[47]“시장에서 팔리는 물건을 빠르게 생산”하는 비법

[박정수 성균관대 스마트팩토리 융합학과 겸임교수] 스마트 팩토리 관리는 제품과 서비스 가치의 기본이 되는 QCD(Quality, Cost, Delivery)를 결정하는 기본 기술과 비정형(Unstructured) 데이터를 수집 분석하는 빅데이터 관리기술을 생산 활동 전반에 적용하기 위한 인공지능(AI) 관리 기술을 포함하고 있다. 이러한 관리 기술을 활용하는 목적은 제조업의 유연성 확보에 초점을 맞추고 있기 때문이다.

소품종 대량 생산 시대에는 치밀한 생산 계획(ERP)과 생산 지시(MES)가 중요했다. 팔림세를 분석해서 기간별 수요예측을 해왔고 그와 같은 방법을 통해 제조업은 통제되어왔다. 그 결과 몇몇 선진 제조업을 제외하고는 대부분의 제조업들이 부진화 재고 수준에 의해서 경영의 악화를 경험하고 있다. 왜냐하면 제조업의 고정관념인 “만들면 팔리는 시대”의 오랜 학습에 머물고 있기 때문이다.

그와 반대로 스마트 팩토리는 “시장에서 팔리는 물건을 빠르게 생산”하는 제조업을 만들어가는 전략이다. 그 핵심은 제조의 유연성이다. 즉 다품종 소량 생산이나 맞춤형 고객을 위한 변종 변량 생산에서는 제조업의 종사자, 관리자, 작업자, 의사결정자들의 고도화된 판단이 매우 중요하다.

스마트 팩토리 도입을 통한 제조 유연성 확보와 고도의 의사결정 지원 및 판단은 제조 경쟁력 확보의 핵심이다. 기본적으로 제조 경쟁력 제고를 위한 10가지 핵심 질문을 제조업 스스로 던져봐야 한다. 1) 맞춤형 시장의 도래와 개인화 고객에 대해서 무엇을 만들 것인가? 2) 어떻게 기존에 생산하고 있는 제품에 서비스(Product Servitization)를 부가시킬 것인가? 3) 어떻게 기존 서비스와 신규 서비스를 결합시켜 서비스의 제품화(Service Productization) 현상을 만들 것인가? 4) 부진화 재고 제로화(Zeroise)를 목표로 얼마나 생산할 것인가? 5) 언제까지 만들 것인가? 6) 어떻게 최적의 공급망(SCM)을 지원할 것인가? 7) 어떻게 최상의 제품 품질을 유지할 것인가? 8) 어떻게 제조 원가를 총체적으로 줄일 수 있을까? 9) 어떻게 그린 에너지를 실현할 것인가? 10) 어떻게 정보통신기술(ICT)을 활용하여 통신비 및 자산관리를 최적화할 것인가? 아래 그림은 스마트 팩토리 구축을 통해서 실현해야 할 제조 경쟁력 제고를 위한 10가지 핵심 질문이다.



스마트 팩토리에서는 10가지의 모든 또는 일부 질문들에 얼마나 뛰어나게 응답하는지 여부가 제조 경쟁력을 결정하게 된다. 결국 각각의 정보통신기술(ICT)과 각종 시스템들은 10가지의 질문에 대응하기 위해 존재하도록 구현하는 것이 스마트 팩토리 구축이다.

스마트 팩토리의 핵심적인 연계와 변화 관리에는 개발과 제조 간 연계관리가 동기화되어야 한다. 특히 개발 과정에서 영업, 즉 시장의 요구와 계획 수립에 있어서 실질적인 참여가 수반되어야 제조상의 다양한 스팩(Spec)관리와 실제적인 생산 제품의 판매 연결이 가능해 질 것이다. 왜냐하면 스마트 팩토리는 초연결성을 기반으로 운영관리가 이루지고 있기 때문이다. 주요 관리 항목으로는 부품 재 활용율, 재품 개발 기간, 개발과 양산 전환 기간, 신제품 초기 수율관리 등이 있으며, 가장 최신의 사양을 공동 기준으로 불량을 최소화 할 수 있는 방법으로 생산하는 것이 기본이다.

스마트 팩토리를 통해 글로벌 제조 기업의 경쟁력을 제고시키기 위해서는 제조 기업에서 필요로 하는 모든 프로세스, 즉 운영효율관리(OT)와 정보통신기술(ICT) 기반 시스템들을 100% 동기화하여 제조업 내 모든 업무를 수행하도록 실행력을 최적화해야 한다. 아래 그림은 스마트 팩토리를 통한 제조ICT의 발전 전망을 표현한 것이다.

[출처 : 과학기술정보통신부, 정보통신기술진흥센터 ICT R&D 중장기 기술로드맵]

따라서, 제조 경쟁력의 차별화를 실현하기 위해 스마트 팩토리를 구현하는 것이며, 제조업 내 특정한 목적을 위하여 반복적으로 또는 의도적으로 수행되는 업무나 활동을 유연화시켜 궁극적으로 시장 대응력을 경쟁요소로 관리하는 것이 중요하다. 그렇게 실행하기 위해서는 신뢰할 수 있고 컨트롤(Control)이 가능한 실행 역량이 요구되며, 원가대비 납기의 차별성을 유지하여야 한다. 또 한편으로는 기술 발전을 선도하는 제품의 우수성과 상향 평준화를 위해서 발전적인 표준화 작업도 병행시켜야 한다. 더 나아가 제품 제조에 사용된 데이터나 결과의 투명성이 보장되어야 하며 적기 적소에 충분한 의사결정을 위한 분석력을 극대화시켜야 한다.

그러므로 스마트 팩토리의 미래 가치는 제조에 관련된 모든 자원들을 실시간으로 연결하여 수집된 데이터에 기반하여 최종 의사결정으로 지원되어야 한다. 또한, 데이터 분석의 힘에 의해서 고도의 판단력을 작동시키도록 해 사람의 판단에 의한 예외 처리를 최소화하고, 총체적인 제조 경쟁력을 지속가능하도록 함으로써 분석력 기반의 인공지능 학습 역량을 강화해 나가야 할 것이다. 따라서, 제조 유연성 확보와 고도의 의사결정 지원 및 판단이 핵심인 미래 제조 경쟁력을 갖추기 위해서는 인공지능 기반 스마트 팩토리 플랫폼이어야 한다.