제조로의 사건 나열 그 이상입니다."라고 액센추어(Accenture) UK&I 인더스트리 X 리드 매디 워커(Maddie Walker)는 말합니다. "18세기 제1차 혁명의 영향은 과소평가하기 어렵습니다. 농업이 국가의 주요 경제 산출물인 물과 증기로 구동되는 핵심 소재 제조로 대체되면서 인구 붐과 경제 성장을 촉진했습니다. 이는 인간의 생산성과 생산에 획기적이었습니다. 특히 방직과 증기 동력 운송에서 손으로 실을 뽑던 것이 기계로 가능해졌고, 훨씬 쉽게 유통될 수 있게 되었습니다."

제2차 산업혁명은 19세기 후반 전기 사용으로 촉발되었습니다. 이는 증기와 수력 기계보다 효율적이었고, 헨리 포드가 자동차 부문에 대량 생산과 조립 라인을 적용해 효율성을 높이고 비용을 낮췄습니다.

"제2차 혁명 기간인 19세기 말/20세기 초에 가스, 석유, 전기 같은 새로운 에너지원이 등장했습니다. 공장에 이들의 존재는 대량 생산과 더 정교한 기계, 조립 라인의 새로운 공정을 가능하게 했습니다."라고 워커가 덧붙입니다.

1970년대에 들어서 제3차 산업혁명은 메모리 프로그래밍 제어와 컴퓨터를 사용한 부분 자동화로 시작되었습니다.

"1970년대 촉발된 제3차 혁명은 컴퓨팅 시대를 도입했습니다. 전자공학과 정보기술의 부상으로 자동화 생산이 가능해졌습니다. — 프론트, 미들, 백 오피스에서. 반도체가 발명되어 개인용 컴퓨터, 메인프레임, 휴대전화, 결국 인터넷으로 이어졌습니다."라고 워커는 말합니다.

현재로 들어서 제4차 산업혁명(인더스트리 4.0)은 사물인터넷(IoT)과 인공지능(AI) 같은 첨단 기술 개발로 자동화, 생산성, 자기 모니터링 역량 향상을 주도하고 있습니다.

"모든 혁명은 독특했지만, 각 혁명은 다음 혁명에 큰 영향을 미쳤습니다. 의사소통, 연결성, 자동화라는 핵심 원칙이 오늘날 대부분의 기업이 겪고 있는 단계로 집약되었습니다. — 일반적으로 인더스트리 4.0이라 불립니다."라고 그녀는 말합니다.

현재 산업 제조 환경은 어떠한가?

지금 일어나고 있는 제4차 산업혁명(인더스트리 4.0, 디지털 혁명)은 "물리적 영역과 디지털 영역의 경계를 흐리게 하는 트렌드와 기술의 융합으로 특징지어집니다."라고 인포시스(Infosys) 루치르 부드와르(Ruchir Budhwar) 유럽 제조 부문 SVP 겸 지역 총괄이 말합니다.

여러 면에서 독특합니다. "인더스트리 4.0은 기존 자산/기술을 새 것으로 대체하는 이전 산업혁명과 달리, AI, 머신러닝, 빅데이터 처리 같은 파괴적 기술이 제기하는 도전과 기회를 마스터하는 것입니다."라고 부드와르가 계속합니다. "산업혁명이 사후 관찰이 아닌 사전 예측된 것은 처음입니다. 이는 혁신 기업들이 적극적으로 미래를 형성할 다양한 기회를 제공합니다. 이 변화의 두 가지 핵심 동인은 소비자 행동 진화와 기술 발전의 속도입니다."

"이 움직임은 연결성, 데이터, 지능의 교차점을 실제로 보며, AI, 디지털 트윈, 로봇, IoT 같은 스마트 기술이 디지털 퍼스트 비즈니스 모델과 더 민첩한 생산 시스템으로 성장과 수익성 증대를 지원합니다. 전반적으로 이는 제조 공정의 모든 측면(조달부터 생산 라인, 물류까지)이 협업하고 지능을 공유할 수 있게 하여 생산성을 더욱 높이고, 비즈니스를 더 유연하고 탄력적으로 만들며, 그들이 만드는 제품을 고객 니즈에 더 잘 맞춥니다."라고 워커가 덧붙입니다.

코로나19와 인더스트리 4.0 채택에 미친 영향

"코로나19는 디지털 기술에 대한 더 큰 투자의 필요성을 조명했고, 데이터 중심 운영의 중요성을 최전선에 부각시켰습니다. 데이터가 백신 발견, 승인, 조달, 보급을 어떻게 견인했는지 보십시오.

"데이터 중심 조직의 이점은 오래전부터 알려졌지만, 팬데믹이 필연적으로 많은 디지털 혁신을 촉매했습니다. 즉, 모든 산업의 기업들이 인더스트리 4.0의 기술과 원칙을 운영에 적용해 비즈니스 연속성 유지뿐만 아니라 포스트 팬데믹 세계에서 성과 향상을 도모하고 있습니다.

제조사들이 공급망을 재설계해 부족분을 완화하거나, 식료품점이 배송 네트워크를 확장했든, 지난 12개월은 인더스트리 4.0이 기업들이 기록적인 속도로 피벗할 수 있도록 어떻게 돕는지 진정으로 보여주었습니다."

- 매디 워커, 액센추어(UK&I) 인더스트리 X 리드

인더스트리 4.0의 가치 실현

오늘날 제조 임원들의 가장 두드러진 이사회 안건 중 하나인 인더스트리 4.0 채택은 운영 간소화, 복원력 및 지속가능성 강화, 비용 효율성 증대, 더 지능적인 제품 생성 등 많은 혜택을 제조업체가 달성하도록 도울 수 있습니다.

"하지만 기술 역량 결정 전에 기업은 항상 목표가 무엇인지, 어떤 비즈니스 과제와 기회를 해결하려는지 먼저 파악해야 합니다. 문제를 해결할 기술은 항상 있지만, 최대 혜택을 제공하는 올바른 기술을 사용하는 것이 중요합니다."라고 워커가 설명합니다.

"핵심적으로 인더스트리 4.0이 제조에 가져온 것은 연결성입니다. 코로나19는 연결성을 극한까지 테스트했고 제조사들은 위기 시 디지털 기술로 조명을 켜두는 가치를 배웠습니다. 기계 지능과 데이터의 투명한 활용은 기업들이 이전에는 결코 얻을 수 없었던 운영 통찰력을 얻게 합니다. 이러한 디지털 스레드는 새로운 의사결정과 운영 프로세스에 영감을 줄 것입니다. 인더스트리 4.0 전략은 이제 이러한 교훈을 내재화하고 회복기에 전진해야 합니다."라고 워커가 덧붙입니다.

그러나 그러한 전략의 성공적 채택을 위해 워커는 "엔지니어링, 공급망, 재무, 기술 등 전사적으로 관여해 가치를 달성해야 합니다. 비즈니스 내 모든 사람이 새로운 기술과 프로세스에 관여해 지속적 혜택을 제공해야 합니다. 우리는 종종 기업들이 새로운 제품이나 프로세스의 혜택을 입증하고 변화를 가져오기 위해 '최소 실행 가능 제품(MVP)' 접근법을 채택하는 것을 봅니다. 이는 비즈니스가 빠르게 시작하고 가치를 입증한 후 확장할 수 있게 합니다. — 사람과 기술을 함께 데려가며."라고 덧붙입니다.

워커의 의견에 더해 부드와르는 "궁극적으로 인더스트리 4.0 채택은 올-오어-낫싱(All-or-nothing) 비용이 될 필요 없고, 특히 조직과 그 특정 니즈에 맞는 방식으로 제조 효율성을 개선하는 작고 측정된 단계들의 과정이 될 수 있습니다. 그래서 인포시스에서는 4.0을 혁명이 아닌 진화로 간주하며, 독일 국립과학공학아카데미 아카테크(acatech)와 협력해 인더스트리 4.0 성숙도 지수를 개발해 기업들에게 진전을 위한 실용적 프레임워크를 제공합니다."라고 덧붙입니다.

인더스트리 4.0 너머의 산업 제조...

제5차 산업혁명(인더스트리 5.0)이 이미 진행 중이라고 믿는 워커는 "제4차 산업혁명이 첨단 기술과 기회를 기업에 가져왔지만, 그 기회를 진정으로 포착하기에는 부족했습니다. 코로나19 위기가 이를 매우 명확히 했으며, 지속 불가능한 행동, 기후 변화, 증가하는 사회적 문제를 다루는 운동과 규제가 늘고 있습니다.

"기업들은 효율성과 성장을 넘어 사회적·환경적 책임을 극대화하고 위기 취약 세계에서 더 잘 대비하는 균형 잡힌 가치를 추구하기 시작할 것입니다.

"기업들은 제4차 산업혁명의 기존 디지털 기술을 활용해 제품 엔지니어링, 제조, 전체 공급망을 관통하는 연속적인 '디지털 스레드'를 엮을 것입니다. 이 스레드는 전례 없는 데이터 중심 실시간 통찰을 제공해 고객과 직원에게 관련성 유지, 운영적 탄력성, 환경과 사회에 대한 책임을 항상 균형 있게 유지할 수 있게 합니다."

조직이 인더스트리 5.0 잠재력을 실현하기 위해 인포시스 컨설팅의 라피 빌루르주(Rafi Billurcu) 파트너 겸 UK 제조 총괄은 "인더스트리 5.0 실행에는 제조사들이 이미 디지털 혁신 여정의 핵심 단계를 밟은 것이 필요합니다. 여기에는 기업의 디지털 비전 수립과 이를 기업 전략을 주도하도록 정렬하는 것이 포함됩니다. 디지털 기반 구축도 핵심입니다. — 디지털 프로세스가 핵심이어야 하며, 완전히 통합되고 정렬된 운영 모델이 필요합니다. 제조사들은 또한 민첩하고, 나중에는 SAFe 민첩 실행 원칙을 채택해 속도감 있는 혁신을 주도해야 합니다."라고 결론짓습니다.