제조 기술의 새물결, 디지털 매뉴팩처링

 CAD & Graphics 펴냄 / 정가 10,000원 / 총 208쪽 / 캐드앤그래픽 (02-333-6900)

이 책은 우리나라 제조업의 불확실성 속에서 새로운 비전을 제시해주는 책이다.
디지털 매뉴팩처링(Digital Manufacturing)은 과거와 미래의 제조기술에 관한 모든 패러다임을 다 수용할 수 있고, 구현할 수 있는 기술이다. 다양한 솔루션과 기술 중에서 디지털 매뉴팩처링이 주목받는 이유는 투자대비 효과가 가장 뛰어나며, 아직 많은 성장의 가능성을 가지고 있다는 점에 있다.
이 책에서는 생산기술을 기반으로 하는 디지털 매뉴팩처링의 개념과 이익, 그리고 선진 사례를 소개하고 있다.
또한 제품의 개발 기간 단축, 시제품 개발비용의 절감, 생산 공정 설계의 효율화, 협업 시스템의 구현 등 우리는 도요타자동차에서 GM, 보잉 등 대규모 자동차 회사에서 조선소, 그리고 항공 회사 등 선진 기업들의 사례를 이 글에서 만날 수 있다.

이 책은 디지털 매뉴팩처링이라는 테마를 통해 우리 제조업의 내일을 설계하는데 도움을 줄 수 있는 책이다. 뿐만 아니라 국내외 디지털 매뉴팩처링 관련 서적이 전무한 상태에서 새로운 PLM(Product Lifecycle Management : 제품수명주기관리)의 비전을 제시할 수 있을 것으로 기대된다.

-> 이 책이 나오게 된 배경

'제조강국' 대한민국의 자존심이 추락하고 있다. 중국의 추격, 일본 제조업의 재부활, 우리나라 노동 인력의 고령화와 감소, 이공계 기피, 선진 기술의 이전 기피 등 우리 제조업의 미래를 어둡게 하는 요소들이 과거의 영화를 하루아침에 침몰시킬 수도 있다는 우려가 증가되고 있는 시점이다.

이러한 상황에서 우리에게 다가올 미래는 어떠한 것인가. 그리고 우리는 무엇을 준비해야 하는가.

-> 우리 제조업의 비전을 열어갈 패러다임, 디지털 매뉴팩처링

미래의 제조 기술은 디지털화, 협업화, 인간과 환경친화를 바탕으로 새롭게 재편되고 있으며, 우리 제조산업도 이에 발맞추어 세계경쟁력을 지속시켜야 하는 시점에 와 있다. 이러한 상황에서 과거와 미래의 제조기술에 관한 모든 패러다임을 다 수용할 수 있고, 구현할 수 있는 기술인 디지털 매뉴팩처링(Digital Manufacturing)은 이에 대한 대안이다.

-> 디지털 매뉴팩처링의 테크놀로지는 진행형

디지털 매뉴팩처링은 완성된 기술이 아니라 진행중인 기술이다. 지난 몇 년간 필자들은 산업 현장 프로젝트, 연구개발과 교육 경험으로 디지털 매뉴팩처링의 효과에 대해 더욱 확신을 갖게 되었다. 그리고 진행형이기에 아직 우리에게는 기회가 있다.

-> 이 책을 읽는 방법

이 책은 디지털 매뉴팩처링을 이해하기 위하여 우리들이 이해하고 경험하여 온 내용을 가능하면 쉽게 독자들에게 전달될 수 있도록 기술되었다. 독자들은 책의 첫 페이지부터 읽어도 되고, 소제목을 보고 관심있는 곳만 읽어도 될 수 있도록 구성하였다. 이 책은 디지털 매뉴팩처링의 시작을 알리는 책이며, 이 책을 통해 우리는 제조업계의 해법에 한 발 다가설 수 있다.

-> 이 책을 읽어야할 사람들

경영자, 회사 중간 관리자나 실무자 그리고 대학생까지

우리나라 제조업의 미래를 걱정하고, 비전을 만들어 나가고자 하는 사람이라면 누구나 한 번쯤 읽어두어야 할 필독서

-> 이 책의 주된 줄거리

이 책의 주된 줄거리는 바로 한국의 경영자들에게 드리는 글로 이해를 하여도 될 것이다. 저자들이 전달하고 싶은 요점은 “경영자들이 제조업을 위하여 변화를 주도해 달라”는 것이다. 우리 기업들이 지금의 상황에 만족해한다면 우리 기업들에게 미래는 없어 보인다. 적어도 디지털 매뉴팩처링이라는 새로운 패러다임으로 검증해볼 때 이 말이 맞을 것 같다. 그만큼 변화의 물결이 빠르고 거세기 때문이다.

따라서 지금 우리는 디지털 매뉴팩처링의 가치와 잠재적 효과에 대하여 심각하게 고민하고 도전할 준비를 하여야 한다. 이 변화의 길의 끝은 어디가 될 지 정확히는 알 수 없지만, 적어도 우리는 디지털 엔터프라이즈(digital enterprise)를 구현하는 기업들이 세상을 이끄는 시기가 10년 안에 도래할 것이라고 예상하기 때문이다.

이처럼 우리나라의 주요 기업들이 디지털 엔터프라이즈로 변신하는 일은 이제 우리 경영자들의 손에 달려 있다. 그 핵심은 지금 디지털 매뉴팩처링을 어떻게 접목하느냐에 달려 있다고 믿는다.
 

2. 이 책의 저자

■ 신종계(辛鍾桂)  : 관련기사 링크 http://www.cadgraphics.co.kr/bbs/data/3/shinjonggye.pdf

서울대학교 조선해양공학과 교수. 미국 MIT 대학 해양공학 박사로서 조선산업계의 디지털 조선소 구축, 미국 해군 프로젝트 수주 등 전세계에 널리 알려진 디지털 매뉴팩처링과 PLM(Product Lifecycle Management-제품수명주기관리)의 전문가.

■ 임현준(任賢準)

홍익대학교 기계·시스템디자인공학과 교수. 서울대학교 기계공학과를 졸업하고, 미국 MIT대학에서 기계공학 박사학위를 받음. 비파괴검사, 공차해석 분야의 전문가로서, 조선·자동차·기계·플랜트 등의 디지털 매뉴팩처링 분야 연구에 주도적 역할.

■ 한석희(韓碩熙)

연세대학교 기계공학과 출신으로 핀랜드 헬싱키 경제대학의 MBA(경영학 석사) 취득. 디지털 매뉴팩처링 전도사로서 프랑스의 세계적인 PLM전문기업인 다쏘시스템(Dassault Systemes)의 디지털 매뉴팩처링 솔루션인 델미아(DELMIA) 한국사업 책임자.

인터뷰

우리나라 제조업의 생산혁신을 위한 테크놀로지, 디지털 매뉴팩처링

서울대학교 조선해양공학과 신종계 교수

디지털 매뉴팩처링에 관한 책이 전세계적으로도 전무한 상태에서 발간된
이 책은 우리시대 우리나라 제조업의 불확실성 속에서 새로운 비전을
제시해 주는 책으로서 주목을 받고 있다. 이 책을 공동 집필한 저자인
서울대 조선해양공학과 신종계 교수로부터 이 책을 쓰게 된 동기와
이 책에서 지향하고, 추구하고자 한 내용에 대해 알아보았다.

1. 이 책을 쓰게 된 동기는?

이 책이 쓰게 된 동기는 이 책을 쓰게 된 저자들이 2002년 미국
디트로이트에서 디지털 매뉴팩처링에 대한 행사에 참석하였다가 우리나라
제조업의 미래를 걱정하고 무언가 해결책을 모색하면서 디지털
매뉴팩처링이야말로 우리나라의 많은 제조업체들이 도약할 수 있는 길이
될 수 있다는 확신을 갖게 되었기 때문이다. 이 자리에서 이를 전파하기
위한 방안으로 더 많은 사람들이 손쉽게 디지털 매뉴팩처링의 배경과 의미
그리고 활용 사례를 이해할 수 있도록 책을 만들기로 하였다.

2. 디지털 매뉴팩처링을 이해하기 쉽게 설명한다면?

디지털 매뉴팩처링(디지털 생산)은 제품 및 리소스(설비 및 작업자)의 3차원 모델을 기반으로 제품 생산에서 이루어지는 모든 일들을 컴퓨터를 이용하여 가상의 공간에서 미리 시뮬레이션 해보고 예상결과나 문제점 등을 사전에 검증해 보는 총체적인 활동을 말한다.

디지털 매뉴팩처링은 제조 프로세스를 디지털로 정의하여 최적화를 실현하고, 제조 프로세스 정보를 관리하며, 디지털 제품과 디지털 공장을 구성하여 설계와 생산의 협업을 지원하는 핵심기술이다.

기존의 CAD/CAM/CAE/PDM(컴퓨터에 의한 설계/생산/해석/제품 데이터관리) 등이 주로 제품 설계와 관련한 업무를 대상으로 제조업의 프로세스를 바꾸고자 했다면 디지털 매뉴팩처링은 생산과 관련된 프로세스를 통해 혁신을 이루고자 하는 것이라고 할 수 있다.

3. 디지털 매뉴팩처링이 실제 사용되고 있는 분야와 성공 사례가 있다면?

앞서서 말한 것처럼 디지털 매뉴팩처링은 제조 생산 분야의 모든 업무와 프로세스에 적용되고 활용될 수 있다. 즉, 제조기업의 “기획에서 양산 및 유지보수까지” 전분야에서 디지털 매뉴팩처링이 활용이 되고 있다. 구체적으로 예를 들면, 제품의 가상 시제품 제작 및 검증, 공정 설계 및 계획, 작업 공정의 시간 측정, 작업자의 업무할당 및 작업자 자세 분석, 자동화 설비나 로봇의 가상 검증과 오프라인 프로그래밍, NC 설비의 가상 시뮬레이션, 자동화된 측정업무 지원, 기타 전반적인 생산관리 업무 그리고 각종 유지보수 업무 등에 폭넓게 활용되고 있다.

크게 나누어 보면 자동차 기업과 항공기업 그리고 중공업 분야 및 조선분야 등에서 성공 사례가 많이 있다. 세계적으로 살펴보면 보잉, 에어버스 등의 항공기제조 기업을 포함하여 인공 위성과 로켓 발사체 등을 제조하는 EADS 등이 있고, 자동차 분야에서는 Top 10 기업이 거의 모두 이 기술을 적용하고 있다. 특히 도요타자동차나 다임러크라이슬러, GM, Audi 등은 전사적으로 디지털 매뉴팩처링을 적용하는 기업으로 유명하다.

중공업 분야에서는 ABB, 캐터필라, 토요타 인더스트리 등이 있으며 자동차 부품기업 중에는 보쉬, 지멘스, 델파이 등이 있다. 조선분야에서는 미국 해군 등이 있으며 국내에는 서울대의 디지털 조선소 연구소를 비롯해 현대 및 기아, GM 대우, 쌍용 등 약 40~50여개 기업들이 디지털 매뉴팩처링을 적용하고 있는 것으로 알고 있다.

4. 향후 디지털 매뉴팩처링과 관련한 전망은 어떠하다고 보는지.

디지털 매뉴팩처링은 제조업의 전 생산분야의 프로세스 혁신을 통해 다양한 방향으로 응용되고 발전할 분야이다. 아직 적용기업이 전체 제조업의 숫자에 비해서 미미할 정도로 적고, 분명히 도입 초기 단계에 있는 기술이다. 시장조사기관인 ‘프로스트앤설리번'의 조사에 의하면 세계적으로 이 시장의 규모가 5,500억원의 규모이나 향후 5년내에 3~4조원의 규모의 시장으로 확대될 것으로 전망한 바 있다. 그만큼 이 기술은 시장에서 급속도로 확대 적용될 것으로 예측되고 있다.

우리나라에서도 지난 20여년간 CAD/CAM이 대중화되어 이제는 컴퓨터를 이용하지 않은 설계를 상상할 수 없듯이 향후 수년 내에 디지털 매뉴팩처링도 생산 분야에서 대중화되어 확산될 것으로 전망하고 있다. 특히 글로벌 기업으로서 경쟁력을 갖추기 위해 서는 디지털 매뉴팩처링은 그 필수 수단으로서 각광을 받을 것으로 보이며, 이에 대비하지 않는 기업은 뒤처질 수밖에 없다고 본다.

중국의 추격, 일본 제조업의 재부활 등 여러 우리가 처하고 있는 위기국면에서 생산기지를 이전하는 것이 능사가 아니라 생산 경쟁력을 갖추는 시스템을 구축하는 것이 더 장기적인 대안임을 강조하고 싶다.

이 책의 목차

■ PART 1. 지금 당신이 아는 것과 모르는 것들

12개월 안에 신차를 만들어라 8

고객은 변하고 있다 25

나만의 것을 원하는 여자들 그리고 남자들 31

원가절감 그 피를 말리는 게임 39

나는 기계가 아니오! 45

3D 시뮬레이션의 힘 52

각광받는 디지털 매뉴팩처링 58

디지털이 만능은 아니다 - 조건이 있는 만능 74

무엇보다 경영자의 결심이 가장 중요하다 80

상식과 비상식의 조화가 중요하다 89

디지털의 단추는 처음에 잘 끼워야 한다 95

이제 당신의 차례이다 101

10년이 지나서 후회하면 늦으리 107
 

■ PART 3. 디지털 매뉴팩처링의 응용 세계

선진 디지털 공장을 꿈꾸는 자동차 회사 160

조선업계의 디지털 시뮬레이션 164

항공산업의 디지털 공장 170

소품종 유니크한 제품을 디지털 매뉴팩처링으로 실현하는 기업들 175

15주만에 차를 설계하고 모델을 만드는 회사 179

오프라인 프로그래밍을 적용하는 사례 182

단조공장의 자동화 적용사례와 교훈 186

공장설비를 납품하는 기업 190

작업자의 작업환경을 개선하는 기업 192

글로벌 디지털 협업을 구상하는 기업 193

개발기간 단축 40%를 꿈꾸는 자동차부품 제조회사 196

에어컨을 만드는 기업의 생산 레이아웃 검토 198

운전석의 설계와 관련한 시뮬레이션 200

원자력발전소와 연료봉 인출장치 202

참고문헌 204

저자소개 205

■ PART 2. 디지털 매뉴팩처링을 통한 이익

시장에 출시하는 시간 절감 114

시제품 개발비용 절감 117

생산 공정의 설계 효율화 119

생산관련 투자 비용의 절감 121

신속한 제품 측정 124

협업 시스템의 구현 126

지식 저장 허브로서의 역할 130

효과적인 커뮤니케이션 134

업무생산성의 향상 138

생산시동시간 141

흐름과 관련된 검증 144

사람과 작업환경의 개선 147

산업재해 축소 149

품질의 향상을 위한 방법 152

유지 보수 업무의 획기적인 개선 154