제조업 혁신과 경쟁력 향상 위한 논의의 장 마련
‘CAD/CAM 컨퍼런스’는 CAD와 CAM을 중심으로 우리 제조산업의 기술 혁신과 경쟁력 향상을 위한 의견과 노력을 공유하는 자리
로 마련되고 있다. 올해는 최근 제조업의 새로운 미래를 제시하면서 관심과 도입이 늘고 있는 3D 프린팅 및 스캐닝까지 아우르면서 더욱 폭 넓은 기술 혁신을 모색하는 기회가 되었다.

이번 컨퍼런스의 조직위원장인 서울과학기술대학교 정연찬 교수는 개회사를 통해“ 첨단 기술과 제조산업의 방향에 대해 관심이 높
아지는 상황에서 이번 컨퍼런스가 CAD/CAM과 3D 프린팅/스캐닝 등 첨단 제조 기술의 미래를 살펴보고, 국내 제조산업의 경쟁력을 높이는 기회가 되길 바란다”고 전했다. 한국공작기계산업협회 문동호 본부장은“ 세계 경제의 완만한 성장세가 전망되면서 우리 제조업계의 활력이 기대되는 상황에서 이번 컨퍼런스를 통해 스마트 제조 프로세스를 위한 기술 활용 사례와 정책 방향, 과제와 해결방안 등을 살펴볼 수 있기를 바란다”고 밝혔다.

4차 산업혁명이 가져 올 스마트 제조 혁신
저성장, 저금리, 저물가, 고실업률로 대표되는‘ 뉴 노멀 시대’에 접어들면서 이전과 다른 생활 패턴의 변화와 시장의 변화가 빠르게 일어나는‘ 초연결사회’가 현실로 나타나고 있다. 성균관대학교 최재붕 교수는“ 필요에 의한 소비에서 트렌드를 따라가는 소비로 패러다임이 바뀌고 있으며, 초연결사회에 적응하지 못하는 기업들은 생존을 걱정해야 하는 것이 현실”이라면서“ 기술은 사람의 마음을 얻고 참여를 이끌어내지 못하면 가치가 낮아진다. 제조업 역시 사람의 마음을 움직이는 작은 차이에 주목함으로써 새로운 도약이 가능할 것”이라고 짚었다.

빠르게 변화하는 시장 상황에 대응하면서 제조산업의 경쟁력을 높이기 위한 고민과 노력은 꾸준히 이어지고 있다. 이틀간 진행된 이번 컨퍼런스에서는 최근 제조업 환경의 달라지는 모습과 그 흐름을 주도할 수 있는 기술에 대해 살펴보는 자리가 마련되었다.
가장 기본적인 공작 방법인 밀링(Milling)의 경우에 1800년대 최초의 밀링 머신이 등장했고, 1950년대 이후에는 컴퓨터와 기계를 연
결해 디지털로 제어하는 NC, CNC 밀링 머신이 개발되면서 지금까지 자동화가 확대되고 있다. 이처럼 컴퓨터가 등장하면서 컴퓨터를 통해 제품을 만드는 환경이 확산되었는데, 컴퓨터에서 제품 형상을 정의하고 기계 가공을 위한 정보로 변환하는 CAD도 그 중의 하나로 볼 수 있다.

서울과학기술대학교 정연찬 교수는 이더넷을 중심으로 공장 모니터링, 리소스 관리 등 다양한 영역이 연결된‘ 커넥티드 팩토리’가 미래 제조업의 모습이 될 것이라고 짚었다. 또한 그는“ 앞으로 인공지능(AI)이 CNC 밀링 머신에 탑재되고, 사물인터넷이 등장하면서 제조 환경은‘ 스마트화’라는 또 한 번의 변화를 겪을 것”으로 전망하면서 “앞으로 제조업은 서비스화되고, 더욱 고도화될 것이다. 이에 맞춰 기술 모방에 그치지 않고 우리 스스로 미래를 만들기 위해 제조업의 새로운 가치를 찾아야 한다”고 짚었다.

한국델켐의 이양우 상무는 산업혁명과 대량생산, IT의 도입을 지나‘ 4차 산업 혁명’을 앞두고 있는 제조산업의 현 주소를 소개했다.
IT(정보기술)는‘ 세 번째 산업 혁명’으로 불릴 만큼 이전에 없던 생산 방식을 가져왔다. 자동화와 접목되고 다품종 소량 생산을 가능하게 한 것이 그 변화이다. 또한 경제 성장에서 제조산업이 차지하는 중요성에 다시 주목하면서 주요 선진국들은 해외로 내보낸 제조업을 다시 자국 내로 불러들이는‘ 리쇼어링’을 활발히 진행하고 있다. 이양우 상무는“ 이처럼 빠르게 변화하는 어려운 상황을 헤쳐나가기 위해서는 스마트한 제조 방법에 대한 고민을 더 이상 늦출 수 없다”고 조언했다.

제조 경쟁력 높이는 새로운 기술에 주목해야
이번 컨퍼런스에서는 빠르게 변화하는 환경 속에서 제조 현장이 직면한 문제를 해결하고 경쟁력을 높일 수 있는 기술 개발 현황과 적용 사례가 소개되었다. 오토데스크코리아 성 브라이언 본부장은“ 혁신은 차별화된 경쟁력을 얻을 수 있는 방안으로, 전통적인 제조 패러다임에서 벗어난 새로운 제조 공정과 생태계가 바탕이 되어야 한다. 무엇보다 콘셉트-설계-생산-판매-운영 등 라이프사이클의 각 단계에서 제품의 가치를 높이고, 라이프사이클을 거치며 축적된 데이터가 새 제품을 개발하는데 쓰일 수 있도록 하는 것이 중요하다”고 짚었다.

오토데스크코리아는 이를 지향하는 제품 혁신 플랫폼(PIP)을 소개했다. PIP의 중심인 오토데스크 퓨전(Autodesk Fusion)은 설
계-제조-사용 환경까지 아우르는 통합 플랫폼이면서 제너레이티브 디자인, 산업용 적층 제조, 커넥티드 제어, 인더스트리 4.0 등 차세대 기술을 적용했다는 것이 오토데스크코리아 노영주 이사의 설명이다. 디엠지모리의 최카일 차장은 인더스트리 4.0을 위한 플랫폼 솔루션인 ‘셀로스(CELOS)’를 소개했다. 디엠지모리와 지멘스가 함께 개발한 셀로스는 생산 제품의 모든 자료를 데이터베이스화하고, 디지털 환경에서 이를 관리할 수 있도록 한다. 셀로스 V2 버전에서는 이를 위해 작업 스케줄러, 툴 핸들링, 서비스 에이전트, 메신저 등의 앱을 포함해 50여 가지의 새 기능을 탑재했다. 또한 V3에서는 작업 기반 패턴 핸들링을 위한 팔렛트 체인저, 데이터베이스 기반의 ERP 인터페이스, 파트너 앱을 위한 소프트웨어 개발 키트 등이 선보일 예정이다.

최카일 차장은 “포르쉐 모터스포츠는 2년 전부터 디엠지모리와 협업해 최신 모터스포츠카 919에 쓰인 1500여 개의 부품 생산에 디
엠지모리 장비 및 셀로스를 적용했다. 이를 통해 무결점 생산, 특수재료의 활용, 생산 기간 단축 등의 과제에 효과적으로 대응할 수 있었다”고 소개했다.

3D 프린팅/스캐닝의 생산 현장 적용 확대
최근 몇 년간 관심이 늘고 있는 3D 프린팅과 스캐닝은 빠른 프로토타입 제작을 넘어 생산 프로세스를 혁신할 수 있는 기술로 더욱 주목 받고 있다. 이번 컨퍼런스에서는 CAD/CAM뿐만 아니라 3D 프린팅/스캐닝 기술의 제조 적용에 대해 짚어보는 기회도 마련되었다. 스트라타시스의 바란 구무셀(Baran Gumusel) 디렉터는 3D 프린팅으로 대표되는 적층가공(Additive Manufacturing) 기술이 전통적인 제조업을 바꾸고 있다면서 “적층가공은 복잡한 구조 및 적은 볼륨의 제품을 경제적으로 생산함으로써 설계의 복잡성이 극대화되는 상황에 대응할 수 있다. 복잡한 형상을 만들고 조립을 간단하게 만들 뿐 아니라 여러 가지의 재료를 하나의 부품으로 만들 수 있어 조립 라인을 간소화하면서 부품의 기능을 향상시키는 것도 가능하다”고 설명했다.

실제로 BMW는 생산 과정에 쓰이는 지그와 픽스처를 개발하는데 적층가공 기술을 사용해 더욱 가벼운 유기적 형상의 툴을 절감된 비용으로 제족하고, 리드타임을 92% 줄였다. 오펠은 3D 프린터로 제작한 툴을 루프(roof) 모듈의 조립에 사용했는데, 새로운 툴을 하루 안에 제작하면서 CNC 제작 프로세스에 비해 비용은 최대 90%까지 줄이고, 개인화된 툴을 제작할 수 있었다.

한국생산기술연구원 이낙규 단장은 3D 프린팅 기술을 바탕으로 제조혁신을 이루기 위한 연구개발 내용을 소개했다. 3D 프린팅은 복잡한 형상을 구현할 뿐만 아니라 절삭/소성/용접 등 기존 공정과 연계해 복합 소재를 활용하는 하이브리드 성형도 가능해 제조 프로세스를 혁신시킬 수 있을 것으로 전망된다.

이에 따라 우리 정부는 의료, 뿌리산업, 국방, 전기전자 등 10대 핵심 활용분야에서‘ 3D 프린팅 전략기술 로드맵’을 마련하였고, 한국생산기술연구원에서는 주조 응용 기술, 금형 및 금속제조 기술, 공정/소재 복합화 등에 걸쳐‘ 3D 프린팅 뿌리산업 기술’에 대한 연구를 진행하고 있다. 또한, 시흥을 시작으로 전국 5개 지역에‘ 3D 프린팅 기술기반 제조혁신지원센터’를 구축해 3D 프린팅 시스템을 갖추고 전/후처리 및 교육 등을 진행할 계획이다.

메이커봇 셔리 사르(Shiry Saar) 아태지역 총괄은 3D 프린터뿐아니라 소재, 모바일 앱, 콘텐츠 서비스, 관리 플랫폼, 혁신 센터 등
을 아우르는 생태계의 중요성을 강조했다. 메이커봇은 설계자와 엔지니어, 학생 등 다양한 사람들이 참여해 새로운 제품 개발 프로세스를 구현하고 협업과 빠른 의사결정으로 제품 혁신을 이룰 수 있도록 지원하고 있다. 셔리 사르 총괄은“ 또한 교육 분야에 대한 지원을 통해 문제해결과 협력, 혁신가 정신, 디자인 사고 등을 갖출 수 있도록 하는 데에도 노력을 기울이고 있다”고 소개했다.

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