스마트 팩토리에 대해 알아보는 포스팅을 하겠습니다. 스마트 팩토리는 제품을 생산, 조립, 포장하고 기계를 점검하는 전 과정이 자동으로 이뤄지는 공장을 뜻합니다. 이를 위해 인공지능, 사물인터넷, 빅데이터, 가상증강현실, 5G 등의 ICT 기술이 융합되어 4차 산업혁명의 핵심으로 꼽힙니다
스마트 팩토리에서는 공장 곳곳에 사물인터넷(IOT) 센서와 카메라를 부착해 자료를 수집하고 플랫폼에 저장해 분석하는데, 이렇게 분석한 데이터를 기반으로 어디서 불량품이 발생하였는지, 이상 징후가 보이는 설비는 어느 것인지 등을 인공지능이 파악하여 전체적인 공정을 제어합니다.
스마트 팩토리를 구축하기 위해서는 간소화, 유연화, 가상화, 동기화 등 4가지 조건이 필요합니다. 생산설비를 가동하기 전에 가상으로 전체 공정을 시뮬레이션해서 생산 공정과 생산량 등을 예측하는 가상화가 첫 번째이고요. IOT 기술을 활용해 공장의 운영방식과 프로세스를 작업자가 원격으로 조정하거나 시스템이 스스로 제어해 생산 프로세스를 유연하게 변경하는 유연화가 두 번째입니다. 드론과 자율주행 이송 로봇 등을 가동해 사람의 업무를 도와주고, 불필요한 생산 공정을 간소화해야 하고, 마지막으로 제품 공급망의 실시간 관리를 통해, 재고 수준을 최적화하고, 주문 상태를 고객과 공유하는 동기화가 필요합니다.
그랜드 뷰 리서치의 자료에 따르면 세계 스마트 팩토리 시장 규모는 2022년 우리 돈 약 164조 5천 억 원에서 2030년 우리 돈 약 1,133조 6천억 원에 이르고, 해당 기간 연평균 성장률이 13.4%를 기록할 것으로 예상합니다. 이에 반해 국내 스마트 팩토리 시장은 매우 작은 규모입니다. FA 저널이 조사한 2021년 시장전망 조사에 따르면 국내 스마트 팩토리 시장 규모는 2021년 약 1조2,100억 원인 것으로 나타났습니다.
해외의 대표적인 스마트 팩토리 기업인 독일이 지멘스는 암 베르크 공장(PLC 등 제어시스템 생산공장)을 스마트화했는데, 1만 제곱미터 면적에 수만 개 센서를 설치하여 생산효율을 세계 최고 수준으로 향상했습니다. 이로 인해 불량률은 0.00009%에 불과하고, 제품 출하에 드는 시간은 50% 단축했으며, 에너지 소비량 역시 이전보다 70% 절감했습니다.
우리나라는 2018년 중소기업 스마트혁신제조 전략, 2019년 5G 기반 스마트공장 고도화 전략, 2020년 인공지능 데이터 기반 중소기업 제조혁신 공도화 전략을 발표했는데요. 지난 5월에는 중소벤처기업부에서 중소/중견기업 11곳을 ‘K 스마트 등대공장’으로 지정했습니다. K 스마트 등대공장이란 대기업들의 스마트 팩토리를 벤치마킹한 중소/중견기업 중심 선도형 스마트공장입니다. 지정한 중소/중견기업들에는 3년간 최대 12억 원까지 지원할 예정이며, 오는 2025년까지 K 스마트 등대공장을 100군데까지 늘릴 예정입니다.
현대자동차, 삼성전자, LG전자 등 대규모 제조업체들은 이미 스마트 팩토리 기반 생산설비를 구축하고 있으며 삼성전자는 스마트 팩토리 분야에서 아시아 기업 중 유일하게 ‘글로벌 10대 디지털 팩토리’ 4위에 선정되기도 했습니다.
식품업계에서도 스마트 팩토리 도입이 활발해지고 있습니다. CJ 제일제당은 인천 냉동식품 공장 설비상태를 감시하고 데이터를 분석하여 기기 상태를 예측하고 유지보수하는 인공지능 감지기 ‘예지보전 솔루션’을 도입했고, 롯데칠성음료는 안성 공장에 각 생산설비별 투입, 포장, 설비의 상태 및 생산량 등의 데이터를 중앙 서버로 전송하고 이를 종합적으로 실시간 모니터링 할 수 있는 시스템을 구축했습니다.
산업연구원에서 실시한 스마트 팩토리 도입 기업 성과분석에 따르면, 스마트 팩토리 도입 이후 평균 생산성 28.5% 증가, 산업재해 6.2% 감소 등 제조 경쟁력이 높아진 것으로 나타났습니다. 또한, 기업당 매출이 7.4% 향상되는 등 여러 방면에서 긍정적인 효과가 있었습니다.
코로나 19로 인한 팬데믹은 4차 산업혁명 기술의 빠른 발전을 가져오고 있습니다. 스마트 팩토리 기술도 마찬가지입니다. 코로나 극복에 따른 시장 활성화와 정부 지원 사업 증가, 스마트 팩토리 고도화 단계 진입 등이 스마트 팩토리에 대한 전망을 밝게 해주고 있습니다.
이상 스마트 팩토리에 대해 알아보는 포스팅을 하였습니다. 앞으로 공장들이 결국은 스마트 팩토리로 갈 텐데요. 잘 이루어지면 좋겠습니다. 행복하세요!!