[39]코로나19 시대, 스마트팩토리가 왜 필요한가

[박정수 성균관대 스마트팩토리 융합학과 겸임교수] 스마트 팩토리란 무엇인가? 공장 자동화와는 분명히 구별되어야 함에도 불구하고 그 개념이 혼재되어 있는 것이 사실이다.

제품이나 서비스의 기획에서부터 고객에 이르기까지의 모든 과정을 인공지능(AI), 빅데이터, 사물인터넷(IoT) 등 정보통신기술(ICT)을 활용해 경쟁우위적인 비용(Cost)과 품질(Quality)을 적시 맞춤(Fit in Time)형으로 고객이 원하는 제품을 효율적으로 전달(Delivery)할 수 있는 생산체계를 갖춘 진화된 공장을 의미한다. 또한 과거 정형 데이터(Structured Data) 중심의 제조업 운영 시스템과 이미지, 영상 등 비정형 데이터(Unstructured Data), 즉 빅데이터 관리기술과 인공지능을 중심으로 한 4차 산업혁명이 몰고 온 제조 운영 시스템이다.

‘스마트 팩토리’가 단순한 공장 자동화와는 분명한 차별적 요소가 있듯이, 과거 정형 데이터(Structured Data) 중심의 제조업 운영 시스템과 이미지, 영상 등 비정형 데이터(Unstructured Data), 즉 빅데이터 관리기술과 인공지능을 중심으로 한 4차 산업혁명이 몰고 온 제조 운영 시스템은 완연히 다르다. 그래서 스마트팩토리는 새로운 가치망을 관리(Value Chain & Stream Management)하는 경영전략인 것이다.

4차 산업혁명에서 정보통신기술(ICT)과 디지털 경제는 생산중심의 대량생산(Mass Production)의 제조업 시대에서 고객화 중심의 생산(Mass Customization)시대로의 변환을 이끌고 있으며, 개인화(고객화) 맞춤생산, 미닝아웃 등 다양한 사회적 이슈를 생산하고 있다. 제조업의 입장에서 본다면, ‘스마트 팩토리’는 다양해진 고객의 요구사항을 맞추기 위한 제품의 서비스화(Product Servitization)와 서비스의 제품화(Service Productization)의 변환과정을 통해, 즉 디지털 전환(Digital Transformation)을 통해 빠른 제품과 서비스의 생명 주기(Life Cycle)에 대응하기 위한 옵션이 아닌 생존전략이며 전술인 것이다.

아래 그림은 제조업이 고객 맞춤형 생산시대를 준비하기 위해서 점점 더 개인화되고 있는 고객과 시장에 맞춰, 마케팅적인 측면과 생산 측면을 동기화하여 대응하는 역량을 갖춰 나가는 플랫폼을 보여주고 있다.

출처: 텔스타-홈멜(주)의 생산 대응력 강화를 위한 인공지능 기반 스마트 팩토리 플랫폼 LINK5

특히, 글로벌 마켓 인사이트(Global Market Insights)가 지난 2019년 발표한 자료에 의하면 전 세계 스마트 팩토리 시장은 지난 2018년 750억 달러 규모에서 2025년에는 1550억 달러 로 성장할 것으로 예상된다. 가장 적극적인 산업 분야는 오토모티브, 제약, 식음료 등으로 비용 효율화와 자동화를 통한 이점을 극대화하는 방향으로 발전해 나가고 있다. 또한 미국과 유럽 등 제조업 비중이 높은 나라들을 중심으로 국가 경쟁력의 핵심 전략으로 발전하고 있다.

2020년 초 발생한 코로나19 팬데믹은 세계의 공장으로 불리던 중국을 시작으로 각국의 국경을 폐쇄시켰으며, 여기에 미중 무역 분쟁 등 다양한 요인들은 글로벌 경제교류에까지 큰 영향을 미쳤고, 이는 각 국가별 리쇼어링(Reshoring)을 장려하는 정책으로 이어졌다. 국내 기업의 경우에는 내수 시장의 태생적 한계로 시장 개척이라는 대외적인 명분이 있었지만 인건비 및 각종 규제 때문인 경우가 더 많았다. 특히 인건비는 제품 생산 비용의 큰 부분을 차지하는 요소로 이 문제를 해결하지 않고는 국가적 위기 극복을 위한 리쇼어링(Reshoring) 정책의 한계로 작용할 것이다.

한국판 뉴딜의 성공은 글로벌 수준의 경쟁력을 갖춘 정보통신(ICT) 분야의 우수한 인프라, 빅데이터 관리기술, 그리고 인공지능과 디지털 기술이 결합한 스마트 팩토리가 해답이며, 이는 글로벌을 선도하는 국가 경쟁력뿐 아니라 4차 산업혁명 시대 미래형 대규모 일자리도 창출될 것이다. 우리는 이미 빅데이터 관리기술(Bigdata-as-a-Service)을 통해 창의적인 기능을 스마트 팩토리에 접목시키고 있으며, 그러한 기능들을 활용하여 세계 표준의 ‘K-방역 모델 구축“의 그 가능성과 방향성을 입증하고 있다. 이러한 여파로 모든 산업 분야에서 선도적으로 스마트 팩토리를 구축해야 미래 경쟁력을 확보할 수 있을 것이다.

4차 산업혁명의 시대, 제조업의 전략적인 수단은 무엇일까? 코로나 19로 도저히 이겨내기 어려운 시장 상황이라고 생각하는 이순간에도 새로운 사업과 새로운 강자가 등장하고 있다. 그러므로 스마트 팩토리는 제조업에 있어서 새로운 비즈니스 모델을 탐색하는 도구이자 수단일 수 있다.

애플이 스마트폰을 세계 시장에 출시한 2007년을 생각해보자. 그 당시 노키아는 수십가지 모델의 핸드폰을 판매하고 있었고, 소니는 노트북, 전자책, 게임기, 디지털 카메라, 휴대폰, 음악, 그리고 영화 사업까지 하고 있었다. 그런데 말입니다. 전세계 스마트폰 판매이익의 약 80%를 점유하고 있는 애플은 노키아의 다양한 제품 모델과 소니의 다가화된 사업을 스마트 폰(아이폰) 하나에 담아냈다.

한마디로 그들을 경쟁에서 지워버렸던 것이다. 애플의 전략은 하드웨어, 소프트웨어 및 인터넷 서비스가 융합과 통합된 비즈니스 모델을 전개하는 것이었고, 그것을 바탕으로 제품의 서비스화(Product Servitization)와 서비스의 제품화(Service Productization)를 통해 여러 가지 서비스로 부가 수익을 창출한다는 점이 가장 중요한 성공 요소일 것이다.

애플처럼 “더 싸게(Cost), 더 좋게(Quality), 언제나 다르게(Delivery)”로 이어지는 제조업의 관점을 실현시키기 위해서는 스마트 팩토리가 필수적이다. 그러한 제조경영의 핵심에는 맞춤생산이 자리잡고 있기 때문이며, 그것을 더욱 더 강화시키는 키(Key)는 소프트 파워(Soft Power)이다. “더 좋은 것으로는 충분하지 않다. 달라야 한다”를 스티브 잡스는 강조했고, 그 정신이 오랫동안 애플의 슬로건이었던 “다르게 생각하라”가 되었다고 한다.

따라서, 스마트 팩토리도 다르게 생각해야 할 때가 왔다. 제조업을 애플처럼 생각하고, 애플을 훌쩍 뛰어 넘을 수 있는 경영전략은 어디 없을까? 과거와 다르게 “고객”을 인식해보면 어떨까? 4차 산업혁명의 파괴력은 상상을 뛰어 넘는다. 기업에서 고객으로, 공급자에서 수요자로 힘이 급격하게 넘어가는 소리 없는 혁명이 4차 산업혁명이기 때문이다.

그렇다면 어떻게 해야 4차 산업혁명, 즉 고객혁명에 동참할 수 있을까? 그 해답은 명확하다. 완전히 새로운 방법으로 고객과 제조를 “연결”하면 된다. 그리고 연결의 모든 과정 하나 하나에 고객이 함께하도록 돕는 것이다. 연결하는 것이 돕는 것이기 때문이다. 여기까지는 기존의 중앙집중형(CPU) 중심 시스템과 개념이지 새로운 것이 아니다. 그래서 스마트 팩토리가 어렵다.

미래형 제조혁신은 고객혁명처럼 다르게 나타나고 있다. 인공지능 기반 스마트 팩토리 플랫폼은 과거와 같은 “연결”을 뛰어넘어 실질적으로 물리적 공간과 사이버공간이 동기화(Synchronization By CPS)되어 증강현실(AR)을 구현하는 단계까지 “초연결”되어야 한다. 고객이 원할 때 고객이 원하는 방법으로 도움을 주어야 하고, 즉 자신이 원하는 시간에 자신의 조건으로 도움을 받기를 기대한다. 이와 같은 고객의 주문을 맞춤 생산으로 시장에 대응하기 위해서 스마트팩토리 구축은 필수적이며, 이러한 모든 것이 스마트폰, 클라우드 컴퓨팅, 빅데이터 관리기술과 인공지능 때문에 가능해지고 있다.

스마트팩토리를 통해 제조현장을 바꾸기 위해서는 마음가짐을 바꿔야 한다. 빅데이터 관리기술을 통해 낭비와 원가, 품질과 욕구, 납기와 속도를 보는 법을 배워야 하며, 실제로 낭비를 구성하는 것이 무엇인지에 대한 인식을 지속적으로 높이고 이를 제거하기 위해 인공지능 기술을 활용해야 한다.

많은 제조 기업들이 스마트 팩토리의 중요성을 인식하고 있다. 그러나 많은 제조업체가 반드시 스마트팩토리 가 되지 못하고 스마트팩토리를 시스템 구축으로 수행하고 있다. 전형적으로 그러한 조직은 그들의 노력을 중요한 전략과 연계시키지 않고 산발적으로 개선사항을 이행한다.