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4차 산업혁명시대, 제조업의 도전
18세기 증기기관의 발명으로 촉발된 1차 산업혁명으로부터 250여 년의 시간이 흘렀습니다. 그리고, 현시대의 사람들은 4차 산업혁명을 이야기하고 있습니다. 1차 산업혁명을 증기기관의 발명으로 인간의 노동력을 기계가 대체해 온 과정이라고 한다면, 4차 산업혁명은 기계가 할 수 있는 일의 범위가 인간의 육체활동뿐 아니라 지적 활동까지 확장되는 것이라고 할 수 있습니다. 우리에게도 익숙한 2016년 이세돌 9단과 바둑을 겨루었던 구글 알파고, 작년부터 국내에서 진료를 시작한 IBM 왓슨이 대표적 예입니다.
제조업 혁명, 이미 시작됐다
4차 산업혁명은 지금도 ‘현재진행형’입니다. 그것이 가져올 미래가 어떤 모습일지는 아직 알 수 없습니다. 다만, 다수의 국가와 기업들이 4차 산업혁명의 주도권을 잡고 그 성과를 가지기 위하여 노력 중입니다. 독일의 Industry 4.0과 스마트팩토리, 미국의 Advanced manufacturing, 중국의 제조2025, 그리고 우리나라의 4차산업혁명위원회가 모두 그러한 노력의 일환입니다.
제조업 관점에서의 4차 산업혁명은 인공지능 기술을 바탕으로 한 단순하고 반복적인 의사결정의 자동화라고 할 수 있습니다. 대표적 활용 분야는 스마트팩토리, 머신비전 검사, 설비 예방정비, 가상 시운전입니다. 스마트 팩토리는 제품 생산 전 과정에 ICT(정보통신기술)를 적용해 생산성과 품질, 만족도를 향상시키는 지능형 생산 공장을 뜻하는데요. 제조업에 적용된다면 산업 기기와 생산 전 과정이 네트워크로 연결돼 제조업에 적용된다면 산업 기기와 생산 전 과정이 네트워크로 연결돼 고객의 요구에 유연한 대응을 할 수 있을 것으로 보고 있습니다.
국내 기업 수아랩은 최근 머신비전 검사 장비를 개발해냈습니다. 별도의 불량에 대한 규칙을 정해주지 않아도 제품의 이미지를 스스로 학습하여 불량을 판별해 낼 수 있게 됐죠. 독일의 지멘스는 가상공간에 시제품이나 공장 자체를 구현하여 예상 가능한 모든 문제점을 테스트할 수 있습니다.
스마트팩토리 견인에‘좌표’맞춘 기업들
포스코는 2015년부터 광양제철소 후판 공장을 대상으로 스마트팩토리 시범사업을 실시했습니다. 전통적인 방법으로는 해결하기 어려웠던 과제 20개를 선정해 추진한 결과, 연간 약 160억 원의 원가를 절감할 수 있었다고 합니다. 대표적으로는 스칼핑 공정에서 머신비전 검사를 적용해 양품 판정도를 향상시킴과 동시에 공정상 병목현상을 제거했고, 도금 공정에서 머신러닝 분석을 적용해 에어나이프의 재료비를 연간 약 10억 원을 절감하는데 성공했습니다. 2016년에는 데이터 수집과 분석 플랫폼인‘포스프레임’을 개발했습니다. 설비별 데이터를 표준화해 통합하고 백만분의 1초 단위로 설비와 재공품 상태를 측정해 인공지능을 통한 분석과 공정 개선의 기초를 구축했습니다.

LS산전은 2010~2015년간 청주1공장을 스마트팩토리로 전환했습니다. 조립라인을 최대한 자동화하고, 설비간 실시간 정보전송을 위한 네트워크도 구축했죠. 나아가, 청주2공장에는 공장에너지관리시스템을 적용해 에너지 사용량 등을 실시간으로 분석할 수 있는 시스템도 설치했습니다. LS산전은 이 시스템으로 생산성 60% 향상, 에너지 60% 절감, 불량률 93% 감소의 효과가 있었다고 전했습니다.
자료: 현대경제연구원
국내 기업, 4차 산업혁명 중요성 충분히 인식…대응은?
국내 기업들을 대상으로 한 조사 결과, 76.4%의 기업이 4차 산업혁명이 사업영위에 중요하다고 응답하였습니다.
이에 반해, 4차 산업혁명에 대해 잘 알고 있다는 기업은 6.8%, 이미 대응하고 있다는 기업은 5.1%에 불과한 것으로 나타났습니다.
4차 산업혁명을 맞는 대응 전략 CHECK
◆  맞춤형 대응전략 수립 필요
- 기업 상황에 맞는 명확한 목표 설정이 중요함.
- 데이터 기반의 공정 관리와 공장 자동화 등 기초적인 인프로 구축이 선행되어야 함.

◆  장기적 관점에서 신중하게 접근
- 한 번의 시도로 즉각적인 효과를 나타낼 수는 없고, 혁신적 기술이 모든 문제를 획기적으로 해결할 것이란 과도한 기대는 금물.
- 실패에 따른 리스크를 줄이기 위해서는 작은 과제부터 단계적으로 접근하는 것이 유효.

◆  현장의 경험과 지식을 적극 활용
- 4차 산업혁명 기술 전문가와 생산현장 전문가의 협업은 필수 요소.
- 임직원에 대한 교육을 확대하여, 내부 역량을 우선 확대.

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