인더스트리 4.0: 디지털 전환으로 성장 열기

제4차 산업혁명인 인더스트리 4.0이 시작되었습니다. 제조 산업은 디지털 전환과 지수 기술 활용을 통해 파괴적 변화를 겪고 있습니다. 이 개념은 최근 몇 년간 큰 화제를 모았지만, 많은 기업과 기업가에게 여전히 추상적인 아이디어로 남아 있습니다.

인더스트리 4.0이란?

지난 250년 동안 일련의 산업 혁명이 제조업의 제품 생산 방식을 영원히 바꿔왔습니다. 그들은 다음과 같습니다.

이 혁명들이 위젯 제조 방식을 영원히 바꿨듯, 인더스트리 4.0도 동일한 변혁적 영향을 약속합니다.

인더스트리 3.0이 개별 공정과 기계 자동화에 초점을 맞췄다면, 인더스트리 4.0은 모든 물리적 자산의 엔드투엔드 디지털화와 가치 사슬 파트너와의 실시간 디지털 생태계 통합에 초점을 맞춥니다.

그 결과로 생성된 데이터의 원활한 생성, 추출, 분석이 인더스트리 4.0이 약속하는 효율성 향상을 뒷받침합니다. 구체적으로, 기업이 생산과 운영의 다양한 차원을 더 잘 이해하고 통제할 수 있게 합니다.

이 통찰력은 기업이 즉각적인 데이터 인사이트를 활용하여 생산성을 높이고, 프로세스 효율을 개선하며, 비즈니스 수익을 증대할 수 있게 합니다.

핵심적으로 인더스트리 4.0은 광범위한 기술 간 상호 연결성을 활용하여 궁극적으로 가치를 창출하고, 제조에 더 포괄적이고 상호 연결된 전체론적 접근 방식을 제공합니다.

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인더스트리 4.0을 이끄는 기술들

인더스트리 4.0은 더 이상 '미래 트렌드'가 아닙니다. 변화와 혁신을 주도하는 선두 기업들에게는 이제 전략과 연구 방향의 핵심입니다. 흔히 지수 기술이라 불리는 다음 7가지 기술 트렌드가 인더스트리 4.0의 빌딩 블록을 형성합니다.

 

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빅데이터, 분석 & AI

인더스트리 4.0은 엄청난 양의 데이터를 생성합니다. 다중 소스(생산 설비, 공정, 엔터프라이즈, 고객 관리 시스템)에서 데이터 추출, 처리, 분석이 인사이트 생성, 실시간 의사결정 지원, 기존 공정 및 비즈니스 매개변수 개선의 표준이 되고 있습니다.

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증강현실(AR) 및 웨어러블 기술

증강현실 기반 기술은 교육 및 워크스루, 부품 선택, 원격 수리 및 문제 해결 기능을 포함하여 프로세스에 광범위한 영향을 미칠 수 있습니다.

이 기술들은 아직 초기 단계지만, 기업들은 작업자에게 실시간 정보를 제공하여 의사결정을 개선하고 인적 성과 오류를 최소화하기 위해 AR의 더 광범위한 활용을 모색하고 있습니다.

따라서 운송 및 인력 관리와 관련된 많은 간접비를 절감할 수 있습니다.

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사물인터넷(IoT) 및 스마트 센서

현장 장치에 임베디드 컴퓨팅이 장착되어 서로, 그리고 중앙 컨트롤러와 통신 및 상호작용할 수 있게 되었습니다. 이 움직임은 분석과 의사결정을 분산시켜 실시간 대응을 가능하게 합니다.

다양한 장치를 대량으로 모니터링, 제어, 오케스트레이션함으로써 IoT는 많은 사용 사례를 가지며, 자산 관리 및 추적이 주요 응용 분야 중 하나입니다. 예를 들어, IoT는 재고 관리에서 재고 과잉 또는 부족을 추적하고 방지하는 데 사용될 수 있습니다.

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적층 제조

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인더스트리 4.0으로 3D 프린팅 같은 적층 제조 방식이 널리 채택되어 소량 생산 제품에 복잡하고 가벼운 설계 같은 구조적 이점을 제공하고, 신속한 프로토타이핑과 더 큰 개별화 및 맞춤화를 가능하게 합니다.

또한, 기술의 특정 발전으로 툴링 없이 금속 부품 제조에도 적용 범위가 확장되었습니다.

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클라우드 컴퓨팅

클라우드 기반 애플리케이션은 인더스트리 4.0이 생성하는 빅데이터를 호스트, 공유, 분석할 훌륭한 기회를 제공합니다. 동시에 클라우드 기술 성능은 시간과 확장성에 따라 더욱 향상되어, 로컬 또는 전통적 컴퓨팅 기술보다 반응 속도가 몇 배 더 빨라질 것입니다. 클라우드 컴퓨팅은 공장 간뿐만 아니라 전체 글로벌 가치 사슬 네트워크 전반에 걸쳐 상호 연결성과 분산을 가능하게 합니다.

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수평 및 수직 통합

인더스트리 4.0으로 기업, 부서, 기능과 역량이 교차 기업 범용 데이터 통합 네트워크의 진화로 훨씬 더 응집력 있게 되어 진정한 자동화된 가치 사슬을 가능하게 합니다.

수평 통합은 공급업체에서 고객, 모든 핵심 가치 사슬 파트너까지 내부 운영을 훨씬 넘어섭니다. 이제 추적 및 추적 장치부터 실시간 통합 작업 계획 및 실행 기술까지 포함합니다. 클라우드 기반 플랫폼을 사용하여 시스템 기반 엔드투엔드 실시간 계획과 수평 통합 및 협업이 이제 가능합니다.

수직 통합에는 제조 현장 네트워크 내 디지털 엔지니어링과 실시간 데이터 통합 생산 계획이 포함됩니다. 수평 및 수직 통합은 기술 전선을 묶어주는 접착제입니다.

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사이버보안

연결성 증가와 데이터 수집 접점 증가로 중요한 생산 및 안전 시스템을 사이버보안 위협으로부터 보호해야 할 필요성이 극적으로 증가했으며, 조직의 비즈니스 연속성을 위한 사이버보안 역할이 필수적이 되었습니다.

PwC 연구에 따르면, 비즈니스 소유자들은 운영 중단과 책임 위험을 데이터 보안 우려 최상위로 꼽았습니다.

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인더스트리 4.0: 성공 사례

싱가포르 인더스트리 4.0에 대한 BCG 연구에 따르면, 인더스트리 4.0 급속 채택으로 2024년까지 국가 노동 생산성을 약 30% 높이고, 현재보다 평균 급여 50% 높은 22,000개 신규 일자리를 창출하며, 다국적 기업과 현지 기업을 포함해 총 S$36B 제조 생산량과 매출을 추가할 수 있다고 주장합니다. 그러나 이 연구는 이상적 궤적을 진술하며 다소 과도하게 낙관적으로 보입니다. 하지만 목표가 달성 가능함을 보여주는 성공 사례들이 있습니다.

세계 최대 광산 기업 중 하나인 리오 틴토(Rio Tinto)는 차량대(vehicle fleet) 모든 면을 24/7 모니터링하는 200개 센서 설치로 예기치 않은 자산 고장으로 인한 최대 200만 달러 손실을 회복했습니다. 스마트 센서와 데이터 분석을 결합하여 문제 트럭을 원격으로 사전에 식별하고 생산 일정에 맞춰 유지보수와 생산성을 계획했습니다.

일본 엔지니어링 및 자동차 OEM 기업 히로텍(HIROTEC) 코퍼레이션은 비계획 가동 중단으로 최대 130만 달러 비용을 부담했습니다. 온프레미스 IoT 클라우드 플랫폼에 에지 분석을 배포하여 "생산 시스템 수동 검사 시간 100% 단축, 기술자들이 생산 워크플로에 더 가치 있는 작업에 시간을 재투자할 수 있게 되었다"고 주장합니다.

GE 애비에이션은 와이파이 지원 토크 렌치와 결합된 글라스용 스카이라이트(Skylight)를 시범 운영하여 일상적 조립 및 유지보수 중 볼트를 최적으로 조입니다...

제너럴 일렉트릭(GE)은 증강현실이 제조 품질 관리와 인적 성과 오류 최소화에 어떻게 힘을 실어줄 수 있는지 보여줍니다. 오하이오 신시내티 제트 엔진 제조 시설 파일럿 프로그램에서 GE는 작업자용 AR 안경을 구현했습니다. 이 프로그램으로 작업자는 작업 활동 중단 없이 디지털 작업 지침을 확인하고, 교육 비디오나 전문가로부터 원격 음성 명령에 접근할 수 있었습니다. GE는 작업자 생산성과 품질이 최대 11% 향상되었다고 보고했습니다.

결론

인더스트리 4.0은 기술이 편재하는 디지털 경제를 열었으며, 우리 삶의 방식을 변화시키고 모든 비즈니스 부문을 근본적으로 파괴하는 변혁적 변화를 주도하고 있습니다.

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이 새로운 기술들이 흥미로울 수 있지만, 인더스트리 4.0의 진정한 당면 과제는 대다수 기업이 여전히 이를 활용할 준비가 되어 있지 않다는 점입니다.

기술적 변혁이 계속되고 초기 도입자들이 자사 비즈니스 맥락에 맞는 기술의 혜택을 누리는 동안, 대다수 기업 임원들은 이미 사용 가능한 방대한 기술과 역량에 당혹스러워하고 있습니다. 만연한 통념과 오해가 누구의 판단도 흐릴 수 있으므로, 명확한 진입점을 보기 어렵습니다.