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[신년기획] 패러다임의 대전환시기, 제조의 전과정의 디지털화·스마트화 가속
김원정 기자|sanup20@kidd.co.kr
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[신년기획] 패러다임의 대전환시기, 제조의 전과정의 디지털화·스마트화 가속

개인화, 맞춤화에 대응하기 위한 생산시스템의 변화 필요

기사입력 2022-01-15 09:03:41
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[산업일보]
제조 패러다임의 대전환시기에 서 있다. 기존에는 생산성 향상을 위해 공장 자동화에 초점이 맞춰졌다면, 앞으로의 제조는 제조의 전 과정, 즉 원자재 입고에서부터 제품 출하 후 고객에게 전달되는 공급체인까지 아우르며 디지털화, 스마트화가 가속화 될 것으로 보인다.

이를 촉진하는 요소 중 환경규제의 영향도 크다. 2050 탄소중립과 상향된 2030 국가온실가스감축목표(NDC) 달성을 위해서는 제조의 전과정에서 탄소배출을 억제해야 하기 때문이다. 이로 인해 대기업은 물론, 원청사에 하청을 받은 중소기업들 등에도 파장이 예상되고 있다.
[신년기획] 패러다임의 대전환시기, 제조의 전과정의 디지털화·스마트화 가속
자료=123RF

산업통상자원부에 따르면, 국내 중소기업의 온실가스 배출량은 산업부문 배출량의 약 30%, 국가 전체 배출량의 약 15%를 차지하고 있다.

인구 구조 변화도 제조 패러다임 전환을 견인하고 있다. 한국연제연구원의 최근 보고서를 보면, 국내 50대 이상 제조업 근로자 비중이 2010년 15.7%에서 2020년 30.1%로 14.4%p 증가했다. 반면, 같은 기간 30대 비중은 35.1%에서 27.8%로 7.3%p 감소했다.

이처럼 제조인력의 고령화현상이 두드러지게 나타나면서 기업들은 인력난을 해소하고 제조의 전 과정을 스마트하게 관리해 탄소중립에 대응하는 동시에 적은 인력으로도 효율적인 관리를 위한 방안을 찾고 있다. 특히 한정된 장비를 가지고도 다양한 제품을 제조할 수 있는 유연한 생산시스템을 요구하고 있다.

이러한 고민을 해소하는 방안으로 떠오르고 있는 생산시스템이 다양한 제품 생산에 맞춘 FMS(Flexible Manufacturing System, 유연생산시스템)와 제조 여건에 따라 제조라인을 변경하는 RMS(Reconfigurable Manufacturing System, 재구성 가능한 생산시스템)다.

울랄라랩 강학주 대표는 FMS와 RMS의 차이에 대해 “FMS는 기계 자동화 개념이 짙고, 설비비용 등 인프라 비용이 많이 들어간다는 단점이 있다면, RMS는 공장 프로세스 혁신에 조금 더 접근했다는 데 큰 차이가 있다”고 지적했다.

“RMS는 미래형 스마트팩토리, 지능형 팩토리라는 목표에 가장 접근한 개념이라고 생각한다. 다만, 모든 제조산업에 RMS가 정답은 아닐 수는 있다. 뿌리, 소부장, 절삭가공, 어셈블리 등 제조 분야를 모두를 포괄하기에는 더 많은 연구가 필요할 것이다”고 덧붙였다.
[신년기획] 패러다임의 대전환시기, 제조의 전과정의 디지털화·스마트화 가속
자료=123RF

제조의 유연화…시뮬레이션 기술로 효과 높여야
설계한 생산시스템을 실제 라인에 도입하기 전에 그 효과를 사전에 검증할 수 있다면, 비용을 낮추고 효과를 높일 수 있다. 이를 위한 방안 중 하나가 가상공간에서 일어날 수 있는 변수들을 사전 적용해보는 시뮬레이션 기술이다.

강학주 대표는 “유연하게 변경한다는 개념을 넘어 재구성(RMS) 한다는 것 자체는 쉬운 결정이 아니다. 공정 변경으로 인해 발생할 수 있는 리드타임, 워크타임, 불량, 재구성 비용, 시간 등의 다양한 요소를 가상 시뮬레이션이나 흔히 말하는 CPS나 DT(Digital Twin) 등의 솔루션으로 확인하는 방안이 필요하다”고 밝혔다.

생산시스템의 구축뿐 아니라 공정에도 시뮬레이션을 활용해 사전 적용하면 생산시스템 내 운영효과를 높일 수 있다. 그런데 중소기업이 시뮬레이션 툴을 구입하는 것은 쉽지 않다.

과학기술정책연구원(STEPI) 오윤환 부연구위원은 본보와의 전화인터뷰를 통해 “실제 제조 현장에서 시뮬레이션 툴을 적용하면 제조 전 주기를 유기적으로 결합함으로써 효율성을 제고할 수 있다”고 말했다.

“다만, 중소기업이 개별적으로 시뮬레이션 툴을 구매하기에는 비용부담이 크고, 툴을 다룰 수 있는 전문 인력도 부족한 상황이기 때문에 정책적으로 국내외 시뮬레이션 툴을 지역거점 공유시설에 보급해야 한다”고 덧붙였다.

또한 기존 제조프로세스로는 불가능했던 설계 요구를 반영해 유연한 생산이 가능하게 하는 산업용 3D 프린팅 기반의 적층제조기술을 양산공정에 적용할 수 있는 정책들도 검토해야 한다고 언급했다.

제조기업 강국이 되는 그날까지, 공장자동화 스마트팩토리에 대한 뉴스를 기획·심층 보도하겠습니다.


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