현대 제조업에 스마트 팩토리가 필수적인 이유

거의 모든 사람이 스마트폰, 스마트 TV, 심지어 스마트카 개념에 익숙해졌습니다. 기술이 충분히 발전해 '스마트'라는 단어가 제품 앞에 붙었을 때 기대되는 기능이 무엇인지 일반적으로 이해하게 되었습니다. 하지만 소비재 영역 밖에서, 그 제품을 생산하는 기업들과 모든 '비스마트' 제품 생산 기업들도 동일한 기술의 혜택을 누리기 시작했습니다.

공장은 복잡성 규모가 크고 방대한 노동력과 설비를 필요로 하기 때문에, '스마트' 공장 개념은 몇 년 전까지만 해도 실현 불가능한 꿈이나 개념이었습니다. 하지만 최근 몇 년간 여러 트렌드가 수렴해 스마트 팩토리 개념을 꿈이나 개념 이상으로 만들었습니다. 이 트렌드들은 인더스트리 4.0의 부상과 함께 전체 비즈니스 모델을 바꾸고 효율성 증대와 비용 절감의 다음 물결을 가져올 고부가가치 혜택을 형성했습니다.

스마트 팩토리 시대가 도래했음을 보여주는 몇 가지 트렌드와 기업이 그곳에 도달하기 위해 할 수 있는 일은 다음과 같습니다:

기술적 진보

수년간 스마트 팩토리 개념은 실질적으로나 개념적으로나 도달할 수 없었습니다. 스토리지, 대역폭, 기업 내 IT 수준의 협소하거나 존재하지 않는 기술 역량이 그런 개념의 발전을 가로막았습니다. 사용 가능한 자동화는 단순하고 선형적인 작업 중심이었습니다. 이러한 요인과 비용 때문에 자동화 진전 결정은 필요성에 의해 주도되었으며, 설비와 노동 대비 부가가치로 간주되지 않았습니다. 하지만 무어의 법칙의 현실과 신기술의 급속한 발전으로 인한 비용 급감으로, 기업들은 이러한 기술이 조직에 잠재적 가치를 더할 수 있다고 고려하게 되었습니다.

이러한 첨단 기술의 능력도 극적으로 상승했습니다. 고급 알고리즘으로 머신러닝은 생산 설비 내에서 자율 또는 반자율 결정을 이끄는 행동을 지속적으로 개선하는 상태에 도달했습니다. AI와 심층 분석의 발전 역시 선형적으로 정의된 작업이 아닌 프로세스 연결로 이동할 가능성을 열었습니다. 존디어(John Deere)와 볼보(Volvo) 같은 기업이 머신러닝과 AI를 제조 공정에 도입했으며, 기술 발전의 가속화와 센서, 에지 장치, 소프트웨어 어댑터, 클라우드 컴퓨팅의 도입으로 이제 중소 제조업체도 이러한 도구를 이용할 수 있게 되었습니다.

공급망 및 수요 계획   

글로벌 경제의 출현으로 공급망은 전 세계의 원자재와 부품을 포함하게 되었습니다. 처음에는 낮은 인건비에 의해 주도되었지만, 많은 소비자 기기를 구동한 동일한 기술 발전이 소비자들이 더 정보에 입각하고 정교한 제품 취향을 개발하도록 했습니다. 이는 더 빠른 배송, 향상된 지속가능성, 더 나은 추적성, 몇 년 전만 해도 불가능했던 대량 맞춤화에 대한 수요로 이어졌습니다.

이러한 변화하는 취향 때문에 공급망은 더 복잡해졌고, 기업들은 이 복잡성을 관리하기 위해 기술을 활용할 필요성을 이해하기 시작했습니다. 이 기술은 유기적으로 공급업체 관계 개선, 더 효과적인 소통, 수요의 급격한 변화 탐색을 위한 정밀 추적을 가능케 했으며, 이는 공장 내 수직적 연결뿐만 아니라 공급망 전반의 수평적 연결을 심화시켜 모든 접점에서 공급망 지연을 제거함으로써 이루어집니다.

IT와 OT의 결합   

전통적으로 IT 같은 부서는 '간접비', 필요성에 의해 움직이는 기능으로 간주되었습니다. 고숙련이지만 이러한 기술은 일반적으로 작업 중심이었고 IT는 보통 의사결정 구조의 일부가 아니었습니다. 발생한 자동화는 운영 계획이나 제조 계획의 일부였습니다. 스케줄링과 계획, 품질, 유지보수를 주도하는 시스템도 마찬가지였습니다. IT의 전통적 기능은 이러한 이질적 시스템을 가동시키고 유지하는 것이었습니다. 연결성은 사후 고려 대상이었거나 단순히 불가능했습니다.

기술이 발전하고 OT가 IT와 점점 더 밀접해지면서, 인더스트리 4.0의 힘은 연결성을 통해 실현할 수 있는 가치가 증가함을 가리킵니다. 두 영역이 계속 수렴하면서, 네트워크와 시스템을 '간접비'로 보던 전통적 시각은 이러한 시스템을 통해 어떤 가치를 더할 수 있는지 추구하는 시각으로 바뀔 것입니다. 이 가치가 밝혀지면서 SCADA, 원격 인터페이스, 자연어 처리 기능이 있는 PLC 같은 운영 기술이 IT와 실시간으로 협업할 수 있게 됩니다.

기술 및 전문 인력 과제 

스마트 팩토리 채택을 밀어붙이는 한 트렌드는 구체적으로 실용적인 것입니다. 2000년 미국 제조업 근로자의 중간 연령은 40세였습니다. 2012년에는 44.7세로 증가했습니다. 더 많은 젊은이가 다른 분야로 대학에 진학하고 제조 인력이 고령화되면서, 딜로이트는 현재부터 2028년까지 미국에서 최대 280만 명의 노동력 부족이 발생할 수 있다고 추정합니다. 이러한 통계 때문에 많은 산업이 증가하는 노동력 부족에 대비해 스마트 팩토리 기술 투자를 늘리고 있습니다.

예상치 못한 경쟁 

연결성과 기술이 발전함에 따라 많은 기업이 전통적으로 매출을 두고 경쟁해온 동종 업계 경쟁사뿐만 아니라, 디지털화를 활용하는 기업들로부터 경쟁을 마주하게 되었습니다. 이들은 몇 년 전만 해도 진입할 수 없었던 산업에 진입해 경쟁할 수 있게 되었습니다. 기술 발전이 허용함에 따라 전화와 케이블 회사가 점점 더 서로의 전통적 제품 영역에 진입하는 것을 보면 이를 알 수 있습니다. 이제 연결성, IoT, 클라우드 컴퓨팅을 채택한 민첩하고 미래 지향적인 중소 제조업체들도 같은 관행으로 새로운 영역에 진입할 수 있습니다.

이러한 트렌드들이 계속 교차함에 따라, 산업용 IoT 전체 영역과 인더스트리 4.0을 이끄는 기술 생태계 내에서 발전이 지속될 것입니다. 기업들이 인더스트리 4.0 구현 전략을 개발할 때, 아마도 "왜 지금 스마트 팩토리를 가져야 하는가?"가 질문이 아닐 것입니다. 위 트렌드를 고려하면 훨씬 더 중요한 질문이 떠오를 것입니다. "어떻게 스마트 팩토리를 갖지 않을 수 있는가?"

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