제조 기술 시리즈 기조연설, 중소 제조업체의 포스트 코로나 과제 조명

올 가을, SME와 AMT(제조 기술 협회)는 HOUSTEX, EASTEC, SOUTHTEC, WESTEC 네 가지 주요 행사를 개최합니다. 모두 제조 기술 시리즈의 일환이며, 각 행사에는 제조업체 전반에 유용한 정보와 관점을 제공하는 세 명의 기조연설자가 나섭니다. 특히 중소 제조업체(SMM)에게 유익할 것입니다. 각 연사는 SME 미디어와의 인터뷰를 통해 다룰 이슈를 미리 공개했습니다.

포스트 팬데믹 경제

아마다 코퍼레이트 인텔리전스(Armada Corporate Intelligence) 매니징 디렉터이자 금속가공제조협회 수석 이코노미스트인 크리스 쿨(Chris Kuehl)은 코로나19 이후 세계가 회복되면서 다양한 산업의 공급망에 영향을 미칠 현재 및 장기 경제 동향을 개괄할 예정입니다.

전체 경제의 주요 질문은 "가을이 되면 우리가 모두 예상하는 인플레이션 철회를 보게 될 것인가"이지만, 제조업계에는 다른 관련 질문들도 있다고 그는 말했습니다. "제조업 관점에서 보면, 소위 '대반전(great inversion)'이라 불리는 것이 화두였습니다. 작년 코로나19 봉쇄 기간 동안 사람들은 서비스에 지출할 수 없어서 재화에 지출했습니다."

"일반적으로 소비자는 가처분 소득의 65%를 서비스에 지출하는데, 코로나 때문에 할 수 없었습니다"라고 쿨은 계속했습니다. "그러므로 그 돈의 대부분이 '물건'인 신차, 신형 TV, 집에 갇힌 아이들을 위한 신형 전자제품 등으로 흘러갔습니다. 그래서 경제의 그 부분은 상대적으로 매우 잘 나갔습니다."

이제 소비자들은 다시 서비스에 지출하고 있습니다. 반전은 '물건' 부분이 감소할 것이라는 점입니다.

"아마 가전제품을 덜 살 것이고, 홈오피스 구축에 덜 신경 쓸 것이며, 아이들이 여름 캠프에 갈 수 있게 되었으니 장난감과 가젯을 덜 살 수도 있습니다. 문제는 그들이 그 가처분 소득을 모두 좋아하는 식당 따라잡기에 쓸 것인지, 아니면 여전히 물건을 살 것인지입니다. 그 답은 그 모든 상품 제조업체에 영향을 미칠 것입니다."

쿨은 2020년 사건, 특히 코로나가 자동차, 항공우주, 의료, 에너지 등 특정 산업에 미친 영향과 "이 모든 일 이전에도 이 기업들이 다루었고 이후에도 다룰 지속적인 우려사항"에 대한 관찰을 가지고 있습니다.

그 목록의 맨 위에는 노동 공급 문제가 있습니다. "특히 중소 규모 작업장의 경우, 그들이 필요한 인력을 확보할 수 있는 진정한 효과적 시스템이 여전히 없습니다."

부수적인 문제는 "승계의 큰 문제"가 계속될 것이라는 점입니다. 중소 작업장 소유자 다수가 "단순히 은퇴하거나 물러나고 싶지만, 쇼를 운영할 사람이 없어서 못 합니다."

그 위에 "지속적인 공급망 대화"라고 부르는 것이 있는데, 이는 공급업체의 약점에 대한 기업의 취약성을 제한하는 과제를 의미합니다.

"이것은 작년에 정말 가속화되었지만, 그 전부터 진행되어 왔고, 이제 글로벌 공급망에 대한 노출을 줄이기 위한 니어쇼링, 리쇼링, 기술 활용 증가 등에서 나타나기 시작했습니다."라고 그는 말했습니다. "대부분의 기업이 완전히 포기할 수는 없습니다. 하지만 '중국 의존도를 80%에서 60%로 낮출 수 있다면 더 나은 위치에 있게 된다'고 생각합니다. 베트남과 더 많은 거래를 하거나, 오클라호마로 작업을 가져오는 것을 의미할 수 있습니다. 그리고 많은 이들이 '이 빈 피킹 로봇을 수천 달러에 사서 사람에 의존하는 대신 쓰겠다'고 말할 것입니다."

또 다른 장기 트렌드는 소규모 작업장이 대응하는 고객의 수와 종류를 다양화하려는 노력입니다. 전통적으로 그런 작업장은 한두 개의 핵심 고객을 두는 것에 꽤 만족했지만, 최근 몇 년간 자동차 같은 단일 산업이나 단일 기업에 의존하는 위험성이 드러났습니다.

"이제 그들 대부분은 '단일 고객이 내 비즈니스의 70%를 넘지 않아야 한다'는 생각을 수용하고 있습니다. 새로운 고객과 시장에 어떻게 도달할지 고려하기 시작했습니다. 그리고 내년 가장 큰 이야기가 될 수 있습니다: 어떻게 다양화할 것인가? 어떻게 시설을 유연하게 만들고 새로운 작업과 고객 조합에 대비할 것인가?"

금속 절삭 및 생산 장비는 이미 요구된 것 이상을 할 수 있을지 모르지만, "사람들이 그것을 사용할 준비가 되어 있어야 하고, 그것을 팔 준비가 되어 있어야 합니다." 이는 작업장 소유자에게 근로자와 장비가 제 역할을 하도록 하고, "30년 동안 알고 지낸 그 한 사람에게만 전화하지 말고, 나가서 새 문을 두드려라"라고 영업 인력에게 말하는 등 많은 압박을 가하고 있습니다.

포스트 팬데믹 제조 환경

승계와 다양화 문제는 다른 기조연설에서도 다루는 주제 중 일부입니다. 중소 제조업체가 직면한 이러한 과제와 기타 과제들은 항공우주 및 방위 산업 공급업체인 Micro Craft Inc.(직원 65명)의 사장 겸 CEO 케네스 설리번(Kenneth Sullivan)이 자세히 설명합니다.

테네시 주 코완의 Micro Craft는 포스트 팬데믹 현실의 새로운 조건에 적응하기 위한 조치를 취해야 했습니다. 설리번은 비슷한 처지에 놓인 기업들을 위한 통찰력을 회사 경험에서 끌어냅니다.

다양화와 관련하여 설리번은 기업이 현재 고객 기반을 위험에 빠뜨리지 않으면서 핵심 역량을 다른 시장 부문으로 전환할 수 있어야 한다는 데 동의합니다.

"우리 경우, 자랑거리가 풍동 모델이었습니다"라고 그는 말했습니다. 실제 풍동 조건에서 테스트할 수 있는 3D 모델을 만들어 기체와 날개 설계를 최적화하는 것입니다. "그 시장은 수년간 상당히 축소되었습니다." OEM들이 예전만큼 많은 항공기를 설계·제작하지 않고, 컴퓨터 디지털 모델링이 발전하여 실제 모델이 덜 필요해졌기 때문입니다.

"그렇기 때문에 우리는 우리의 틈새를 확장할 수 있는 우리가 할 줄 아는 다른 것들을 찾아야 했습니다."라고 그는 말했습니다. "우리는 여전히 모델과 프로토타입을 제작하지만, 성장하려면 다른 것들에 진출해야 합니다."

회사는 소량 다품종 제조로 다각화했습니다. 도전은 다른 하위 공급업체들과의 새로운 경쟁뿐만 아니라, 톱라인 공급업체로서 더 큰 프로그램을 추구할 준비가 되었음을 보이는 것입니다. 이는 회사가 주로 모델링의 R&D 세계에 살았을 때와는 다른 사고방식을 요구합니다.

"R&D와 생산 사이에는 근본적으로 다른 사고방식이 있습니다"라고 설리번은 말했습니다. "우리는 두 작업을 모두 수행하기 위해 작업장을 거의 둘로 나눠야 합니다. 그것은 균형 잡기입니다."

현대 시대에 모든 제조업체가 신경 써야 할 또 다른 문제는 사이버 보안입니다. 국방부의 새로운 사이버 보안 성숙도 모델 인증(CMMC) 규칙이 시행됨에 따라, 방위 제조 분야에서 일하거나 희망하는 기업은 자신이 준비되어 있음을 보여줄 수 있어야 합니다. 그리고 그 어느 때보다 더: CMMC 레벨 3과 그 전신인 NIST 800-171 리비전 1(직접 모델링된)의 주요 차이점은 CMMC 하에서 각 공급업체가 제3자 인증에 대비해야 한다는 것입니다. 이는 OEM이 프로젝트에서 일하는 모든 공급업체를 단순히 보증하던 기존 규칙에서 벗어난 것입니다.

"국방부는 기본적으로 OEM에게 공급망 운영, 산업 기반 운영의 열쇠를 주었습니다"라고 설리번은 설명했습니다. "글쎄, OEM들은 준비태세를 희생하면서 이익을 극대화해 왔는데, 그 반대여야 합니다. 국방부 관계자들과 이야기할 때 '이 공급망은 누구 것인가?'라고 물으면, 그들의 대답은 항상 매우 정확하게 '우리의 것입니다'였습니다. 내 대답은 '그러면 당신이 관리하시오'였습니다."

따라서 설리번의 관점에서 CMMC는 개선의 잠재력을 가지고 있습니다.

"CMMC가 제3자 인증을 통해 좋은 것이라고 생각합니다. 그러나 국방부는 컴플라이언스가 실제로 보안을 의미하는지 확실히 해야 합니다. 단지 하기 위해 우리를 더 안전하게 만들지 않는 일을 시키지 마십시오."

Micro Craft는 다른 소규모 작업장처럼 이러한 새로운 과제들 중 많은 것을 인식하고 충족해야 합니다. 몇 십 년 전만 해도 사소하거나 존재하지 않았던 것들입니다.

"작은 예: 우리는 입찰 제안을 위해 종이 그린시트 문서를 영원히 사용해 왔지만, 이제는 모두 전자적으로 해야 합니다. 전자적으로 시트를 생성하되, 서명할 수 있고 다른 사람들이 준비되었음을 알고 서명되었음을 알 수 있는 방식으로 설정해야 합니다. 그 프로세스를 파악하고 전자적으로 안전하게 설정해야 합니다."

"이러한 새로운 기술과 관행을 수용해야 합니다. 여전히 1970~80년대 방식으로 운영하려 한다면, 물에 빠진 셈입니다."라고 그는 결론지었습니다.

소규모 작업장을 위한 스마트 제조

최신 관행과 기술에 적응하는 것은 즉시 인더스트리 4.0 또는 스마트 제조의 패러다임을 떠올리게 합니다. 더 많고 다양한 고객을 위해 자신을 증명하기 위해 게임을 개선하는 작업장은 인더스트리 4.0 기술과 기법으로 시작하는 것을 진지하게 고려해야 한다고 스테판 빌러(Stephan Biller)는 말합니다. 그의 기조연설은 소규모 제조업체를 위한 디지털 전환을 다룹니다.

빌러는 어드밴스드 매뉴팩처링 인터내셔널(AMI) 사장 겸 CEO이며, 플로리다 주 클리어워터에 소재하고, 분석, 인공지능, 사물인터넷(IoT), 적층 제조, 디지털 제조 분야에서 수십 년의 경험을 가지고 있습니다. 또한 스마트 제조 리더십 연합의 창립 이사회 멤버로, 다양한 규모의 기업을 스마트 제조 세계로 이동시키는 도전에 대한 직접적인 경험을 가지고 있습니다.

많은 중소 규모 공급업체는 인더스트리 4.0이 과거에 신경 쓰지 않았던 것과는 거리가 먼 비싼 새 장비와 새 관행을 요구한다고 생각해 경계합니다. 둘 다 사실이 아니라고 빌러는 단언합니다.

"인더스트리 4.0부터 시작해 봅시다"라고 그는 말했습니다. "그것은 사실 우리가 아주 오랫동안 측정해 온 핵심 성과 지표의 지속적 개선이라는 오래된 과제를 다루는 것입니다."

모든 공장은 다섯이나 여섯 개의 지표에 집중한다고 그는 말했습니다. 가장 중요한 것은 처리량, 품질, 비용, 정시 납기입니다. "그리고 안전과 지속가능성 및 기타 지표가 있지만, 경제적 관점에서는 그 네 가지를 추구하는 것이 핵심입니다."

"생각해 보면, 헨리 포드도 100년 전에는 아마 같은 KPI를 걱정했을 것입니다. 더 나아가 제임스 와트가 증기기관을 개발하고 상용화할 때도 그것들에 관심을 가졌을 것이라고 의심합니다."

빌러의 요점은 인더스트리 4.0이 새로운 것이 아니라, 이러한 동일한 지표를 추적하고 개선하는 것과 관련되어 있다는 것입니다. "그것은 실제로 지속적 개선과 린, 식스 시그마의 연장선입니다." 다만 관행이 지난 30~40년간 더 공식화되었을 뿐이라고 그는 인정했습니다.

과제는 새롭지 않지만, "극적으로 변한 것은 이제 그 목표를 달성하는 데 사용할 수 있는 도구들입니다. 1순위는 아마도 클라우드일 것입니다. 그리고 5G, IoT, 인공지능과 머신러닝이 있으며, 실시간 시스템 분석도 그 그룹에 포함시킬 수 있습니다. 이것들이 이제 우리가 더 나은 결정을 내릴 수 있게 해주는 도구들입니다."

즉, 스마트 팩토리나 기업은 항상 그랬던 여정, 즉 그 KPI들의 지속적 개선을 하고 있지만, 훨씬 더 빠르게 그곳에 도달하게 해주는 도구들을 사용하는 것입니다. "과거에는 이런 린 프로젝트를 위해 나가서 데이터를 수집하고 분석하여 변화를 구현하는 근거로 삼았습니다. 그것은 모두 매우 트랜잭션적이었고 오랜 시간이 걸렸습니다." 하지만 이 새로운 도구들을 사용하면 그 모든 데이터가 기계와 시스템에서 실시간으로 나오며, 이 KPI들을 준실시간으로 최적화할 수 있게 되었습니다.

빌러가 인더스트리 4.0 이니셔티브를 이끌었던 GM에서 "우리는 이런 종류의 방법으로 매년 수억 달러를 절약했습니다." 말할 필요도 없이, 대부분의 중소 제조업체는 GM이나 GE(빌러가 디지털 전환을 이끌기도 했음) 같은 깊은 자원을 가지고 있지 않습니다. 그래서 그와 다른 사람들은 중소기업이 같은 빠르고 권한을 부여하는 도구 세트에 쉽게 참여할 수 있는 방법을 개발했습니다.

이 작업장들의 디지털 전환을 응원하는 것은 그들의 고객인 OEM들입니다. 코로나19와 그 영향이 보여준 한 가지는 "우리가 오랫동안 비용만을 위해 독점적으로 최적화해 온 공급망이 사실은 꽤 부서지기 쉽다"는 것입니다. 그리고 이제 업계 전반에서 공급망을 더 탄력적으로 만들 필요성에 대해 논의하고 있습니다.

대형 OEM들이 이해하기 시작한 중요한 점은, 그들이 탄력적이기를 원한다면 그들의 공급망도 탄력적이어야 한다는 것입니다. "자신의 공장은 최적화할 수 있지만, 부품의 80%가 외부에서 오고 공급망이 당신만큼 갑작스러운 변화에 빠르게 반응할 만큼 탄력적이지 않다면 그것은 거의 의미가 없습니다."라고 그는 말했습니다. "어떤 탄력성 논의에서든, 가장 약한 고리가 시스템의 탄력성을 결정한다는 것이 분명해야 합니다. 그리고 그것은 우리 대기업들이 공급망 파트너들과 깊은 협력을 통해 그들이 그 수준에 도달하도록 돕는 사고방식을 가져야 함을 의미합니다."

"그것이 OEM의 관점입니다"라고 빌러는 계속했습니다. "공급업체들에게는, 그들이 그 기차에 타지 않는다면 기차 아래 깔리게 될 것이라는 것을 이해해야 합니다." 소규모 작업장은 필수 기술 채택을 통해 공급망 입지를 방어할 준비가 되어 있어야 합니다.

인더스트리 4.0 기술이 대규모 다국적 OEM들이 만든 반짝이는 '미래의 공장'을 조명하는 화려한 미디어 보도에서 묘사되는 방식대로라면, 좁은 이익 마진을 가진 소규모 작업장의 예산을 훨씬 뛰어넘는 창고 분량의 새 디지털 지원 생산 장비와 복잡한 소프트웨어 및 IT 시스템이 필요하다는 인상이 지속됩니다.

빌러는 그렇지 않다고 말합니다. 첫째, 새로운 생산 장비는 일반적으로 필요한 센서와 소프트웨어를 갖추고 있어 성능 지표를 기록하고 공유할 수 있지만, 수십 년 된 장비도 적은 현금 지출로 스마트 팩토리 준비가 가능합니다.

"그것[인더스트리 4.0 준비 장비 부족]이 걸림돌이라고 생각하지 않습니다. 잘 작동하는 선반이나 밀링머신을 교체하는 것은 완전히 불필요합니다. 그곳에 LIMS 박스를 설치하여 기계에서 데이터를 추출, 시각화, 공유하면 되기 때문입니다."라고 그는 말했습니다. (38페이지 참조).

그리고 전체 공장을, 더 나아가 더 큰 기업을 한 번에 변혁해야 한다고 생각하는 것은 실수라고 그는 지적했습니다. 작게 시작하고 규모를 키우는 것이 훨씬 더 합리적입니다.

"내 메시지는 당신의 규모와 예산이 어떻든 오늘 시작할 수 있다는 것입니다"라고 빌러는 말했습니다. "단지 당신이 진짜 문제, 즉 좋은 ROI를 주고 이상적으로는 조직의 다른 부분으로도 잠재적으로 확장할 수 있는 문제에 집중하여 시작하도록 확실히 해야 합니다."

마지막으로 그는 세 가지 조언을 제공했습니다: "작게 시작하라, 단순하게 시작하라, 지금 시작하라. 세 번째가 꽤 중요합니다. 시작하지 않으면 항상 시작하지 않을 핑계가 생기기 때문입니다. '이 고객이 온다', '아마 다음 납품 후에'. 그리고 시작은 절대 일어나지 않습니다. 결정을 내리고 시작해야 합니다."