인더스트리 4.0 활용: 승리하는 디지털 로드맵 구축을 위한 검증된 전략

준비됐든 아니든 제조 세계는 변하고 있습니다. 인더스트리 4.0 기술을 활용한 디지털 전략 수립 입문서를 소개합니다.

제1, 제2, 제3차 산업혁명을 되짚을 필요는 없습니다.

지난 2세기 제조업의 진척을 추적하려는 이들은 인터넷과 다른 곳에서 풍부한 정보를 찾을 수 있습니다.

지금 더 중요한 것은 a) 우리가 이전 것들을 훨씬 능가하는 변화 잠재력을 가진 제4차 산업혁명의 초기 단계에 있고, b) 이 새로운 기술들을 마스터하는 것이 미래 성공에 필수적이라는 사실을 깨닫는 것입니다.

그런데 이 '인더스트리 4.0'이란 무엇입니까? 그리고 인류가 첫 돌을 갈아 만든 이래 계속돼 온 일상적 기술 진보와 무엇이 다릅니까?

깊은 질문이지만, 간단히 말해 현재 산업혁명은 데이터와 디지털화로 정의됩니다. 공작기계와 공장이 스마트하고, 이전에 분리됐던 시스템들이 서로 통신하며, 결정이 추측이 아닌 분석에 기반하는 환경입니다.

또한 제조업체가 마스터해야 할 환경입니다. 증기 동력이 전기로, 기계적 제어 시스템이 컴퓨터와 소프트웨어 제어로 대체됐듯, 가상화와 빅데이터가 현재 제조 방법론을 보완하고 경우에 따라 대체할 것입니다.

기계 작업장, 판금 제작자, 제조업계 누구든 이 용감한 새 디지털 세계에서 성공하려면 익숙해져야 할 인더스트리 4.0의 핵심 구성요소들을 소개합니다.

산업용 사물인터넷(IIoT)이란 무엇이며 이점은?

집에 인터넷 가능한 연기 감지기나 스마트 온도조절기가 있다면, 이미 사물인터넷(IoT)에 익숙합니다. 같은 기술을 CNC 공작기계나 기타 산업 장비에 적용하면—맞습니다—이제 여러분은 IIoT, 즉 기계 성능, 생산 상태, 잠재적 유지보수 필요 등 수많은 데이터 비트의 원천인 산업용 사물인터넷 사용자입니다.

사실 IIoT는 너무 많은 정보를 수집할 수 있어 소위 빅데이터의 원천으로 여겨지며, 최대 이득을 위해 필요한 최소한으로 유지해야 합니다. 그러나 제대로 구현되면 IIoT는 시설이 '부족 지식(tribal knowledge)에 과도하게 의존'하는 것을 피하고, 숙련된 사람들이 힘들게 얻은 경험을 갖고 떠날 때 생기는 리스크를 줄여줍니다.

이는 샌드빅 코로만트의 디지털 가공 디렉터 제프 리지가 말한 것으로, IIoT가 자사의 MachiningInsights 같은 분석 소프트웨어와 결합하면 그 같은 사람들을 훨씬 더 효과적으로 만든다고 제안합니다. 그는 또한 아직 IIoT를 쓰지 않는 작업장이라면 지금 시작하기에 좋은 때라고 말합니다.

산업용 클라우드 컴퓨팅

대부분의 경우, IoT 기기에서 스트리밍되는 데이터는 클라우드로 갑니다. 거창한 이름에도 불구하고 실제로는 애틀랜타, 리노 등지의 초연결 서버 가득한 데이터센터에 불과합니다. IIoT와 마찬가지로 여러분은 매일 클라우드를 쓰면서도 의식하지 못할 수 있습니다. 뱅킹 소프트웨어, 페이스북, 드롭박스, 워드 위드 프렌즈, 오늘날 사용되는 거의 모든 컴퓨터 기반 서비스나 모바일 앱이 클라우드에 있습니다.

왜 이게 제조업체에 중요합니까? 여러 답이 떠오릅니다. 첫째는 방금 설명한 IIoT와의 상호운용성과 생산 공정 원격 모니터링·관리 기회입니다. 이는 무인 제조와 그 많은 이점으로의 문을 엽니다.

하지만 클라우드 기반 SaaS(Software as a Service) 제공이 오토데스크 360, 머시닝클라우드, 다수 ERP 시스템 같은 곳에서 늘고 있다는 점도 있습니다. 이들은 배포 간소화와 투자 비용 대폭 절감으로, 한때 손이 닿지 않던 하이엔드 소프트웨어 시스템을 중소 제조업체도 이용하게 해줍니다. 에피코 소프트웨어의 톰 바딩거는 "클라우드 컴퓨팅은 우리 모두의 비즈니스 방식을 완전히 바꿀 힘이 있습니다."라고 말합니다.

디지털 트윈이란 무엇입니까?

클라우드는 인더스트리 4.0의 또 다른 주요 발전인 디지털 트윈(가상 트윈)과 밀접합니다. 뭐라 부르든 제조업체는 이 디지털 복제품을 사용해 제품 설계 검증, 고장 모드 시뮬레이션, 현장 성능 예측, 실시간 실사용 데이터 수집을 합니다.

오토데스크의 CAM 제품 관리자 알 왓모프는 디지털 트윈이 다중 개선 기회를 제공한다고 지적합니다. "단순히 툴패스 시뮬레이션일 수 있는데, 가공 데이터가 디지털 트윈에 연결돼 성능 분석이 가능합니다. 다른 극단에는 공장 바닥 디지털 트위닝이 있어 산업·제조 엔지니어가 전체 운영을 최적화할 더 큰 능력을 줍니다."

적층 제조

그리고 3D 프린팅이 있습니다. 처음 보면 적층 제조(AM)가 왜 인더스트리 4.0 기술로 간주되는지 불분명할 수 있지만, 의심할 여지없이 그렇습니다. "저비용으로 소량 생산하는 능력은 대량 맞춤화를 거대 기업뿐 아니라 더 많은 제조업체 손에 닿게 했습니다."

이는 메이커봇 인더스트리의 CEO 나다브 고센의 관점으로, 3D 프린팅이 원래 쾌속 프로토타이핑 기술에서 훨씬 진화했음을 지적합니다. 시설은 지그·고정구와 기타 툴링 제작에 씁니다. 항공기 제조사는 핵심 엔진 부품, HVAC 덕팅, 구조 부품 생산에 씁니다. 자동차 제조사들도 최종 사용 제조 기술로서 가치를 보기 시작했습니다. 목록은 계속됩니다.

하지만 다시, 왜 3D 프린팅이 인더스트리 4.0 우산 아래 있습니까? 더 중요하게, 왜 제조업체가 채택해야 합니까? 이유는 많습니다. 첫째, 본질적으로 디지털 기술입니다. 클라우드를 활용해 데이터 교환과 협업을 합니다. 크게 자동화되고, 현지 제조를 촉진하며, 절삭 가공 공정보다 훨씬 덜 낭비적입니다. AM은 아직 머신러닝과 AI(인공지능) 능력은 없지만, 확신하건대 곧 올 것입니다.

AI 얘기를 꺼내니, AI도 인더스트리 4.0 퍼즐의 또 다른 조각입니다. 증강·가상현실(AR/VR), 첨단 로보틱스와 자동화, 에지 컴퓨팅, 사이버-물리 시스템(CPS) 등도 마찬가지입니다. 감당하기 벅차 보일 수 있고 실제로 그렇습니다. 하지만 디지털 제조 전략 구현을 고민하는 이들에게 제프 리지의 조언을 드립니다: 크게 생각하고, 작게 시작하고, 빠르게 움직이십시오.

샌드빅 코로만트, 메이커봇, 오토데스크, 에피코 소프트웨어 및 기타 분들의 기사 작성에 도움 주신 데 특별히 감사드립니다.

자동화와 데이터를 어떻게 활용해 제조 역량을 개선하고 계십니까? 아래 댓글로 생각과 통찰을 공유해 주십시오.

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인더스트리 4.0 준비되셨습니까? 디지털 전략 개발 팁

제조업은 제4차 산업혁명의 초기 단계에 있습니다—이전 것들을 훨씬 능가하는 변화 잠재력을 가진.

인더스트리 4.0과 관련된 새 기술들을 마스터하는 것이 미래 성공에 필수적일 수 있습니다.

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