[충청투데이-충북대 빅데이터 연구소 공동기획]
혁신의 열쇠 4차산업혁명<5>
설비시간 줄고 생산성 향상
중소기업 환경과 특성 고려 유연하고 점진적 접근 필요

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▲ ⓒ연합뉴스
충북 경제지표는 현재 양호하다. 수출액, 광공업생산지수, 고용률이 전국 평균을 웃돈다. 하지만 지역 기업 중 반도체와 배터리 호황의 물살을 탄 SK하이닉스, LG화학 등 대기업을 제외한 대부분 제조기업은 위기에 처해있다.

전문가들은 어려움에 처한 전통산업 분야의 제조기업들이 고부가가치화 할 수 있는 제도적 지원이 필요하다고 지적하고 있다. 제조기업들의 고부가가치화는 곧 스마트팩토리로의 전환을 의미한다.

4차 산업혁명을 독일에서는 인더스트리 4.0이라고 표현한다. 공장 안의 모든 요소가 유기적으로 연결돼 지능적으로 운영되는 공장으로 정의할 수 있다.

국내에서는 정부 부처별로 정의가 다소 다르다. 과학기술정보통신부에서는 스마트팩토리를 외부환경변화에 공장 내 기기들이 즉각 반응해 자율적으로 최적 솔루션을 제안하는 CPS(Cyber physical system)라고, 산업통상자원부는 제품 기획, 설계, 제조, 공정, 유통, 판매 등 전 과정을 IT로 통합하여 최소 비용과 시간으로 고객 맞춤형 제품을 생산하는 공장으로 정의한다.

충북에서는 청주시 흥덕구 청주산단에 위치한 LS산전 청주 1사업장 G동이 가장 앞서있는 스마트팩토리로 알려졌다. LS산전은 지난 2010년부터 약 4년에 걸쳐 단계적으로 스마트 공장을 구축했다. 

ICT(Information&Communication Technology:정보통신기술)와 자동화 기술을 접목해 다품종 대량 생산은 물론 맞춤형 소량 다품종 생산도 가능하다. 스마트팩토리 구축 이후 G동의 생산성 측면 설비 대기 시간은 절반으로 줄었고 생산성은 60% 이상 향상됐다. 에너지 사용량 역시 60% 이상 절감됐으며, 불량률도 글로벌 스마트 공장 수준으로 급감했다.

청주에서 가장 앞선 스마트팩토리 구현에 경영적 성과가 뒤따르고 있음에도 스마트팩토리 전문가들은 LS산전의 스마트팩토리 구축이 아직 부족하다고 지적하고 있다. 

설비 제어 자동화, 공장 운영통합 수준이 이뤄졌지만 이는 중간2 단계로 고도화 수준(사물인터넷·빅데이터 연계)까지는 아직 이르지 못했다는 것이다. 대기업 중에서도 앞서 있는 LS산전이 아직 고도화 수준에 이르지 못할 만큼 스마트팩토리를 향한 길은 멀고 요원하다. 특히 정보화 수준이 열악한 중소제조업체들에게는 더욱 그렇다.

때문에 중소기업 환경과 특성을 고려한 유연하고 점진적인 스마트팩토리 구축 접근이 필요하다. 우선 수기문서를 전산화하는 것부터 시작해야 한다. 여전히 많은 중소제조업체는 작업자의 경험과 수기데이터에 의존해 공정을 관리하고 있다. 

문제가 발생해도 즉각적인 대응이 어렵고, 최적화 된 제조공정 구축에도 오랜 시간과 비용이 들고 있다. 이런 상황에서 자동화된 생산공정을 도입해도 성과를 기대하기 어렵다. 따라서 자동화 중심이 아닌 기업 내부의 업무프로세스 분석, 변화를 통해 단계별 스마트팩토리 구축이 필요하다. 

수기문서를 전산화하는 것부터 시작해 디바이스, 네트워크 계층에서 발생하는 생산 데이터를 어떻게 취합하고, 분석해 최적 생산 환경을 만들어 내는가 하는 것이 스마트팩토리의 핵심이다. 이와 함께 빅데이터 분석을 통해 스마트팩토리 고도화 단계에 진입할 수 있다.

정부 스마트팩토리 연구과제를 수행하고 있는 김재성 충북대 겸임교수는 "정부주도의 톱-다운 방식보다 중소제조기업의 기업상황·공정상황에 부합한 스마트팩토리, 업무프로세스 분석을 통해 가장 필요한 부분부터 단계별로 구축되는 데이터 기반 맞춤형 스몰 사이즈 스마트팩토리를 지향해야 한다”며 “제조업의 단순 정보화를 넘어 빅데이터 및 인공지능 등을 적용한 과감한 혁신이 필요하다"고 조언했다.

심형식 기자 letsgohs@cctoday.co.kr

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