인더스트리 4.0: 새로운 산업혁명을 위한 빅데이터 관리 재정의

2017년 '메이드 스마터 리뷰(Made Smarter Review)'는 영국이 사회와 산업을 변혁할 새로운 산업혁명에서 세계를 선도하기 위한 로드맵을 제시했습니다. 선도 대학 및 산업 리더들과의 협의를 기반으로 한 야심찬 검토는 혁신 허브 창설과 영국을 글로벌 인더스트리 4.0 브랜드로 만들 임무를 맡은 국가 조직 설립을 제안했습니다. 정부의 산업 전략도 제조를 포함한 산업에서 인공지능 급속 채택을 지원할 산업 주도 AI 위원회 창설을 발표했습니다.

기회는 거대합니다. 영국 제조 경제에 4,550억 파운드를 주입하고, 연간 3% 성장 촉진, 예상 175,000개 숙련 일자리 창출이 가능합니다.

산업 디지털화는 기계화 발명과 유사한 생산 변화를 창출할 것으로 구상됩니다. 제품이 디자인 스튜디오부터 진열대까지 단일 통합 프로세스를 통해 실시간으로 개발, 제조, 모니터링되는 디지털 산업 공급망이 생성될 것입니다. 스마트 센서가 장착된 연결된 공급망은 방대 자동화 조립 라인의 실시간 모니터링과 측정을 가능하게 합니다.

9개 부문 전반의 산업 기업 3분의 1이 이미 공급망 프로세스 디지털화를 시작했으며 2020년까지 거의 4분의 3이 그렇게 할 것입니다. 제조에서 물리적·가상 세계의 디지털 융합은 컴퓨터 시각화가 3D 프린터와 기타 기계를 통해 어느 위치에서든 맞춤형 물리적 제품으로 원활하게 변환되도록 할 것입니다. 항공기 부품부터 원자력 부품까지 제조 가능한 산업용 로봇이 비용 효율적이고 빠르고 효율적이며 유지보수 적은 산업 공급망을 창출할 것입니다. 영국은 이미 제조 산업에서 근로자 10,000명당 71대 로봇을 보유하고 있으며 생산 자동화가 가속화되고 있습니다.

정부의 영국 인더스트리 4.0 비전의 핵심은 실시간으로 라이브 시장 트레이나 거래 조건에 지속적으로 적응할 수 있는 — 추적, 추적, 모니터링, 실시간 대응 능력을 통해 — 디지털로 상호연결된 자동화 공급망 창조입니다. 이는 산업 통신의 혁명을 요구합니다. 빅데이터가 생성되는 순간 공급망 전반에 디지털로 옴니프레젠트하게 될 수 있도록, 현재 원격 액세스 기술이 한 화면의 데이터를 실시간으로 다른 화면에 복제하는 것처럼 말입니다. 산업 생태계 전반에서 데이터의 원활한 교환을 가능하게 할 새로운 개방형 표준이 필요합니다.

이는 제어 신호, 센서 측정값, 기타 데이터가 지속적으로 실시간으로 교환되어 로봇부터 3D 프린터까지 모든 중요 산업 기계가 인간에 의해 즉시 원격 액세스되고 제어될 수 있도록 하는 데 필수적입니다.

로봇이 항공기 엔진 같은 안전 중요 부품을 만들 때, 직원들은 소프트웨어 결함을 즉시 탐지하고 수정하거나 악의적 간섭을 방지하기 위해 원격으로 모니터링, 최적화, 유지보수할 수 있어야 합니다. 사이버보안 팀도 제조 기계를 원격으로 모니터링하고 개입해 사이버 공격에 의한 산업 사보타주를 막을 수 있어야 합니다. 예를 들어 연구자들은 이전에 3D 프린터 파일을 해킹해 프로펠러 설계 사양을 변경함으로써 드론을 추락시키는 방법을 보인 바 있습니다.

또한 'DIY' 센서 네트워크 기반 '생각의 인터넷(Internet of Thinking)'을 통해 제조를 근본적으로 분산화할 계획도 있습니다. 이는 원격 분석을 위해 보내는 대신 정보를 자율적으로 분석할 수 있습니다. 이는 산업용 로봇이 자체 장비 오작동을 인지하면 무엇이 필요한지 인식하고 결함을 자가 수정할 수 있음을 의미합니다. 그러나 그러한 시스템은 감지하지 못하는 결함의 경우 외부 인간 감독이 필요할 것입니다.

지속적 '라이브 데이터'는 로봇 '작업자' 군대가 원활한 동기화 속에서 작동하도록 하는 데도 필수적입니다. 다른 로봇의 실시간 위치나 측정 데이터에 반응해 그들의 행동을 지속적으로 안무합니다.

데이터가 생성되는 순간 여러 장소에 디지털로 동시에 존재해야 한다는 필요성은 전통적 'IT 헬프데스크' 사고방식을 전체 산업 IoT 생태계에 적용할 것을 요구합니다. 오디오, 비디오, 이미지, 텍스트 등 모든 것을 수백만 산업 장치 간 공유하기 위한 안전한 표준이 필요합니다. 이는 제어실이 제어 신호와 정보의 양방향 교환을 허용함으로써 전체 공급 라인에 걸쳐 디지털로 옴니프레젠트하게 만드는 진정한 저지연 라이브 연결을 요구합니다.

그러나 현재 산업 원격 통신을 위한 개방형 표준이 없어 어떤 벤더의 산업 기계도 라이브 데이터를 공유하고 모든 제조 장비와 구성요소에 걸친 원격 인간 개입을 가능하게 하지 못합니다. 지멘스(Siemens) 같은 기업들은 기계 원격 액세스를 위한 독점 프로토콜을 가지고 있지만 이는 자사 기계에서만 작동합니다. 이 기계간 독점 모델은 다른 산업에도 해를 끼쳤을 수 있습니다. 수백만 대 차량이 다른 전화 모델과 연결되지 않아, 자동차 대시보드가 경쟁 스마트폰과 검색 엔진 기업들이 '경쟁사 기기 차단'으로 분할되면서 파편화된 '커넥티드 카' IoT가 생성되었습니다.

이 시스템이 제조업에 이식되면 일부 기계가 다른 제조사 기계와 인터페이스할 수 없고 컨트롤룸이 모든 기계에 같은 수준의 제어를 행사할 수 없는 파편화된 산업 IoT 지형이 생성될 것입니다. 이는 완전히 디지털 통합된 엔드투엔드 공급망 비전을 약화시키고 자동화를 불가능하게 만들 수 있습니다. 이는 모든 기계의 원격 실시간 원격 감독을 필요로 하기 때문입니다. 결정적으로, 일부 기계를 사이버보안 전문가들이 접근 불가능하게 만들어 사이버보안을 위태롭게 할 수 있습니다.

정부의 비전을 달성하는 유일한 방법은 전체 산업 공급망에 걸친 엔드투엔드 데이터 교환을 위한 안전하고 보안된 개방형 플랫폼을 만드는 것입니다. 이는 모든 기계 간 안전하고 저지연 다방향 통신을 가능하게 할 것입니다. 결정적으로, 공급망 연결성이 하위 호환되고 완전히 '미래 대비'되어 미래에 등장할 새로운 산업용 로봇이나 기계를 원활하게 통합할 수 있음을 의미합니다. 또한 기술자, 사이버보안 요원, 엔지니어, 공장 직원이 다양하고 다양한 장비의 공장 현장에서 디지털로 옴니프레젠트하게 되어 어떤 기계든 즉시 원격 접속해 결함을 수정할 수 있게 할 것입니다.

우리가 영국과 전 세계에서 상호연결된 산업 공급망 비전을 완전히 실현하려면, 경쟁 관계인 산업 제조사들이 개방형 표준 접근법으로 모여 공급망의 모든 이해관계자를 강화하도록 도전해야 합니다.

아담 번(Adam Byrne)은 RealVNC CEO입니다.