2019년 주목해야 할 5대 첨단 제조 기술 트렌드

2018년 제조업계에는 꾸준한 산업 성장이 트렌드였습니다. 최근 포브스(Forbes) 보도에 따르면 미국 제조업은 대공황 이후 회복되어 지난 8년간 110만 개 일자리가 늘었습니다. 이 수치는 2019년에도 계속 증가할 전망입니다.

신기술과 혁신이 제조업 일자리를 계속 창출하고 있습니다. 예를 들어 컴퓨터 수치 제어(CNC) 기계 발전은 생산량과 효율 지표를 높여 중소 제조업체(SMM)의 생산성 경쟁 환경을 평준화하고 있습니다.

하지만 제조업체들이 이러한 기술 발전을 충분히 활용하고 있을까요? 맥킨지 글로벌 연구소(McKinsey Global Institute) 보고서에 따르면 미국 제조업체는 2025년까지 전체 가치를 20%(최대 5,300억 달러) 높일 수 있습니다. 그러나 맥킨지는 업계 전체(중소 제조업체 포함)가 새로 나온 기술과 프로세스를 활용해야만 그 숫자를 달성할 수 있다고 경고합니다.

적층 제조부터 협동 로봇까지, 전국의 제조업체들은 이미 이러한 하이테크 발전을 많이 활용하고 있으며, 종종 지역 MEP 센터를 통해 MEP 내셔널 네트워크™와 연결된 덕분입니다.

이러한 현장 경험을 바탕으로, 2019년 중소 제조업체가 주목해야 할 핫한 기회 몇 가지를 소개합니다.

1. 적층 제조(Additive Manufacturing)

적층 제조 기술 발전은 중소 제조업체의 에너지 비용 절감, 폐기물 최소화, 생산 증대에 기여할 수 있습니다. 게다가 이 기술들은 점점 더 저렴해지고 있다고 캘리포니아 제조 기술 컨설팅(CMTC), 캘리포니아 MEP 센터는 전합니다.

작년 NIST MEP는 국립표준기술연구소(NIST) 내 또 다른 프로그램인 적층 제조 측정 과학(MSAM) 프로그램과 협력하여 적층 제조의 장단점을 심층 분석했습니다. 협력 결과, 3D 프린팅의 이점을 누리기 위해 제조업체들이 고려해야 할 '팩트(factoid)'들은 다음과 같습니다:

• 적층 제조 장비를 꼭 살 필요는 없습니다. 지역 서비스 뷰로(service bureaus)가 장비 투자 전 테스트를 도울 수 있습니다.
• 이미 컴퓨터 지원 설계(CAD)를 사용 중이라면 적층 제조 활용까지 한 걸음만 남았을 수 있습니다. 데이터가 이미 디지털화되어 있다면 데이터를 적층 제조 장비에 연결해 시제품을 만드는 건 간단한 과정입니다.
• NIST MSAM 데이터베이스는 NIST 연구자들이 다양한 소재, 레이저 출력, 레이저 속도 등 빌드 생성 시 샘플링하며 수집한 데이터를 제공합니다.
• 적층 제조를 두려워 말고 실험해 보세요. MEP 센터와 협력한 제조업체들은 이미 시제품 테스트 중이며 유망한 초기 성과를 보이고 있습니다.
• 적층 제조는 이미 금형 제작에 적용되어 금속 주조용 전통 사형(沙型)을 대체하고 있습니다.

2. 협동 로봇(Collaborative Robots)

로봇 산업 협회(Robotics Industries Association, RIA)는 협동 로봇, 일명 '코봇(cobots)'을 정의된 협업 작업 공간에서 인간과 나란히 일하도록 특별히 설계된 로봇으로 정의합니다. 적층 제조와 함께 코봇 기술은 대기업과 경쟁하려는 중소 제조업체에 강력한 아군이 될 수 있습니다. RIA는 코봇 판매가 2026년까지 340억 달러에 달할 것으로 전망하며 점점 더 많은 제조업체가 이 기술을 활용할 것으로 봅니다.

이러한 수요 증가에 대비해 NIST 로봇 테스트 시설 연구자들은 안전 표준 구현, 인간과 코봇 나란히 작업의 복잡성 연구 등 지속적인 로봇 연구를 수행 중입니다. NIST 과학자들은 조립, 머신 텐딩, 품질 검사 등 제조 작업에서 코봇의 안전성과 생산성 잠재력을 문서화하고 있습니다.

3. 스마트 제조(Smart Manufacturing)

머신 러닝과 분석이 CNC 기계를 통해 더 쉽게 이용 가능해지면서 제조업체는 스마트 제조로 생산성과 효율을 높일 수 있습니다. 최근 MEP 내셔널 네트워크 기사에서 '스마트 제조'는 "제조 공정에 대한 정보를 필요할 때, 필요한 곳에서, 필요한 형태로 제공하여 중요한 비즈니스 운영에 대한 현명한 의사결정을 내릴 수 있게 하는 실천"으로 정의됩니다.

기술 자체만으론 비즈니스를 성장시킬 수 없습니다. 해당 기사에서는 제조업체가 장기·단기 비즈니스 성장 목표를 세우고, 그 성장을 측정할 마진을 설정한 뒤, 그 목표 달성에 필요한 기계와 기술 유형을 결정해야 한다고 제안합니다.

4. 사이버 보안(Cybersecurity)

NIST의 쉽게 접근 가능한 사이버 보안 가이드라인 덕분에 사이버 보안 계획이 없는 중소 제조업체도 자사 운영과 고객 기밀 정보 보호를 시작할 수 있습니다. 예를 들어 CNC 기계가 제조업체 성장을 도왔지만, 해커들의 잠재적 컴퓨터 접근 포인트도 더 많아졌기에 이제 이러한 취약점을 해결해야 할 때입니다.

국방부(DoD)는 모든 계약 원청업체(OEM)에 사이버 보안 표준을 설정했으며, 이 규칙은 DoD 공급망에 속한 중소 제조업체에도 적용됩니다. 국방 연방 조달 규정 보충(DFARS)은 일부 '기본' 정보 시스템 보안 통제를 제공하고 '적절한 보안', '독점 정보', '통제 대상 기술 정보' 등 핵심 용어를 정의합니다.

이러한 DoD 표준은 NIST MEP가 개발한 'NIST MEP 사이버 보안 자가 진단 핸드북: DFARS 사이버 보안 요건 대응을 위한 NIST SP 800-171 보안 요구사항 평가'에 반영되어 있습니다. 이는 DFARS 요건을 충족하여 방산 계약자가 되거나(또는 유지하거나) 하려는 제조업체뿐만 아니라, 조직 리스크 관리를 위한 사이버 보안 로드맵을 찾는 상업적 공급망에도 프레임워크를 제공합니다.

5. 인력 개발(Workforce Development)

기술 발전은 미래 인력 개발에 수많은 기회를 제공합니다. 이미 로봇이 맡게 된 반복 조립·검사 업무를 하던 직원들이 문제 해결 스킬이 필요한 상위 직무로 커리어를 발전시키고 있습니다.

한편 제조업체는 여전히 수많은 숙련공을 채용해야 합니다. 딜로이트(Deloitte)와 제조연구소(The Manufacturing Institute) 최근 연구에 따르면 숙련 생산, 디지털 인재, 운영 관리 직책이 향후 3년간 3배 더 채용하기 어려워질 것이며, 2018~2028년 사이 제조업에서 240만 개 일자리가 미충원될 전망입니다.

제조 엔지니어(플랜트 엔지니어 또는 프로세스 엔지니어라고도 함)는 2019년에 비용편익 분석, 생산 문제 해결, CAD 소프트웨어 운용으로 제품과 시스템 설계·생산을 수행하며 수요가 높을 전망입니다. 물리적·디지털 세계 간 제조 가치사슬 전반의 통신 네트워크를 관리하는 디지털 트윈 엔지니어(Digital twin engineers)도 높은 수요가 예상됩니다.

이러한 새로운 고위 직책 인재 확보와 채용을 돕기 위해 MEP 내셔널 네트워크는 검증된 인력 개발 솔루션을 제공하며, 자원 연결, 산업 파트너십, 커리어 경로, 기존 및 신흥 인재 유치를 위한 기타 가이드를 제공할 수 있습니다.

미래는 지금이다

2019년은 제조업에 흥미로운 해가 될 전망이지만, 위 모든 주제는 향후 수십 년간 제조를 형성할 더 큰 역학의 단면들입니다. 사실은 우리가 제품의 설계, 제작, 사용, 서비스를 바꾸는 산업혁명 한가운데 있습니다. 그 함의는 특히 중소 제조업체에게 흥미진진한데, 생산성과 수익성 향상을 위한 재료가 그 어느 때보다 접근하기 쉬워졌기 때문입니다. 귀사가 기회를 잡을 준비가 되었다면, 미래는 지금입니다.