‘캐드캠, 3D 프린팅 및 스타트업 컨퍼런스 2018(www.cadgraphics.co.kr/cadcam)’이 지난 4월 3일~4일 이틀간 일산 킨텍스(KINTEX)에서 진행되었다. SIMTOS 2018의 부대행사로 진행된 이번 콘퍼런스는 ‘스마트 제조를 위한 디지털 트랜스포메이션 - 4차 산업혁명의 미래를 연다’를 주제로 제조업계의 경쟁력 강화와 발전을 위한 방향을 고민하고, 제품 개발과 제조 분야의 최신 정보와 비즈니스화 방안 등을 살펴보는 기회를 마련했다.
■ 정수진 편집장 sjeong@cadgraphics.co.kr
이번 ‘캐드캠, 3D 프린팅 및 스타트업 컨퍼런스 2018’은 ‘캐드캠-디지털 트랜스포메이션 컨퍼런스(4월 3일)’와 ‘3D 프린팅 & 스타트업 컨퍼런스(4월 4일)’로 나누어져 더욱 폭넓은 분야에서 제품 개발 및 제조의 현재와 미래를 살펴볼 수 있었다.
한국공작기계산업협회의 문동호 선임본부장은 “SIMTOS가 양적/질적 변화를 추구하는 것처럼, 캐드캠 컨퍼런스 또한 꾸준히 진화해 왔다. 모든 분야에서 이슈가 되고 있는 4차 산업혁명과 관련해, 이번 콘퍼런스가 생산제조기술의 현재와 미래를 다양한 시각에서 확인하고 정보를 얻는 자리가 될 것”이라고 밝혔다.
디지털 트랜스포메이션, 스마트한 제조 혁신의 길을 찾다
첫 날 ‘캐드캠-디지털 트랜스포메이션 컨퍼런스’에서 서울과학기술대 정연찬 교수는 개회사를 통해 “캐드캠은 스마트 제조와 디지털 기술을 선도해 왔고, 이제는 디지털 산업 시대에 기장 기초 기술이 되었다”면서, “4차 산업혁명으로 대표되는 기술 변혁을 맞아 캐드캠 또한 새로운 환경에 맞춰 변신해야 하는 시기를 맞았다. 선진국을 따라가는 것이 아니라 우리만의 새로운 인프라와 비전을 마련해야 한다. 이번 행사가 새로운 개념을 소개하고 빠른 변화의 가이드를 제공하는 자리가 될 것”이라고 전했다.
▲ 서울과학기술대 정연찬 교수
제품과 프로세스의 전반적 혁신 고민해야
한국ICT융합네트워크 김은 상근부회장은 ‘디지털 트랜스포메이션과 선진 사례로 본 4차 산업혁명’이라는 주제로 첫 번째 기조연설을 진행했다. 4차 산업혁명, 디지털 트랜스포메이션, ICT 융합, 프로세스 이노베이션 등 다양한 용어들이 등장하면서 혼란스럽기까지 한데, 김은 상근부회장은 용어를 넘어 큰 틀에서 우리가 주목해야 할 본질적 가치를 짚었다.
지난 2016년 세계경제포럼(WEF)에서 ‘4차 산업혁명’의 논의를 시작한 후 국내서도 많은 이슈가 되었는데, 대표 주자 중 하나로 꼽히는 독일은 이미 2011년부터 4차 산업혁명에 대한 논의를 시작해 ICT 융합의 성공 사례를 만들고 있다. 김은 상근부회장은 “독일은 초기에 CPS(사이버-물리 시스템)를 기반으로 한 제조혁신을 논의하기 시작했고, 메르켈 총리의 제안으로 쉬운 용어를 만든 것이 '인더스트리 4.0'이다. 독일어에서 ‘인더스트리(industrie)’는 ‘제조’와 ‘산업’을 모두 가리킨다”고 소개했다.
특히 이전부터 제조 분야에 강점을 갖고 있던 독일은 오랜 시간 고민과 연구를 거쳐 새로운 제품과 함께 이를 개발/제조하기 위한 인프라를 아우르는 ‘인더스트리 4.0’을 다듬어 왔다. “디지털 트랜스포메이션의 핵심은 없어지는 일자리가 아니라 새로 나타나는 산업과 서비스”라고 지적한 김은 상근부회장은 “스마트 공장은 대량 생산을 자동화/효율화하는 것이 아니다. 독일 역시 자동화가 아닌 제품/생산의 유연화 및 분권화되고 자율화된 시스템을 인더스트리 4.0의 목표로 두었다. 이처럼 인더스트리 4.0의 핵심은 생산의 효율화가 아니라 개인 맞춤형 제품으로 타깃 시장을 바꾸는 것에 있다”고 짚었다.
아디다스의 맞춤형 신발 제조가 그 사례이다. 아디다스는 웹사이트나 스마트폰을 통해 원하는 치수와 디자인의 신발을 주문하면 즉시 자동화된 로컬 공장에서 생산해 배송하는 서비스를 공개했다. 이를 확산하는 과정에서 아디다스는 맞춤형 신발뿐만 아니라 맞춤형 신발을 제조하기 위한 장비도 판매함으로써 새로운 시장 기회를 창출하게 된 것이다.
김은 상근부회장은 “ICT 융합은 궁극적으로 ‘어떻게 만들까’가 아니라 ‘무엇을 만들까’의 문제이다. 프로세스 혁신은 새로운 제품을 기반으로 해야 하며, 디지털 트랜스포메이션의 핵심은 새로운 제품과 프로세스 혁신을 모두 포함한다”고 전했다.
▲ 한국ICT융합네트워크 김은 상근부회장
성공적인 스마트 공장 구축 방안 모색
삼성SDS 스마트팩토리 대외사업팀의 이병곤 상무는 ‘제조 IT 기반 스마트팩토리 구축 사례’를 소개했다. 많은 기업들이 스마트 공장의 키 포인트로 프로세스 혁신과 IT 시스템 구축을 두고 있다. 또한 디지털 기술을 이용한 혁신과 함께 클라우드/사물인터넷/애널리틱스 등 데이터 테크놀로지에 주목하고 있다.
이병곤 상무는 “시장에서 주목 받는 글로벌 제조기업들의 경쟁력은 ▲신뢰할 수 있는 실행력 ▲원가경쟁력 ▲기술 차별성에 바탕한 제품 우수성 ▲지속적인 결과의 발전적 균일성 ▲제품 데이터 추적의 투명성 ▲적기 투자 ▲기존 투자 자원의 활용 극대화 등에서 나온다. 또한 프로세스와 시스템 융합을 통한 엔드 투 엔드 업무 수행을 이루고 있다”고 소개했다. 이에 따라 삼성SDS는 제조 프로세스 혁신 결과를 지원하는 IT 시스템 구축을 통해 스마트 공장을 구현한다는 목표를 세웠다.
이병곤 상무는 실시간 연결, 데이터 기반의 의사결정, 사람에 의한 변동 요소 최소화, 운영 최적화를 중심으로 스마트 공장의 대표적 구축 사례를 소개했다. 실시간 연결은 스마트폰을 현장에 적극 도입해 실시간으로 정보를 파악하고 의사소통 체계를 구현하는 방식으로 구현할 수 있다. 또한, 3D 기반의 생산 라인 기획 및 시뮬레이션도 중요하다.
데이터 기반의 의사결정은 경영진 대상의 개발 대시보드를 통해 지원되며, 대시보드에서는 개발 현황 정보의 통합 및 다면 분석이 가능하다. 나아가 제품 개발,공정,품질,설비,물류 등 제조 정보를 통합 가시화할 수 있다.
알고리즘을 활용한 설계 최적화 및 해석 자동화는 사람에 의한 프로세스 변동을 최소화하고, 제품 성능 및 원가를 최적화한다. 전문가가 개입하지 않는 인공지능(AI)을 기반으로 한 엔지니어 지식 시스템을 구축하는 것도 해결방법이 된다. 마지막으로 운영 최적화는 설계~제조 검증의 일관된 데이터 연계를 통한 글로벌 제품 개발 환경의 최적화 및 싱글 소스 기반의 글로벌 제품 개발 협업 체계를 통해 구현할 수 있다.
▲ 삼성SDS 이병곤 상무
새로운 패러다임에 대응하는 제조 혁신
두산공작기계 선행기술팀의 이강재 부장은 ‘수요산업 공정/파트 대응을 위한 스마트 제조 및 통합 솔루션 개발’에 대해 발표했다. 4차 산업혁명과 스마트 공장의 등장은 왜(Why)에서 어떻게(How)를 거쳐 무엇(What)으로 새로운 패러다임을 요구하고 있으며, 제조산업에서는 강간성, 유연성, 생산성 등에 대해서 기존의 경쟁력 강화 방법에 문제는 없는지 물음을 던지고 있다.
이강재 부장은 “새로운 패러다임을 실제 제품 개발/제조에 적용하기 위해 스마트 머신, 지능화에 기반한 스마트 가공, 절삭가공과 적층가공을 결합한 하이브리드 머신, 시뮬레이션 중심의 제품 개발 등이 활발히 모색되고 있다. 또한 스마트 매뉴팩처링의 개념이 변화하면서 개별 전문 작업의 개선뿐 아니라 전체 프로세스의 연결에 대한 고민이 더해졌다”고 소개했다.
또한 이강재 부장은 VPD(가상 제품 개발), 디지털 트윈, 스마트 공장 등 최근 공작기계 산업의 디지털 기술 트렌드를 소개하면서, “스마트 매뉴팩처링으로 가기 위해서는 퍼포먼스, 유연성, 연결성이 중요하다”고 짚었다.
▲ 두산공작기계 이강재 부장
생산기술로서 가능성 높아지는 3D 프린팅을 말한다
둘째 날은 ‘3D 프린팅 & 스타트업 컨퍼런스’가 진행되어 새로운 생산 기술로 주목받는 3D 프린팅의 동향과 함께 이에 기반한 스타트업 비즈니스를 위한 방법과 사례 등이 소개되었다. 쓰리디커넥션 최성권 이사는 개회사를 통해 “4차 산업혁명의 여러 기술 요소가 공존하는 시대를 맞아 스마트 팩토리, 인공지능, 3D 프린팅, 드론, 빅데이터 등 다양한 기술이 주목받고 있다. 이번 콘퍼런스에서 이러한 기술 흐름을 살펴보면서 새로운 인사이트 얻을 수 있기를 기대한다”고 전했다.
▲ 쓰리디커넥션 최성권 이사
데이터에서 가치를 만드는 빅디자인
이노디자인 김영세 회장은 ‘디지털 트랜스포메이션 시대를 만들어가는 디자인’에 대한 기조연설을 진행했다. 디지털 트랜스포메이션은 이전에는 불가능하다고 여겼던 일들을 실현하고 있으며, 빅데이터라는 기술 혁신은 디자이너의 역할을 완전히 바꾸고 있다.
“과거에는 제품 개발의 마지막 단계서 아름답게 꾸미는 것이 디자이너의 일이었지만, 지금은 디자이너가 앞단에서 무언가를 찾아내는 역할을 하고 있다”고 소개한 김영세 회장은 빅데이터를 가공하고 여기서 부가가치를 창출하는 ‘빅 디자인’을 강조했다. “빅 디자인이 없으면 빅데이터는 그저 데이터의 집합일 뿐이며, 빅디자인을 통해 데이터가 도움을 주는 가치로 변신할 수 있다. 우리 에게 주어진 숙제는 ‘빅데이터로 무엇을 할 것인가’이며, 이를 이뤄낸 기업들이 글로벌 시장에서 성공을 거두고 주목받고 있다”는 것이 김영세 회장의 지적이다.
디자인의 핵심 가치는 변하지 않았지만, 디지털과 빅데이터로 인해 디자인의 파급속도가 빨라지고 파괴력이 달라졌다. 디자인이 더 이상 부가적인 요소가 아니라 기본적인 경쟁력이 된 것이다. 이에 따라 디자이너의 역할에도 변화가 요구된다. 디자인의 핵심은 사람이다. 소비자/사용자가 빠르게 변화하고 있다는 점은 디자인이 세상을 바꾸는 원동력이 된다. 모든 사물이 사용자 중심으로 연결되는 사물인터넷(IoT) 시대를 맞아 모방이 아닌 창조를 통해 미래 경쟁력을 만들어야 하고, 창조는 디자인 마인드가 없이 불가능하다. 김영세 회장은 “기업은 기술뿐만 아니라 다양한 소비자들의 생활과 생각을 이해해야 하며, 디자인을 중심에 놓고 다양한 요소를 연결하는 비즈니스 모델과 전략을 갖추어야 한다”고 강조했다.
▲ 이노디자인 김영세 회장
제조 분야서 3D 프린팅의 잠재력 실현
HP의 알렉스 랄루미에르 APJ 3D 프린팅 클라이언트 세일즈 디렉터는 ‘3D 프린팅으로 12조 달러 제조산업의 미래를 연다’라는 주제로 두 번째 기조연설을 진행했다. 3D 프린팅은 전체 제조 시장의 규모가 12조 달러로 추정되는데, 이에 비교하면 3D 프린팅은 아직 작은 시장이다. 랄루미에르 디렉터는 “하지만 3D 프린팅은 제조 시장에서 높은 잠재력을 갖고 있으며, 특히 전세계 제조 활동의 절반을 차지하는 아시아 지역은 변화의 잠재력이 더욱 크다”고 전했다. 제조 분야에서 3D 프린팅의 잠재력을 높이기 위한 요소로 그는 제품의 새로운 기능성, 소재의 기능성 및 단가, 적층 제조를 위한 설계 방식, 공급망의 최적화, 3D 프린팅을 위한 법과 제도 등을 꼽았다.
HP는 지난 2016년 제조 분야에 대응하는 3D 프린터인 ‘멀티 젯 퓨전’을 내놓으면서 3D 프린터 시장에 진출했다. 멀티 젯 퓨전은 생산 환경에서 기능성 부품을 연속 프린팅할 수 있게 하는 것이 핵심으로 경제성, 속도, 기능성 부품 제조에 중점을 두었다. 2018년 선보인 HP 멀티 젯 퓨전 300 및 500 시리즈는 프로토타이핑과 제조 모두에 사용할 수 있고, 풀 컬러의 기능 부품 제작 및 복셀(voxel) 레벨의 제어 등을 강화했다.
랄루미에르 디렉터는 “HP의 멀티 젯 퓨전 기술은 파우더를 도포한 후 에이전트를 적용하고 적외선으로 녹이는 공정을 채택했다. 이를 통해 모든 방향에서 제품의 강도와 내구성을 일정하게 유지할 수 있도록 한 것이 특징”이라면서, “3D 프린팅을 통한 디지털 제조의 경제성은 꾸준히 높아질 것이고, 기존 제품 생산의 단가를 넘어서는 지점이 올 것이다. 3D 프린팅 기술의 제조 단가를 낮춤으로써 적용 분야를 넓히는 것이 HP의 비전이며, 이를 위해 3D 프린팅이 제조 도구로서 어떤 효과를 얻을 수 있을지에 대해 꾸준히 고민하고 있다”고 소개했다.
▲ HP 알렉스 랄루미에르 디렉터
금속 적층제조의 폭발적 성장 전망
한국적층제조사용자협회 주승환 회장은 ‘4차 산업혁명과 금속 3D 프린팅 전망’에 대해 소개했다. 3D 프린팅은 2014년까지는 프로토타입 중심의 시장이었지만, 금속 소재의 대량생산 기술이 본격화되면서 시장이 폭발적으로 성장할 수 있는 가능성을 보였다. 특히 GE 항공의 적층제조(AM) 양산 공장 설립이 기폭제가 되었으며, 시장조사기관인 홀러스(Wohlers Associates)는 금속 3D 프린터 시장이 2017년 80% 성장한 것으로 분석했다.
주승환 회장은 3단계의 금속 적층제조 로드맵을 소개했다. 1단계는 항공과 의료, 주조 등 부가가치를 빠르게 얻을 수 있는 분야에서 대량 생산이 시작되는 단계로, 현재의 상황이다. 2단계는 중공업, 자동차, 조선 등 다른 산업분야에 금속 적층제조가 적용되는 단계로, 가까운 미래에 다가올 것으로 보인다. 3단계는 작은 회사와 후진국까지 금속 적층제조가 보급되어 완전히 포화가 되는 단계이다.
적층제조는 기술 발전에 따라 점차 다양한 제조영역에 활용될 수 있을 것으로 전망된다. 첫 단계는 복잡도가 가장 낮은 지그나 픽스처, 프로토타입이다. 이후에는 파트의 최적화 및 서브 시스템이나 시스템 레벨의 최적화에도 쓰일 수 있다. 미래에는 기능 통합 및 특수 기능, 스마트 파트 제작 등에도 적층제조가 적용 가능할 것으로 전망된다.
주승환 회장은 “기존 생산품을 3D 프린팅으로 바꾸는 것이 아니라, 3D 프린팅으로 생산할 때 경제성이 높은 제품을 찾아내는 것이 중요하다. 또한 3D 프린팅을 위한 공급 체인 및 새로운 제품 개발 방식인 DfAM(Design for Additive Manufacturing) 등을 적용하는 것도 필요하다”고 짚었다. DfAM 방식으로 설계와 시뮬레이션을 수행하면 조립 부분이 없어지고 복잡한 형상을 만들 수 있어, 제품의 성능을 높이면서 경량화도 가능하다. DfAM에는 제너레이티브 디자인, 위상최적화 등 다양한 기술이 요구될 것으로 보인다.
▲ 한국적층제조사용자협회 주승환 회장
제조 혁신의 가능성 살펴보는 다양한 세션 진행
이번 콘퍼런스에서는 디지털 트랜스포메이션, CAM/금형, 3D 프린팅, 3D 프린팅 비즈니스&스타트업 등 네 개 세션에서 이틀 동안 다양한 발표가 진행되었다. 이를 통해 디지털 제품 개발과 제조 프로세스를 혁신할 수 있는 방안을 고민하고 교류할 수 있는 자리가 마련되었다.
■ 디지털 트랜스포메이션 트랙(4월 3일)
• 인더스트리 4.0, 디지털화와 디지털 혁신에 어떠한 혁신을 가져올 것인가?(스위스 스마트 팩토리 도미닉 고렉키 대표)
• 디지털 팩토리 추진전략에 따른 디지털 트랜스포메이션 적용 사례 소개(두산정보통신 디지털트랜스포메이션팀 허남형 부장)
• 스마트 팩토리 구현을 통한 고객 부가가치 창출 방법과 사례(한국훼스토 전략기획팀 강성우 과장)
• Digital Machine Shop을 통한 스마트 제조 구현 전략과 사례(지멘스 PLM 소프트웨어 박세종 상무)
■ CAM/금형 트랙(4월 3일)
• 다품종 소량 부품제조를 위한 3D 프린팅 활용 폴리머 코어 사출금형기술(한국생산기술연구원 이성희 수석연구원)
• 제조공정 개선을 위한 CAM 자동화 성공 사례(한국델켐 이충은 본부장)
• 인공지능 CAM 기술 동향과 NCBrain AICAM 소개(엔씨비 김두진 대표)
• 판금 가공의 생산성 향상을 위한 토탈 CAD/CAM 솔루션(베로소프트웨어코리아 김동민 과장)
■ 3D 프린팅 트랙(4월 4일)
• 제조 프로세스 혁신을 위한 3D 프린팅 툴링 솔루션 및 최신 적용 사례(스트라타시스코리아 김상연 어플리케이션 엔지니어)
• 위상최적화, 경량화를 통한 금속 3D 프린팅 활용 제고 방안과 기술 동향(퓨전테크놀로지 김인명 대표)
• 돈이 되는 3D 프린팅 스타트업 비즈니스 모델 사례(메카피아 노수황 대표)
• 금속적층 하이브리드 가공 기술 최신 사례(디엠지모리코리아 김중경 기술이사)
■ 3D 프린팅 비즈니스&스타트업 트랙(4월 4일)
• 3D 프린팅 비즈니스 모델과 전망(쓰리디커넥션 최성권 이사)
• 기술 창업가를 위한 Lean Start-up의 이해와 적용(린스타트업코리아 최원식 공동대표)
• 하늘의 산업혁명 드론과 비즈니스 개발(바이로봇 홍세화 전략담당이사)
• 사례로 살펴보는 하드웨어 스타트업의 와디즈 펀딩(와디즈 황인범 팀장)
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