4차 산업혁명과 국내외 스마트팩토리 산업동향

[인더스트리뉴스 박규찬 기자] 스마트팩토리는 ICT와 제조업 기술이 융합해 사물인터넷(IoT), 빅데이터, 클라우드, CPS(사이버 물리 시스템) 등을 통해 공장 내의 장비 및 부품들의 연결, 상호 소통하는 체계로 이를 통해 제조업에서는 생산성 향상과 경쟁력을 높일 수 있으며 효율적인 유지보수 및 관리가 가능해진다.

국내 주요기업 스마트팩토리 현황

융합연구정책센터에 따르면 2016년 세계 시장규모는 462억달러로 연평균 5.4% 성장해 2021년에는 601억달러 시장으로 성장할 전망이다. 또한 표준을 제정해 시장을 주도하는 요소기술 기업과 플랫폼 서비스를 제공하는 응용기업으로 구분될 것으로 보여진다. 요소기술 기업으로는 화낙, 미쓰비시, 아스카와 등 일본 기업 중심으로 이뤄질 것으로 예상되며 응용기업으로는 지멘스, 훼스토, SAP, 로크웰오토메이션 등 주요 글로벌 기업들이 선도할 것으로 여겨진다.

먼저 우리나라는 대기업 중심으로 ICT 적용 제조현장 혁신을 위한 시도가 일부 진행되고 있으나 외산 솔루션에 대한 의존도가 높으며 시장 점유율 역시 잠식당하고 있는 상황이다. 아울러 국내 기술의 한계로 민간투자는 아직 시작단계에 있다.

포스코ICT는 국내 제철소를 대상으로 설비, 품질, 조업, 에너지, 안전관리 등 분야에 스마트팩토리 공장 적용 프로젝트를 추진 중에 있으며 이를 위한 ICT 요소기술 적용을 시도하고 있다. 이에 최근에는 세계 최초로 연속공정, 중후장대 산업인 포스코 철강공정에 성공적으로 스마트팩토리를 구축하고 확산사업에서도 성과를 보이고 있다.

또한 최대 목질자재 전문기업인 동화기업에 국내 최초로 클라우드 기반 스마트팩토리를 구축하는 데에 성공했다. 동화기업의 스마트팩토리는 초기 인프라 투자비용을 절감하고 안정적인 운영환경을 제공해 구축 성공사례로 꼽히고 있다. 이를 위해 포스코ICT는 대기업에 적용하던 스마트팩토리 시스템을 경량화하고 클라우드 기반으로 제공할 수 있도록해 시스템 도입에 따른 부담을 최소화했다. 이어 포스코ICT는 내년 5월까지 자동차부품 전문기업 J사의 스마트팩토리 구축을 추진할 계획이다.

LS산전은 스마트팩토리 시범사업을 통해 PLC 기반의 조립자동화 라인을 구축하고 수요예측 시스템이 적용된 유연생산시스템을 운영하고 있다. 이는 ICT와 자동화 기술 융합을 통해 다품종 대량생산은 물론 맞춤형 소량다품종 생산도 가능한 시스템 변혁을 구현한다. 또한 공장 자동화 시스템과 스마트 그리드 기술을 융합해 에너지 최적화를 위한 통합제어 관리시스템을 도입하고 있다.

현대자동차그룹의 공작기계 제조회사인 현대위아는 지멘스와 협력해 만든 스마트팩토리 솔루션을 통해 제품 설계부터 3D 시뮬레이션 결과물 확인이 가능하도록 했다.

삼성전자는 최근 국내 중소·중견기업의 제조현장 혁신, 운영시스템 구축, 자동화 등을 지원하는 스마트팩토리 구축 지원에 500억원을 투입한다고 밝혔다. 또한 민관합동 스마트공장추진단에 출연금을 기부하며 중소벤처기업부 매칭금 500억원을 포함할 경우 전체 사업비는 1,000억원에 달한다. 

삼성전자는 지난 2015년부터 중소·중견기업에 MES 구축을 지원하는 등 스마트팩토리 전환을 지원해왔으며 지난해까지 총 1,000 곳이 넘는 업체의 스마트팩토리 구축을 지원했다.

우리가 극복해야 할 과제

4차 산업혁명 시대에 양적 성장의 한계에 봉착한 우리나라는 고부가가치 기술 중심의 스마트팩토리를 통한 제조업의 체질 개선이 필요한 상황이다. 이를 위해서는 생산 효율성과 안전성을 높이기 위한 노력이 필요하며 정부가 추진 중인 제조혁신 3.0 전략을 통한 제조기술 간 유기적 연계 및 전략적 투자 촉진과 제조업 주기에 맞는 수요연계형 기술개발 강화를 위한 투자가 필요하다. 

아울러 이를 극대화하기 위해 정부는 대기업과 중소기업의 협업체계를 구축하는데 앞장서야 한다. 제조 스마트화는 단순 기기 및 설비 몇 개만 교체하면 되는 것이 아닌 공정부터 공급망까지 유연한 연계가 필요하기 때문에 전체적인 시스템 점검과 단계적인 구축이 돼야한다.

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