제4차 산업혁명

- 일본은 한때 중요시했던 디지털 모노츠쿠리를 어느순간부터 무시. 아날로그 모노츠쿠리 시대에는 경험이 풍부한 설계자나 생산기술자가 없으면 제품을 만들 수 없었지만 디지털 모노츠쿠리 시대는 다름. 디지털 모노츠쿠리 시대는 숙련된 기술자가 꼭 있어야 되는 것이 아니다. 성능을 향상시키기 위해서는 부품간의 조합이나 좁은 물리적 공간을 최대한 활용하여 부품을 효율적으로 배치하는 것이 중요한데, 이러한 일을 컴퓨터가 각종 정보를 입력한 뒤 시뮬레이션을 반복하면서 간단히 해낸다. 뿐만 아니라 부품간의 결합이 표준화되어 지금은 모듈 조합만으로 제품 생산이 가능. 자사가 부품을 개발하고 이들 부품을 잘 조합하여 하나의 기능을 실현하는 형태가 일본기업의 장점인 인테그랄(스리아와세)방식이다. 그러나 이 또한 시판되고 있는 모듈과 고성능 컴퓨터를 구매하면 숙련된 기술자가 아니더라도 제품을 만들 수 있게 됨. 제조분야에서 후발 기업은 지금 디지털 제조시스템을 잘 이용하여 과거와는 비교할 수 없을 속도로 신제품을 연속적으로 내놓고 있음. 이것이 세계 제조업계의 추세다. 일본기업은 아직도 아날로그 모노츠쿠리 시대의 감각이 남아 있어 디지털 모노츠쿠리의 속도를 따라가지 못하고 있다. 이것은 일본 기업이 세계 시장에서 존재감을 잃어가는 원인이 됨. 일본 제조업계 입장에서는 후발국에서 생산된 제품은 가격과 품질면에서 수준이 낮아보일 것이다. 그러나 그런 생각은 크나큰 인식의 차이다. 이제 막 소비활동을 시작한 신흥 개발국 시장에서는 이 정도의 제품만으로도 소비자들의 요구에 충분히 대응가능. 일본의 대다수 기업은 신흥 개발국 소비자들이 조금 더 고품질 제품을 요구하게 되면 자연적으로 일본제품을 구매할 것으로 생각하지만, 그런 일은 벌어지지 않고 있다. 사용하던 제품에 익숙해진 소비자들이 그 메이커의 고급제품을 구매하고 있는 것이 지금의 현실. 디지털 모노츠쿠리 기술이 크게 진일보하면서 품질도 점점 좋아지고 있기 때문. 신제품 개발에 몇년 씩 걸리는 패턴이 과거의 일본식 모노츠쿠리다. 일본 기업과 달리 해외 경쟁기업들은 기존의 기술을 융합하여 다양한 사람들이 살고 있는 신흥국 시장에서 과거에 없던 획기적 제품을 연속적으로 만들어내고 있다. 제품 양산에 있어서도 숙련된 기술자나 설계자가 없다고 크게 불리하지 않음. 최신 설계정보를 입력한 컴퓨터와 최신 가공정보를 입력한 공작기계가 있으며 세계 어느곳에서도 일본기업이 만들어낸 것과 같은 수준의 제품을 만들 수 있게 되었다. 이것이 지금 세계 제조업계에서 일어나고 있는 변화임
- 일본의 제조업 환경은 기술에서 이기고 시장에서 패하는 결과를 초래했다. 이러한 상태로는 글로벌 경쟁에서 이길 수 없으므로 과거의 방법을 철저하게 반성하고 검토한 후에 새로운 비즈니스 모델을 재구추해야 함. 이때 지향해야 할 방향은 지금까지 가지고 있는 높은 기술을 서로 융합하는 것, 그리고 누구나 원하는 신제품과 새로운 서비스를 개발하는 것. 기존 기술을 융합하든 신기술을 사용하든 다종다양한 시장에 맞추어 제품을 개발해야 함. 이러한 새로운 가치창조를 세계의 변화에 맞추어 신속하게 이루어내는 것이 중요
- 일본의 제조업은 오랫동안 기초기술 뿐만 아니라 생산기술을 고도화하는 데 힘써왔다. 일본에는 동일한 제품이라도 경쟁국 기업보다 잘 만드는 능력을 가진 기업들이 많다. 그러나 유감스럽게도 디지털 모노츠쿠리 시대에는 이런 장점이 경쟁력이 되지 못하고 있다. 생산기술에만 의지하며 과거형 생산방식으로 물건을 만들 것이 아니라, 시대의 흐름을 따르고 일본의 장점을 잘 살려 전략을 세운다면 높은 생산기술이 경쟁력 제고로 이어질 것. 품질은 높을수록 좋다는 인식이 일반적이지만, 애당초 가격보다 우선시되지 않는다. 소비자가 바라지 않는 품질을 위해 비용과 시간을 들이게 되면 그것은 낭비. 소비자는 높은 품질을 원하지 않는다. 100엔숍을 즐겨 찾는 사람들이 많은 현실만 봐도 알 수 있따. 100엔숍에서 팔리고 있는 물건들은 저렴하다. 품질에 대한 기대치가 높지 않아 얼마동안 사용하다 고장이 나도 크게 불만을 제기하는 사람은 없음. 높은 생산기술력을 갖고 있는 기업이 빠지기 쉬운 함정은 역시 필요이상의 품질에 집착하는 것. 이는 소비자에게 있어 과잉품질을 의미. 물론 소비자와 발주자가 요구하는 적정품질은 반드시 달성해야 함. 여기서 말하는 필요 이상의 품질이라는 것은 아무도 요구하지 않는데 스스로의 집착으로 과잉품질의 제품을 만드는 것이다. 이것은 낭비일 뿐이며 생산성을 저하시킴
- 생산현장과 관련이 있는 빅데이터 활용사례
(1) 일본 알프스 전기는 빅데이터를 품질과 생산성 개선에 활용. 알프스 전기가 제조하고 잇는 스위치와 커넥터는 고객들로부터 소형화 요청을 받고 있어 각 공정에서 엄격하게 치수오 강도를 관리하고 있음. 국내외 공장을 인터넷으로 서로 연결하여 생산성 정보를 실시간으로 공유하며 품질의 편차를 관리. 뿐만 아니라 이 회사 각 공장간에는 생산성 향상을 위해 데이터를 피드백할 수 있는 시스템이 구축되어 잇음.
(2) 일본 식품회사 큐피는 원료인 달걀에서 마요네즈를 제조하여 용기에 충진, 포장하는 일련의 공장에서 빅데이터를 활용하고 있음. 큐피가 새롭게 제조라인에 도입한 것은 데이터 수집용 PLC이다. 그리고 제조라인 내 각 장치에 부착된 센서에서 얻은 데이터를 이 PLC에 집약한 뒤, 거기서부터 다른 컴퓨터로 전송, 분석하여 생산라인의 상황을 자동으로 진단할 수 있도록 한 것. 이를 통해 라인의 이상이나 설비의 고장을 사전에 예측가능. 이상발생시 경보로 알리거나 기계를 정지시켜 불향발생과 확대를 방지.
(3) 파나소닉 디바이스 SUNX 다츠노사에서는 전력관리에 빅데이터를 활용. 이 회사는 전략사용량을 가시화하고 제어기기를 조합하여 에너지 사용을 줄이는 데 성공. 생산설비와 장치의 전력소비얄을 모두 파악할 수 있도록 하여 전기사용량 상한치 부근에 이르렀을 때 여러대의 공조기를 교대로 정지시킬 수 있도록 관리하고 있음. 결과적으로 안정된 조업환경을 만들었고, 동시에 전력비용을 낮춤
- 궁극의 무인화를 실현하려면 넘어야 할 산이 높다. 어느 한 공정에서 발생한 이상은 그 부분의 센서가 발신한 데이터를 분석하면 어느정도 예측할 수 있지만, 복수의 공정이 관련된 상황이 발생한 경우 어느 것이 원인인지 쉽게 판단하기 어려움. 무인화로 인한 리스크를 방지하기 위해서는 이런 점에 유의하여 복수의 데이터를 분석하고, 그것을 토대로 이상징후의 패턴을 정량적으로 파악할 수 있도록 해야 함. 물론 이것은 쉽지 않은 과제다. 하지만 이 과제가 해결된다면 자동으로 이상을 예측하고 그에 대한 대응을 할 수 있다. 만일 사람의 손이 필요한 문제가 발생하더라도, 빅데이터의 상황파악을 바탕으로 사람이 정확하고 빠르게 대응할 수 있음. 그러한 시스템을 구축하려면 기업활동도 새롭게 전개됨. 빅데이터 시스템을 통해 거의 모든 것의 원격관리가 가능해지면 생활습관과 문화가 우리와 다른 해외로 공장을 이전하는 것도 요잉해져 새로운 소비시장에서 직접 생산 가능. 물론 생산 시스템 자체가 부가가치가 높기 때문에 축적된 노하우를 살려 생산시스템을 제품으로 파는 것도 가능. 요컨대 공장이 하나의 제품이 되는 것이다.
- 공장을 패키지로 판다는 것은 결코 황당무계한 이야기가 아님. 그러한 시대는 곧 도래할 것이며, 그때 시장을 리드하는 것은 역시 뛰어난 생산기술을 갖고 있는 일본기업이 될 것임. 일본의 생산기술이 뛰어난 것은 효율화를 위해 지속적인 개선과 진화를 추구했기 때문. 이런 활동 속에서 생산성 향상에 연관되는 치공구를 계속해서 만들어냈음. 치공구는 가공이나 조립을 할 때 부품과 공구의 작업위치를 정하거나 유도하기 위해 사용하는 기구임. 이 분야는 일본의 제조업이 가장 우수하며 타의 추종을 불허할 정도로 경험에 의해 축적된 기술. 또한 센서나 plc같은 제어장치 분야와 이들을 조합한 생산과리 시스템도 경쟁력을 갖고 있음. 제조라인에서 작업 미스를 방지하는 시스템이나 장치, 이를테면 포카요케가 대표적인 것. 이런 것을 병용하여 생산시스템을 패키지로 판매하면 시장경쟁에서 우위를 차지할 것. 치공구와 제어장치에 사용되고 있는 각각의 기술은 쉽게 모방할 수 있어 후발기업들이 간단히 만들 수 있음. 그러나 생산 시스템 패키지화는 개체가 아니라 전체적으로 고부가가치를 창출해야 하므로 모방하기가 쉽지 않음. 이런 관점에서 볼 때 IoT를 이용한 생산시스템은 일본기업이 경쟁우위에 서서 비즈니스를 전개하게 될 전도유망한 분야가 될 것임
- 21세기에 나타난 모노츠쿠리의 패러다임 변화가 크나큰 소용돌이가 되어 지금의 모노츠쿠리 개념을 변화시키려 하고 있다. 독일의 산업은 인더스트리 4.0을 키워드로 새로운 산업혁명을 준비하고 있다. 이런 현상은 여러 사물이 인터넷에 연결되는 IoT를 응용한 디지털 혁명이라고 볼 수 있음. 지금까지의 자동화는 프로그램을 생산프로세스를 제어했지만, 그 수준을 넘어 생산장치와 제품의 소재가 소통하여 개발에서 제품의 생산까지 수직통합형 생산과정을 한 회사에서 전체적으로 자동하하려는 것
- 일본에서는 10여년전부터 IoT의 원류라고 할 수 있는 M2M이 발달. 최근 스마트폰이 움직임을 읽을 수 있는 가속도 센서와 위치정보를 취득하는 GPS, 방향의 각도를 감지하는 지자기 센서를 탑재하고 있어 전용기기나 네트워크가 없어도 M2M을 이용할 수 있게 되었음. 나아가 하나의 단말기로 복수의 애플리케이션을 처리하는 것이 가능해지면서 M2M 이용이 더욱 증가하고 있음. 지금은 빅데이터 활용과 클라우드로 공공인프라에 고부가가치를 부여하게 되었음. M2M보다 조금 넓은 의미를 가진 개념이 IoT다. 모든 정보를 디지털 데이터로 변환하고 수집, 해석하여 이용하지만 그 프로세스는 사람의 수고를 빌리지 않고 수행. 이것이 CPS라고 하는 현실세계와 사이버 세계가 긴밀히 결합된 시스템이다.