스마트공장엑스포+오토메이션 월드 2017 기간 중 진행된 ‘제4차 산업혁명을 위한 글로벌 스마트 팩토리 컨퍼런스’는 스마트 제조 기술의 국내외 동향을 파악하는 자리로 마련되었으며, 이틀에 걸쳐 국내외의 스마트 공장 구축 동향과 다양한 기술 및 사례 가소개되었다.

■ 정수진 편집장 sjeong@cadgraphics.co.kr

이번 행사에서는 국내뿐 아니라 미국, 독일, 일본, 중국, 프랑스 등에서 스마트 공장 구축 및 표준 개발 등의 진행 사례들이 소개되었다. 또한 이틀에 걸쳐 PLM, 빅데이터/클라우드, 센서, 로봇/CNC, MES, IoT/CPS, PLC, 로봇 등 폭 넓은 분야에 걸쳐 스마트 공장에 적용할 수 있는 기술 개발과 활용 방안을 살펴보는 기회가 마련됐다.

전자부품연구원의 송병훈 박사는 국내에서 추진 중인 스마트 공장 프로그램에 대해 소개했다. 우리 정부는 국가경쟁력 확보를 목적으로 '제조혁신 3.0' 전략을 추진 중인데, 스마트 공장과 관련해서는 단계별 접근 전략 및 민간의 자율을 확산 위한 지원에 중점을 두고 있다.

■ 레디 프로그램 : 스마트 공장을 위한 준비 단계에서는 업종 및 기업 규모별로 커스터마이징 및 컨설팅을 지원한다.

■ 베이직 프로그램 : 업종별로 레퍼런스 모델을 구축하고 그 효과를 검증함으로써. 스마트 공장을 유지할 수 있도록 지원한다.

■ 어드밴스드 프로그램 : 스마트 공장의 고도화에 초점을 두고 베스트 프랙티스 모델을 중심으로 신기술을 접목함으로써 최종적인 스마트 공장 모델을 마련한다.

스마트 공장의 레퍼런스 모델을 검증하기 위한 데모 공장은 실제 구현이 가능한 표준 적용에 중점을 둔 ‘라이트하우스 프로젝트’가 기본 방향이다. 레퍼런스 모델 공장은 이산공정, 프로세스 자동화, 디지털화, 적층제조, 스마트 로봇/협업 등 5개 존으로 구성되었으며, 현재 국내외 22개 기업이 참여해 경기도 안산에 구축 중이다.

송병훈 박사는 "데모 공장은 기술의 실제 가치를 검증하고 미래 청사진을 제시하는데 의미가 있다. 이를 통해 우리 제조업에 맞는 베스트 프랙티스를 마련하고, 제조산업을 위한 생태계를 구축할 수 있을 것으로 기대된다"고 전했다.

화웨이 테크놀로지의 미치 쳉 박사는 화웨이와 하이얼 등이 중심이 되어 구축한 MQM(Manufacturing Quality Management) 테스트베드를 소개했다. 제조 품질 관리는 중국 정부가 추진하는 '중국제조 2025'의 핵심 계획인 '지능형 제조업'을 구현하기 위한 필수 기반으로, MQM 테스트베드는 반복적인 관리 공정을 만들고 기존 생산설비를 현대화하는 방향으로 마련되었다. 특히 공장 리노베이션의 CAPEX 및 비용 절감 등 경제성과 함께 기존 근로자에 대한 영향 등 사회적인 측면을 함께 고려한 것이 특징이다.

미치 쳉 박사는 "초기 활용 시나리오 가운데 용접 공장 자동화 시스템은 산업사물인터넷(IIoT)를 활용해 실시간 품질 관리의 자동화를 추구했다. 이를 위해 센서, 품질 모니터링, 데이터 전송 등의 기술 요소가 필요했고, IIRA(Industrial Internet Reference Architecture) 아키텍처를 활용해 엣지(센서 데이터 수집)/플랫폼 (데이터 전송, 분석)/엔터프라이즈(관리) 등 3개 티어로 구축했다"고 설명했다.

지멘스의 귄터 클롭쉬 디지털팩토리 사업본부/공정산업 및 드라이브 사업본부 디지털화 부문 대표는 "디지털 기술은 우리의 생활뿐 아니라 산업의 모습까지 바꾸고 있다. 디지털화는 제조기업의 속도, 유연성, 품질, 효율을 위해 필요하지만, 궁극적인 모습은 디지털 기술을 바탕으로 하는 '디지털 엔터프라이즈'로의 변화"라고 짚었다.

특히 "제품뿐 아니라 장비와 공장 전체에 걸쳐 실제와 동일한 디지털 모델을 구축하는 '디지털 트윈'을 만들고 이를 전체 공정에 걸쳐 하나로 결합하는 것이 제대로 된 디지털 엔터프라이즈이다. 지멘스의 포트폴리오는 소프트웨어, PLM, 자동화, 하드웨어, 관리 툴을 통해 현장과 IT 레벨을 통합하고, 심리스하게 데이터를 전달 및 교환할 수 있다"고 전했다.

로크웰 오토메이션의 데이비드 바스코 박사는 "오는 2020년에는 제조산업 전반에서 활용되는 장비의 수가 500억 대에 이를 것으로 전망된다. 이런 상황에서 산업장비들 간 연결된 데이터를 기반으로 가시성을 확보하는 것은 글로벌 경쟁력을 갖추는데 중요한 요소"라고 설명했다. 이러한 연결성을 위해 필요한 것이 바로 표준이다. 여러 국가에서 스마트 공장을 구축하려는 노력을 진행하는 동시에, 미래 비전 및 주도권을 갖기 위한 표준화/표준 기술 개발에 집중하는 모습이다.

미국의 경우 NIST(국립표준기술연구소)를 중심으로 스마트 공장 관련 표준을 개발하고 있다. 또한 중소기업 지원을 위한 네트워크 프로그램인 MEP, 14개 연구기관이 참여한 민관합동 프로젝트인 '매뉴팩처링 USA' 등을 진행하고 있다. 한편 SMLC(Smart Manufacturing Leadership Coalition)는 고도화된 제조 분야를 중심으로 테스트베드 구축 등의 다양한 활동을 진행하며, CESMII(Clean Energy Smart Manufacturing Innovation Institute)는 에너지 비용 절감을 통한 스마트 공장의 생산성 향상을 위해 5개의 지역 제조센터를 구축하고, 지역별로 특성화된 연구 및 생태계 구성을 추진한다.