ICT 제조기술 융합… 최적의 맞춤형 다품종 생산체계 구현
가상공간·공정·설비 등 물리적 결합
작업자 - 기계간 통합 작업환경 목표
가상공간·공정·설비 등 물리적 결합
작업자 - 기계간 통합 작업환경 목표
![[알아봅시다] 스마트공장과 인공지능(AI) 기술 동향](http://contents.dt.co.kr/images/201804/2018041602101860041001[1].jpg "[알아봅시다] 스마트공장과 인공지능(AI) 기술 동향")
위키미디어 제공
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오늘날 4차 산업혁명으로 산업 생태계가 변화에 직면하고 있습니다. 글로벌 경제의 저성장 기조와 생산성 하락이라는 어려움 속에서 스마트공장에 대한 관심이 커지고 있습니다. 특히 딥러닝 등 인공지능(AI) 기술이 비약적으로 발전하면서 더욱 진화된 스마트공장으로 발전이 예상됩니다. 스마트공장의 경쟁력을 높이는 것과 동시에 서비스제공을 통한 다양한 부가가치 수단으로 확대되고 있습니다.
시장조사업체 마켓앤마켓에 따르면 세계 스마트공장 시장은 2014년 413억 달러로 2020년까지 연평균 40% 증가해 566억달러에 이를 것으로 전망됩니다.
제조업의 의존도가 높은 한국은 스마트공장을 통한 고부가가치 기술 중심의 제조업 경쟁력을 높이고자 합니다. 그러나 현재 미국과 독일과 기업들이 스마트공장 기기 및 소프트웨어 시장을 선도하고 있으며 아직 국내 제조업의 스마트 고도화는 더 많은 노력이 필요한 상황입니다.
특히 미국정부는 4차 산업혁명 대응정책으로 지난 2012년 국가 제조업 혁신네트워크를 시작으로 다양한 분야를 아우르는 정책을 발표하고 있습니다. 국가 제조업 혁신네트워크의 중심에는 제조업혁신연구소가 있습니다. 제조업혁신연구소는 정부부처와 연구소, 기업 등이 참여하고 있습니다. 기업들은 정부의 예산지원액과 비슷하거나 더 큰 금액을 매칭 펀드로 조성했으며, 연구소의 각종 프로젝트에 참여하고 있습니다.
또한 첨단 제조기술 중 중점 육성분야를 세분화해 신흥국으로 이전한 공장들을 세제 혜택과 규제 완화로 미국으로 회귀시키는 정책을 펼치고 있습니다. 이를 위한 첨단 제조, 스마트제조업을 위한 연구 및 지원 예산까지 확충했습니다. 연방정부 주도로 AI 원천기술을 공장에 적용할 수 있는 프로그램 개발 컨소시엄까지 설립해 GE, IBM, 인텔, 시스코, SAP, AT&T 등의 기업들이 참여하고 있습니다.
스마트공장은 제품의 설계 제조 유통 등 제품수명주기가 하나의 공장에서 이뤄지는 것처럼 실시간으로 연동됩니다. 생산성 향상뿐만 아니라 개인맞춤형 제조 등이 가능합니다. 즉 스마트공장은 공장 자동화가 진화한 형태로 ICT 제조기술이 융합해 공장 내 장비 부품들이 서로 소통하면서 최적의 생산 및 체계를 구축해 고객맞춤형 제품뿐만 아니라 다품종 복합 생산이 가능한 유연한 생산체계를 구현하는 것입니다.
스마트공장의 핵심기술은 가상물리시스템(CPS), 로보틱스, 3D프린팅, 포그컴퓨팅, 사이버 보안 등이 대표적입니다. 이중 CPS는 컴퓨터 프로그래밍으로 만들어진 가상 세계입니다. 가상공간과 사람, 공정, 설비와 같은 물리적 세계와의 결합을 통해 작업자와 기계 간 통합된 작업환경을 구현하는 것을 목표로 합니다.
최근 스마트공장을 더욱 효율적으로 구현하기 위해 빅데이터 분석, 클라우드, AI 등을 더욱 강화한 플랫폼 기술도 등장하고 있습니다. 이중 대표적인 예가 GE의 프레딕스 프로젝트 '셜록 AI'입니다. GE 프레딕스는 클라우드 기반의 서비스형 플랫폼입니다. 스마트공장 작업현장 장비인 센서나 기계가 산업용인터넷을 통해 수집한 방대한 데이터를 클라우드 기반 애플리케이션으로 분석합니다.
각종 모델링과 시뮬레이션을 통해 최적화된 정보를 제공해 기업의 의사결정에 도움을 줄 수 있습니다. 기계에서 수집된 방대한 데이터를 실시간으로 분석해 정보를 제공하고, 능동적으로 작업을 수행하기 위해 딥러닝 기술 등이 확대 적용되고 있습니다. AI 기술이 도입되면서 공장이 마치 사람처럼 스스로 데이터를 학습해 예측된 결과를 도출하고 의사결정 하는 것입니다.
일본전기(NEC)는 GE와의 협업을 통해 프레딕스 플랫폼을 자사의 글로벌 공급망 개선 프로젝트에 활용할 예정입니다. NEC는 프레딕스를 활용해 운영비 절감을 목표로 공급망 및 공장운영을 최적화한다는 계획입니다. 이처럼 AI 기술발전과 함께 스마트공장의 적용범위와 가치 또한 확장될 것으로 보입니다. 한국도 스마트공장의 요소기술 개발뿐 아니라 AI와 결합할 수 있는 스마트공장 플랫폼을 만들어야 할 것입니다.
이경탁기자 kt87@dt.co.kr
자료=한국산업기술관리평가원(KEIT)
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