[FA저널 SMART FACTORY 이건오 기자] 지난 2017년 1월호에서는 최근 국내외 산업계에서 가장 뜨겁게 떠오른 이슈인 인더스트리 4.0, 4차 산업혁명을 커버스토리로 다루며 그 시작은 스마트 팩토리에 있다고 전했다. 이어지는 주제로 이번호에는 스마트 팩토리를 추진, 운영하고 있는 분야별(MES, ERP) 주요 기업들의 2017년 사업 전략을 취재했다.

스마트 팩토리는 기획·설계, 생산, 유통·판매 등 전 과정에 정보통신기술(ICT)을 도입해 최소비용과 시간으로 제품을 생산한다는 특징을 갖고 있다. 이러한 이점 등의 이유로 민관합동 스마트공장 지원 사업 등을 통해 급진적으로 확산되고 있는 실정이다. 생산운영관리시스템(MES), 전사적자원관리시스템(ERP), 제품개발지원시스템(PLM), 공급망관리시스템(SCM) 등의 모듈이 핵심 솔루션으로 스마트 팩토리의 근간이 되고 있다. 본지 2월호에서는 MES, ERP 전문 기업을 집중 취재해 핵심 전략들을 알아봤다.

4차 산업혁명을 주도하기 위한 싸움
영국은 18세기 증기기관이라는 동력으로 1차 산업혁명을 주도해 확산시켰다. 1900년대 초 컨베이어 벨트 시스템이 도입되면서 2차 산업혁명의 중심은 유럽에서 미국으로 옮겨졌다. 대규모공장 조립라인을 통해 대량생산이 가능해진 시기다. 미국은 연이어 1970년대 전자 및 IT 기술에 의한 산업발전으로 3차 산업혁명도 주도했다. 3차 산업혁명까지 유럽과 미국이 중심이었던 것이다. 이제 4차 산업혁명이 눈앞에 있다. 2020년 정점에 이를 것으로 보이는 4차 산업혁명은 어떤 국가, 어떤 기업이 이끌게 될 것인가. 세계는 지금 초미의 관심과 전략을 내놓으며 주도권 경쟁에 불을 지피고 있다.

스마트 팩토리는 독일, 미국, 일본, 중국 등 경제 강국들이 제조업 중심의 정책 방향과 투자 계획을 발표함과 동시에 그 중요성이 대두되고 있다. 2016년 6월 발간된 BCC보고서는 스마트 팩토리 세계시장 규모가 2015년 약 177조에서 2020년 약 437조까지 연 평균 20%씩 성장할 것으로 예측했다. 지역별로는 아시아 태평양 지역이 가장 큰 시장을 형성하며, 성장률도 가장 높을 것으로 예측했다.

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국내 제조업은 그동안 고용과 혁신 창출의 역할을 해 왔으며, 국부의 한 축을 담당했다. 하지만 고비용 생산구조, 소프트파워 부족 등의 구조적 문제점과 대외 환경 변화에 대응하기 위해 제조업 패러다임의 변화가 요구됐다. 정부는 2014년 6월 ‘제조혁신 3.0’ 전략을 발표하며 융합형 신제조업으로 국내 제조업의 방향을 잡았다. 세부적으로는 IT와 S/W 융합으로 신산업을 창출하고, 새로운 부가가치를 만들어 선진국 추격형에서 선도형 전략으로 전환한다는 내용이다. 이를 위해 정부는 제조업 혁신을 주도할 환경 조성에 힘을 쏟고 있는데, 그 핵심은 스마트 팩토리다.

4차 산업혁명에 관심을 두고 힘을 쏟는 국가 중 중소·중견기업에 대한 고려는 한국이 가장 적극적이라는 평가도 있다. 그 내용을 뒷받침 하는 것은 민관합동 스마트공장추진단을 필두로 2020년까지 스마트 팩토리 1만개 보급 확산 사업을 추진하는 것이다. 특히, IT를 기반으로 해 중소·중견기업 공장의 약 1/3을 스마트화 하고, 기술개발을 위해 2015년 113억원을 투입했다. 이를 통해 ICT 기반 S/W 중심의 공장운영솔루션, H/W 중심의 현장자동화를 이뤄낸다는 내용이다. 스마트공장추진단은 최근 MES와 IoT 및 센서, ICT 연계 제조용 로봇, 자동화 제조장비 등의 MES 연계 현장자동화, PLM, SCM, ERP 등의 공급기업 풀 운영을 통해 스마트 팩토리 보급에 박차를 가하고 있다. 또한 국제 표준화를 선도할 수 있도록 표준화 전략 마련에도 힘을 쏟고 있다.

스마트 팩토리의 핵심 MES, ERP
2월호 커버스토리에서는 스마트 팩토리의 핵심 S/W 솔루션인 MES와 ERP 전문기업을 취재해 2017년 사업 전략 및 전망에 대해 다룬다. 소개에 앞서 MES와 ERP는 무엇이고, 스마트 팩토리에 어떤 기능을 담당하는지 정리해 봤다. 스마트 팩토리 운영시스템의 기업경영 프레임워크에는 프로세스 관점과 시스템·자동화 관점이 있다. 여기에 생산운영관리(MES), 전사적자원관리(ERP), 제품수명주기관리(PLM), 공급망관리(SCM), 공장에너지 관리시스템(FEMS), 보안 등의 서브 모듈이 포함된다.

생산 현장을 한 눈에 보는 솔루션, MES
MES(Manufacturing Execution System)는 생산 현장을 최적화하고, 생산 현장의 원가를 절감하고자 하는 제조업체에 주문에서 제품 생산에 이르기까지 관련 정보를 제공하는 생산운영관리시스템이다. MES는 생산 현장에서 발생하고 있는 최신의 정보를 현장 실무자나 관리자에게 보고하고, 신속한 응답을 통해 생산 조건을 변화시키며, 가치 없는 요소를 감소시켜 생산 공정과 기능을 개선하도록 유도한다.

따라서 기업이 소유한 자산의 효율화는 물론 정확한 납기, 재고의 순환, 전체적 순이익, 자금 흐름 능력 등을 향상시켜 준다. 현재 자동차, 반도체, 전자, 식품 제조, 약학, 항공, 의료 기기, 타이어, 철강 및 직물 제조 등 제조업 부문에서 폭넓게 사용되고 있다. MESA인터내셔널에서는 정량적 자료를 이용해 MES의 도입 효과를 분석했다. 이에 따르면, 기업들은 데이터입력 시간 평균 75% 이상, 제조사이클 시간 평균 45%, 생산과정에 있는 재공품 재고 25%, 문서작업 시간 평균 61%, 문서작업 손실률 평균 56%, 업무지연 시간 평균 27%, 제품결합률이 평균 8%씩 감소하는 효과가 있는 것으로 보고됐다.

제조현장과 주변 시스템의 통합, 생산 현장의 실시간 정보 통합, 통합 정보의 활용으로 최적의 의사결정을 지원하게 된다. 더불어 생산성 지표 향상, 품질 향상, 원가 절감과 가격경쟁력 제고, 납기단축과 준수 등 생산성 개선으로 기업경영에 기여하는 솔루션이다.
이러한 많은 기능을 포함한 가시적인 결과물이 나오고 있어 제조업체의 중요한 시스템으로 확산되고 있다. 그러나 구축비용 부담 등의 이유로 중소 제조업체의 접근성이 떨어진다는 시선도 있다.

MES 전문기업이 말하는 핵심전략
이번 취재를 통해 파악된 MES 분야의 현황 및 전망, 개선점에 대해서는 공통된 목소리가 많았다. 클라우드 환경의 SaaS 서비스 확장, 솔루션 간의 융합 및 협업, 낙후된 설비로 생산하는 중소기업에 대한 고심, 국제적인 표준화, MES 솔루션에 대처하는 기업의 자세, 빅데이터 및 인공지능, 머신러닝 등을 통한 고도화다.

클라우드 환경의 SaaS 서비스 확장과 관련해, 미라콤아이앤씨 이종원 사업팀장은 “MES는 현재 공장 개별 구축이 높은 비중을 차지하고 있지만 점차 클라우드 환경의 SaaS 서비스가 확장될 것이다. 또한 IoT를 이용한 데이터의 수집과 활용이 MES의 발전을 이끄는 요소가 될 것이고, 제조 공정에서 쌓인 수많은 데이터 중에서 의사결정에 도움이 되는 의미 있는 데이터를 도출해 내는 분석기술이 중요해질 전망”이라며, “기존 OT, PLM, ERP 업체가 MES 시장을 주도했지만 앞으로는 IoT·센서와의 데이터 통신, 설비·물류 자동화 레벨과 상위 MES, 분석 솔루션 간 융합기술을 가진 기업이 주요한 위치를 차지하게 될 것으로 기대하고 있다”고 전했다.

이와 같은 맥락으로 한국델켐 이양우 상무는 “현재 IT 산업의 대표적인 트렌드는 ‘모든 것을 판매가 아닌 서비스의 형태로 제공한다’라는 ‘Anything as a Service’라고 할 수 있다. 제품의 형태로 판매하고 소유하는 것이 아니라, 소비자가 필요로 하는 것들을 서비스의 형태로 임대 제공하고, 사용한 만큼 비용을 지불하는 것”이라며, MES 등 핵심 솔루션에 대한 서비스 개념의 진화를 강조했다.

보다 고도화된 스마트 팩토리를 위해서는 낙후된 설비로 생산하는 중소제조기업에 대한 고민이 필요하다는 목소리도 있었다. 아이티콤 성명호 대표는 “오래된 설비, 장비 등으로 생산하고 있는 중소제조기업을 스마트 팩토리화 하는데 고심할 필요가 있다. 생산현장을 관리하는 소프트웨어도 중요하지만, 오래된 설비들을 교체하는 데에는 한계가 있기 때문이다. 1만개를 목표로 하고 있는 스마트 팩토리 사업이, 3년이 지난 지금에도 2,000개 미만 으로 구축완료 된 상태다. 앞서 언급한 과제들이 해결된다면 그 확산 속도는 더 빨라질 것으로 생각된다”고 전하며, 데이터를 전송하는 설비 자체의 중요성에 대해 언급했다. 이 외에도 에이시에스 차석근 부사장은 “과거 ERP만을 글로벌화 해 관리할 수 있는 방식에서, 실시간 관리가 요구되는 MES 분야에도 단일 표준 소프트웨어 기능을 통해 글로벌 복수공장을 중앙에서 관리하는 시스템 구성이 가능하게 됐다”며 기술향상에 대한 현황을 전했다.

컴퓨터메이트 노명고 전무는 MES 등의 시스템을 탑재해 스마트 팩토리로 변화하는 기업들의 대처 자세에 대한 생각을 밝혔다. “현재 많은 기업들이 스마트 팩토리를 도입한다고 하지만 단순 자동화 수준에 머무르고 있으며, MES 또한 이러한 단순 분야에 적용이 되고 있는 현실이다. 정부의 지원이 매년 커지고 있지만, 설비 등 많은 투자가 함께 진행이 되지 않는 현실에서 진정한 Industry 4.0 시대를 맞을 준비가 되지 않았다. 이러한 문제 해결을 위해 지원정책에 변화가 필요하다”며, 전체적이고 지속적인 정부 지원에 대한 촉구 의사를 전하기도 했다.

빅데이터, 인공지능, 머신러닝 등의 도입을 통한 고도화에 대한 의견들도 많았다. 타스코 양희천 대표는 “아직은 MES 영역이 현장 장비들에 대한 제어와 트러블슈팅이 완벽하게 이루어지지 못하고 있으나 향후에는 이를 보완하는 하는 방향으로 발전될 것으로 판단한다. 결국은 하위 생산 장비들의 모든 데이터를 모아서 빅데이터로 이를 분석하는 아키텍처가 중요할 것으로 판단된다”고 밝혔다. 엠프론티어 이성원 부문장은 “MES, POP, HMI, SFC 등 제조 현장관리 시스템과 상호 운용돼야 하며 기존의 결과 관리 중심에서 예측, 통제, 모니터링 중심으로 이동할 수 있는 시스템 설계와 필요한 AI, 빅데이터 분석 등 요소 기술의 확보가 필요하다”며, 현장관리 시스템과의 상호 운용성 또한 강조했다.

인밸류비즈 최창석 대표는 유연한 시스템 구축에 대한 의견을 덧붙이며, “4차 산업혁명에서 다품종 소량생산은 지속적으로 확대될 것이다. 우리 제조업이 가야할 궁극적인 목표는 MES, 빅데이터, SCM 분야를 필수로 한 유연생산시스템을 구축하는 것”이라고 말했다. 이와 같은 맥락으로 비즈솔루션코리아 김용겸 대표는 “제조현장의 혁신에 따라 MES에 대한 사용자들의 요구사항은 좀 더 세밀하고, 까다로워 질 것이라 생각된다. 특별한 개선 및 보완책보다는 좀 더 국내 제조사들의 운영 환경과 요구사항에 맞는 시스템으로 맞춰 나가야 할 것”이라고 전했다.

기업 관리를 위한 필수 솔루션, ERP
ERP(Enterprise Resource Planning)는 MRP, MIS 등의 자원관리 프로그램의 발전 과정에서 탄생한 시스템으로 기업 내 생산, 물류, 재무, 회계, 영업과 구매, 재고 등 경영 활동 프로세스들을 통합적으로 연계해 관리한다. 또한 기업에서 발생하는 정보들을 서로 공유하고, 새로운 정보의 생성과 빠른 의사결정을 도와주는 전사적자원관리시스템이다.
현재 ERP를 도입하는 것은 예전처럼 전산화한 시스템을 구축하는 것이 아니라, 업무의 처리 방법이나 기업의 구조를 본질적으로 혁신해 생산성을 극대화하는 전략적 접근이라 할 수 있다.

기업의 생산, 영업, 구매, 재고관리, 회계부서 모두가 기업에 필요한 정보를 동시에 공유하며, 기업의 전 부문이 통합적으로 운영된다. 생산시간의 손실을 최소화하고, 시스템 상에서 재고 정확도가 지속적으로 개선되는 효과가 있다. ERP 시스템은 생산계획·관리, 자재관리, 품질관리, 설비유지보수, 판매와 배분 등을 포함하는 생산관리기능, 원가통계, 재무분석, 비용관리, 예산수립 등의 업무를 지원하는 재무·회계기능이 있다. 또한 고객·상품관리기능, 자재예측, 구매, 유통, 재고 등의 흐름을 최적화 하는 공급망관리기능, 기업서비스기능, 인적자원관리기능을 포함하고 있다.

이러한 기능을 통해 제조업체들은 제품가의 60~70%를 차지하는 부품조달을 합리적으로 기획하고, 긴급하게 발생하는 새로운 생산수주 상황에 실시간으로 대처할 수 있다. 또 분기별 혹은 반기별로 시행하던 기존의 총 실사방식에서 탈피, 순환실사가 가능해질 수 있다. 이에 따라 언제든지 투명한 회계 상황을 파악할 수 있게 된다. 더불어 주기적으로 재고부족이나 과잉 순환 등의 흐름을 추적할 수 있게 돼 오류를 해결할 수도 있다.

ERP 전문기업이 말하는 핵심전략
ERP는 전체 자동화로 나아가는 스마트 팩토리 구축에 있어 베이스가 되는 시스템이다 보니, 이미 많은 기업이 실행하고 있는 솔루션이다. MES와 마찬가지로 빅데이터, 타 솔루션과의 협업, 클라우드 SaaS 서비스 등의 도입과 개발을 통해 향후 스마트 팩토리 고도화에 대응하고 있는 것으로 파악됐다.

영림원소프트랩 김정동 과장은 경영 순환주기에 추가될 시뮬레이션 단계를 강조했다. “계획, 실행, 평가, 보고의 Plan-Do-See 경영 순환주기를 Plan-Do-See-Simulation의 경영 순환주기로 옮겨오는 사업이다. 이는 시뮬레이션을 통해 다시 계획의 단계로 순환되는 것인데, 이에 대응하기 위한 연구와 변화가 필요하다. 아마도 그렇게 되면 MPS, MIS, ERP를 대체하는 새로운 용어가 생기지 않을까 생각된다”고 밝혔다.

더존비즈온 김광배 이사 역시 빅데이터 연계, 솔루션 간의 연동을 핵심 전략으로 내다보며, “ERP의 도입뿐 아니라 현장 설비와의 연동을 통한 업무 자동화 지원 분야의 확대가 필요하다. 이를 통해 제조설비 자동화로 생산성 증대 및 원가 절감에 도움을 줄 수 있어야 한다. 지능형 BI 개발 및 빅데이터 분석 툴과 ERP 연동을 통해 수요 예측 정확도 향상을 기대한다”고 전했다.

유니에버 이강선 상무는 모바일 서비스에 대한 필요성을 강조하며, “ERP 시스템은 빅데이터를 이용한 시뮬레이션, 예측, 스케줄링, 모니터링으로 경영정보가 실시간 제공돼야 한다. UI 측면에서는 PC뿐만 아니라 모바일을 통해 때와 장소를 가리지 않는 정보 활용이 가능해 질 것이다. 제조 현장관리 시스템과 상호 운용돼야 하며, 기존의 결과 관리 중심에서 예측, 통제, 모니터링 중심으로 이동할 수 있는 시스템 설계와 필요한 AI, 빅데이터 분석 등 요소 기술의 확보가 필요하다”고 밝혔다.

한국 제조업 위기는 기회가 될 수 있나?
한국의 제조업 경쟁력 순위는 계속되는 하락세에 있다. 딜로이트 글로벌과 미국경쟁력위원회가 공동 조사해 발표한 보고서에 의하면, 한국 제조업 경쟁력은 2010년 3위까지 올랐던 순위가 향후 5위권 밖으로 밀려날 전망이다. 그럼에도 제조업은 국부의 한 축을 담당하며, 한국 경제의 핵심 동력임은 변함없는 사실이다.

거세게 몰아치는 4차 산업혁명의 물결에 제조업 강국과 대기업들을 중심으로 다양한 전략과 대응방안이 쏟아져 나오고 있다. 국내에서도 ‘제조혁신 3.0’ 전략을 수립하고, 스마트 팩토리 보급 확산에 집중하는 등 4차 산업혁명의 물결에 배를 띄웠다. 이를 통해 한국 제조업은 이 시기를 기회 삼아, 선도형 제조업으로 도약한다는 목표를 세웠다. 본지에서는 스마트 팩토리 핵심 솔루션인 MES, ERP 전문 기업을 취재하며 2017년 사업 전략과 전망에 대해 인터뷰했다. 민관합동 스마트공장 추진단의 스마트 팩토리 보급 프로젝트에 관해서는 제조기업의 인식 개선과 접근성을 높여 실질적인 구축을 이뤄냈다는 긍정적인 평가가 많았다.

그럼에도 스마트 팩토리 구축 및 확산에 있어 많은 숙제가 있음도 확인했다. 오래된 설비를 가동해 생산하는 업체의 고도화, 변화에 대응하며 수준을 끌어올려야 하는 S/W 기술력과 인재 양성, 솔루션 수요 기업 경영진의 인식 개선, 정부의 적극적이고 지속적인 지원, 고도화된 생산 시스템을 갖춘 제조업체의 사례, 국제적인 표준화에 대한 노력 등을 공통된 목소리로 전해왔다.
FA저널 SMART FACTORY 이 건 오 기자 (fa@infothe.com)

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