① 제조업의 중요성

□ 서비스 분야의 발달로 제조업 비중이 감소하고 탈산업화가 심화되어 왔으나, 제조업이 전후방 연관효과가 높고 경제전체에 미치는 영향이 크기 때문에 미국·독일·일본 등 선진국을 중심으로 제조업을 재조명

○ 2008년 세계적인 글로벌 금융위기 이후 동반된 제조업의 침체는 고령화에 따른 노동 인력의 감소와 국내외 인건비 상승 등의 문제로 고전을 면치 못함

○ 반면 제조업 기반이 튼튼한 독일은 빠른 경제 회복력을 보이며 유로존의 버팀목으로 자리매김하면서 제조업의 중요성을 입증

 - 독일 제조업은 유럽 제조업의 총 부가가치의 30%를 차지하며 입지를 다졌고, 제조업의 경쟁력을 강화하기 위해 지속적인 연구개발과 최첨단 자동화를 단행

 - 이에 따라 독일 제조업의 생산성은 대폭 향상됨에 따라 오프쇼어링(Off-shoring) 아웃소싱의 한 형태로, 기업들이 경비를 절감하기 위해 생산, 용역, 일자리 등을 해외로 내보내는 현상의 비중이 현저히 낮음

 - 생산성 향상·자동화·제조 기술을 바탕으로 풍력 발전·태양열 활용 등 신성장 산업의 주요 장비도 독일 기업이 제조하게 됨에 따라 신산업 경쟁력도 동반 상승

 - 독일을 본보기로 제조업의 영향력과 중요성을 깨닫고 세계는 제조업 경쟁력 강화에 주력

○ 생산비 절감 등을 이유로 인건비가 저렴한 해외로 이전했던 공장들을 자국으로 불러들이는 리쇼어링(Reshoring)의 분위기가 확산

 - 미국 오바마 정부는 ‘일자리 자석’ 정책을 추진하였으며, 제조업이 인력의 고용과 자본의 재투자를 견인할 것이라 생각

 - 이에 리쇼어링을 통한 유턴기업에 대해 2년간의 설비투자 세제감면과 제조업체에게는 25% 우대세율을 적용하는 등 다양한 지원책을 제시

 - 이와 같은 정책으로 미국 자동차 업체 ‘포드(Ford)’는 멕시코와 중국에 있는 생산 시설을 미국 오하이오 주와 미시간 주로 귀환

□ 한국 경제 성장을 견인해온 제조업의 위기

○ 국내총생산의 약 30%를 차지하고 경제 성장의 견인차 역할을 했던 제조업이 수년간 경기침체가 이어지며 위기에 봉착

 - 세계 경기 침체 영향으로 수출 주도의 산업 구조인 한국은 큰 타격을 입으며 제조업의 위기가 대두

 - 저효율·고비용의 산업 구조 역시 글로벌 경쟁력 약화에 견인

○ 딜로이트 글로벌과 미국경쟁력위원회는 ‘국제 제조업 경쟁력 지수’ 보고서에서 한국이 지난해 5위에서 오는 2020년에는 6위로 하락한다고 전망

 - 2020년 5위는 현재 10위권 밖인 인도가 차지할 것으로 예상

 - 이는 미국, 중국, 독일, 일본이 오는 2020년에도 여전히 상위 그룹에 속할 것이라는 전망과 대조

< 글로벌 제조업 경쟁력 지수 순위 >

  ※ 자료 : Deloitte

○ 전문가들은 한국 제조업의 하락이 기술 우위의 제조 강국과 비용 우위의 제조 강국 사이에 끼여 차별성을 잃었기 때문이라고 분석

○ 우리 나라는 인건비 부담, 각종 규제 등의 문제로 2016년 한 해 동안 1,594개의 국내 중소기업이 해외법인을 설립하였고, 60억 달러 이상을 투자하고 있는 실정

○ 또한 오프쇼어링이 계속 늘고 있는 추세이지만, 개도국의 인건비 상승과 기술 유출 등으로 개도국 기업들의 추격 우려 등의 문제 등이 발생

□ 이에 본 보고서는 ‘4차 산업혁명’의 핵심인 제조혁신을 위해 스마트팩토리의 주요 정책 및 기업 동향을 살펴보고, 해결 문제와 시사점 도출을 추진하고자 함

② 스마트팩토리의 정의

□ (개념) 스마트팩토리란 단순 자동화 공장이 아닌, 제품의 기획·설계·생산·유통·판매 등 전 과정을 ICT(정보통신기술)로 통합해 스스로 데이터를 수집하고 작업 명령을 내릴 수 있도록 설계된 ‘지능화 공장’을 의미

○ 사물인터넷(IoT)를 통해 실시간으로 기계의 상태나 공정의 진행률 등의 정보를 수집하고 정보를 공유하며, 필요한 의사결정을 내리는 동시에 최고의 생산 효율을 낼 수 있는 지능화 공장

 - 스마트팩토리는 기존 제조기술에 센서·클라우드(Cloud)·빅데이터(Big Data)·정밀 제어·모바일 등 다양한 ICT 기술과의 융합을 통해 구축

 - 또한 높은 수준의 자동화 및 지능화된 인프라를 제공함으로써 생산성 향상·에너지 절감·안전한 생산 환경 구현·다품종 복합생산이 가능한 유연한 생산체계의 구축이 가능

 - 이를 통해 개인 맞춤 제조, 제조·서비스 융합 등 새로운 제조·비즈니스 환경에 능동적 대응이 가능

 - 스마트팩토리 생태계의 주요 주체는 애플리케이션·플랫폼·디바이스로 구성되고 여기에 네트워크·상호 운용성·보안 분야를 추가하여 세부 기술로 구분

 - 공장의 자동화, 지능화 구현을 위한 기술 중 대표적인 기술은 IoT와 이를 기반으로 한 CPS(Cyber Physical Systems)라고 불리는 가상 물리 시스템으로 꼽힘

○ 스마트팩토리의 기술 수준은 ▲기초 ▲중간1 ▲중간2 ▲고도화 4가지 수준으로 분류하며, 현재 현존하는 기업 중 가장 높은 수준은 중간2 수준의 기술 개발에 성공

 - (기초 수준) 생산이력 추적 관리와 일부 공정이 자동화된 상태

 - (중간1) 광범위한 생산정보를 실시간으로 집계 및 모니터링이 가능한 상태

 - (중간2) ICT 기술과 SW 기반으로 실시간 자동제어가 가능한 상태

 - (고도화 수준) IoT(사물인터넷)와 CPS(Cyber-Physical System) 기반의 유연 생산이 가능한 상태

 - 현재까지 개발된 스마트팩토리 기술 수준은 중간2 단계로, 독일의 지멘스(SIEMENS)가 현존하는 기업 중 가장 높은 수준의 기업으로 선정

□ (필요성) 제조업과 ICT를 융합하여 경쟁력을 창출하는 4차 산업혁명이 가속화됨에 따라 스마트팩토리 구축을 통한 맞춤형 유연 생산 체제로 전환은 필수

○ 글로벌 시장 조사기관인 마켓앤마켓(Markets and Markets)에 따르면 전 세계 스마트팩토리 시장은 2017년부터 연평균 9.3%씩 성장해 2022년까지 2,460억 달러 규모로 성장할 것이라고 전망

○ 해외에서는 ‘제 4차 산업혁명’의 주요 핵심을 제조업이라 인지하여, 정부뿐만 아니라 민간 기업에서도 스마트팩토리 구축을 위한 대규모 투자를 통해 제조혁신을 진행 중

○ 또한 과학기술정보통신부 미래준비위원회는 제조 혁명이 4차 산업혁명의 핵심 기술 및 경제·정치·환경·사회 이슈와도 밀접한 관련이 있음을 발표

 - 지능정보기술로 세상의 연결성이 높아지고 사물이 지능화되면서, 제조를 비롯한 생산 활동이 소비와 밀접하게 결합할 것이라는 의견

○ 고객 니즈가 다양해지면서 다품종 대량생산 시대의 도래에 맞춰 맞춤형 유연 생산 체제의 전환이 요구됨에 따라 스마트팩토리 도입은 필수적

□ (기대효과) 스마트팩토리 구축을 통해 ▲생산성 증가 ▲인건비·에너지 감소 ▲품질 향상 ▲리쇼어링 증가 ▲대·중소 기업의 상생 협력 증가 등 현재 대두되고 있는 제조업의 문제점 개선이 가능

○ 제조업의 질적 고도화로 에너지·인건비 절감, 부가가치 증가 등 생산성이 증가되는 양적 성장기반 마련이 가능

 - 한국 산업통상자원부에 따르면 2016년까지 스마트팩토리 보급·확산 사업으로 인해 ▲생산성 23% 향상 ▲불량률 46% 감소 ▲납기 기간 34.6% 감소 등 경쟁력이 향상되었다고 발표

 - 이런 경쟁력 향상이 사업 다각화, 신규 판로 개척, 일자리 창출 등 기업 경영 실적 개선으로의 부가가치 창출

○ 리쇼어링이 증가하여 첨단산업 생산기지의 해외 이전에 기술 유출을 방지

 - 최근 미국·독일 등 주요국은 스마트팩토리를 통하여 리쇼어링이 증가하고 있으며, 중국·인도 등 신흥국의 임금 인상 등으로 오프쇼어링의 필요성이 약화

 - 생산기지의 해외 이전에 따른 첨단산업 기술 유출 적발사례가 지속적으로 증가하여 이에 따른 피해액이 연평균 50조원(GDP 3%) 수준으로 예상(산업기술보호센터, ‘14.12.)

○ IoT, 빅데이터, CPS 등을 통한 유연 생산체계 구축으로 소비자 맞춤형 대량생산이 가능하게 되어 제조업의 서비스화를 통한 경쟁력 강화

 - 최근 소비자 맞춤형의 소비 트렌드에 맞추어 시제품을 만들 수 있는 3D 프린트의 기술이 발달하여 개인적 성향에 맞춰 제품을 제공할 수 있는 수준에 도달

○ 저임금·열악한 노동환경 등의 이유로 제조업 기피 현상으로 인해 제조 인력 감소문제를 ICT 및 제조업 전반의 전문지식을 요구하는 창의융합형 인재를 필요로 하는 새로운 분야의 일자리 창출

 - 스마트제조를 선도하기 위해서는 기존처럼 특정 단일 분야 전문 인력 양성만으로는 부족하며, 다분야 능력을 갖는 인력 양성이 필요

③ 주요국의 스마트팩토리 정부정책 현황

 □ (독일) 제조업의 생태계 조성을 통해서 경쟁우위 확보를 위한 국가적 마스터 플랜 ‘Industry 4.0’

○ 2011년 독일은 중국·인도 등 신흥국의 원가 경쟁력을 통한 추격, 미국·일본 등 선진국의 기술 추격에 대응해 제조업의 주도권을 지속하기 위해 차세대 산업혁명을 지칭하며 제조업과 ICT의 융합으로 스마트팩토리를 구현하는 Industry4.0을 발표

 - 전 세계 제조업의 부가가치 비중이 1995년에서 2011년까지 독일(8.9%→6.5%)은 하락한 반면 중국(4.4%→21%)은 급격한 성장세를 보이며 독일을 위협

 - 중국의 빠른 성장뿐만 아니라 고령화·인건비 상승 등 사회적 문제로 인해 제조업 분야의 경쟁력 강화에 주력하기 위한 방안으로 Industry4.0 전략 수립

○ 국가 경쟁력 강화를 위해 4년마다 갱신하고 있는 ‘하이테크전략 2020’의 10대 프로젝트 중 ‘Industry 4.0’을 포함하여 국가 로드맵 작성

 - 국가 10대 미래전략의 일환으로 민·관·학 연계를 통한 제조업 혁신 추진

○ 연구·개발(R&D) 중심의 ‘Industry 4.0’는 실질적인 표준화 및 실용화 성적 부진 등의 문제점이 발생하였고, 2015년 제조 생태계 전략 방안인 ‘Platform Industry 4.0’ 전략을 추진 중

 - ‘Platform Industry 4.0’은 ▲플랫폼 및 표준 ▲연구 및 혁신 ▲사이버 보안 ▲법/제도적 조건 ▲인력 양성 및 교육 등 5개의 핵심 분야별로 실제 적용 가능한 결과물을 도출하는 것이 목표

 - 기업 간의 협업을 통해 표준을 정립하고 이를 기반으로 효율적인 생산 체계를 구현, 고품질·고부가의 제품을 생산해 제조업 경쟁력과 시장 지배력을 동시에 잡겠다는 독일의 야심찬 계획

□ (미국) ‘리메이킹 아메리카(Remaking America)’ 슬로건 아래 제조업의 부흥정책인 ‘첨단제조 파트너십(AMP)’과 민간 중심의 ‘산업인터넷 컨소시엄(IIC)을 추진 중

○ 2011년 미국은 대통령 과학기술자문위원회의 권고로 제조업과 로봇 기술을 융합하는 ‘첨단제조 파트너십(AMP)’을 발표

 - ‘첨단제조 파트너십’은 산·학·관의 역량을 결집해 질 높은 제조업 고용을 창출하고, 국가 경쟁력을 끌어올릴 수 있도록 신기술 R&D 투자에 초점

 - 오바마 정부는 ▲안보 ▲첨단소재 ▲로봇공학 ▲제조공정의 4대 중점 영역을 선정, 5억 달러 이상의 예산을 투입

 - 이를 통해 대기업은 물론 중소기업과 스타트업까지 대상으로 한 제조업 지원 정책 추진

○ 2014년 정부 주도의 정책프로그램뿐만 아니라 민간 기업들을 중심으로 ‘산업인터넷 컨소시엄(IIC)’을 구성하여 단기·실용 계획 실행에 초점

 - 미국 기업은 기존의 사물인터넷(IoT) 연장선상에서 스마트팩토리를 이해하고, 당장 확보 가능한 사업이익을 추구하여 단기·실용 계획 실행에 초점

 - AT&T·시스코·GE·IBM·인텔 등 5개 기업은 ▲상호 연결되는 기계 및 장치 ▲지능형 분석 ▲작업의 개발·도입·확산을 목표로 컨소시엄을 조직

 - 이를 통해 산업 인터넷 플랫폼을 선점하고, 세계적 확산을 주도하기 위한 플랫폼을 구축할 뿐 아니라, 관련 기업과의 컨소시엄을 구성해 영향력을 확대

□ (일본) 일본은 4차 산업혁명을 이끌어 갈 전략적 아이템으로 경쟁 우위를 지닌 로봇을 채택하여 ‘로봇 신전략’을 발표하며 산업 부문에서 로봇 활용을 확대

○ 일본은 일본 재흥전략 중 ‘일본 산업재흥 플랜’을 통해 첨단설비 투자 촉진과 과학기술 혁신 추진을 핵심과제로 제조업 부흥을 계획

 - 이를 위한 10대 과제 중 하나로 ‘로봇혁명’을 선정하고, 2015년 실천계획으로 ‘로봇 신전략’ 계획을 발표하며 다양한 산업부문에서 로봇 활용을 확대할 방침

○ ‘로봇 신전략’은 스마트팩토리 시스템 표준화를 주도하는 독일과 산업 빅데이터를 이용해 부가가치를 높이려는 미국의 전략을 검토해 ‘표준화와 빅데이터 활용’을 모두 고려한 전략

 
 - 단계적으로 ▲제조업 로봇의 국제 표준을 획득하고, ▲다양한 분야에서 로봇 활용과 ▲빅데이터 축적, 그리고 ▲축적된 데이터로부터 인공지능 기술을 강화하는 것을 목표로 추진

 - 2020년까지 스마트팩토리 국제 표준화와 50개 첨단 활용 사례를 창출하는 것이 목표

□ (중국) 중국은 장기 전략인 ‘중국제조 2025’와 ‘인터넷 플러스’ 전략을 연계하여 제조업 활성화를 목표로 산업 고도화 전략을 발표하며, 세계 제조 1위 국가를 목표

○ 중국은 독일의 인더스트리 4.0 전략을 벤치마킹하여 과거 노동집약형 산업에서 제조업 전반의 산업 구조조정을 통해 제조강국으로 변모하기 위해 ‘제조 2025’ 전략을 수립

 - 중국은 저렴한 노동력을 토대로 노동집약형 산업으로 성장했으나 노동비용이 점차 상승하며 경쟁력을 상실하고 선진국에 비해 기술이나 브랜드 면에서 우위가 낮아 국제 시장에서 점유율이 계속 하락하는 추세

 - 제조업의 산업구조 전환과 선진화를 실현하기 위해 향후 30년간 3단계에 걸쳐 단계적으로 ‘중국 제조 2025’를 실현하여 새로운 제조 강국으로의 재도약을 기대

○ ‘중국 제조 2025’와 연계해 추진될 ‘인터넷 플러스’ 정책은 ICT 기반의 산업 융합을 통해 중국 경제 구조를 개조하고 ICT와 전통 산업을 결합하는 산업구조 고도화 전략

 - ‘인터넷 플러스’ 정책에서 제조 분야의 목표는 제조업의 네트워크화를 이루어 서비스 기능의 강화를 통한 스마트 제조의 확립

□ (한국) 2014년 한국 경제 성장의 핵심 동력인 제조업에 ICT를 융합하는 ‘제조업 혁신 3.0’ 정책을 발표하고 민관 합동 ‘스마트 공장 추진단’을 구성하였으며, 2017년 ‘스마트 제조혁신 비전2025’ 전략을 발표

○ 2014년 민관 공동 제조혁신위원회를 통해 제조업의 스마트 산업혁명을 위한 ‘제조업 혁신 3.0 전략’ 수립

 - 제조업과 ICT를 융합하여 생산성과 제품의 경쟁력을 높이고, 창의적인 스마트 융합 신제품을 조기에 사업화하여 신사업 창출에 기여

 - 삼성·현대·LG 등 대기업들과 협력사들을 연계하여 제조 현장을 대폭 혁신하는 스마트팩토리를 2025년까지 3만 개 확산 계획

 - 전자·자동차·기계·철강 등 8대 업종별로 대표 기업들을 선정하여 이들이 중심이 되어 스마트팩토리 구축을 확산

 ④ 주요 기업의 스마트팩토리 동향

□ (GE) GE(General Electric)는 ‘생각하는 공장(Brilliant Factory)’ 개념을 처음으로 적용하여 클라우드 기반 산업 인터넷 SW 플랫폼인 ‘프리딕스(Predix)’를 개발하면서 스마트팩토리 시장을 선도

○ 2015년 8월 GE는 10억 달러(약 1조 1300억 원) 이상을 투자해 클라우드 기반의 개방형 소프트웨어 플랫폼인 ‘프리딕스’를 출시하면서 2017년 10억 달러의 매출을 예상

 - ‘프리딕스’ 플랫폼은 GE가 판매하고 있는 항공기 엔진이나 철도, 선박 제품에 센서를 부착하여 발생하는 데이터를 분석하여 기계의 고장을 미리 예측하고, 예측을 통해 보다 나은 효율을 찾도록 돕는 스마트팩토리 솔루션

○ 또한 GE는 물리적인 사물과 컴퓨터에 동일하게 표현되는 가상 모델의 ‘디지털 트윈(Digital twin)’ 개념을 만들어 2016년 기준 551,000개의 디지털 트윈 개발에 성공

 - 기계가 수집하는 센서 정보에 물리 엔진·인공지능·데이터 분석·과학자 및 기술자들의 지식을 더해 ‘디지털 트윈’을 제작

 - 이를 기반으로 비행기 엔진·기관차·가스·풍력 터빈의 마모와 손상을 실제 센서 데이터를 바탕으로 파악하며, 수리 시점을 예측하여 정비 스케줄을 결정

 - 에너지, 항공, 헬스케어, 자동차, 국방 등 여러 산업 분야에서 디지털 트윈을 이용하여 자산 최적화, 돌발사고 최소화, 생산성 증가 등의 효율을 향상

○ 개방형 플랫폼을 무기로 빠르게 협력사를 늘려 현재 650여개의 업체에 서비스를 제공하면서 지멘스와 스마트팩토리를 위한 플랫폼 시장을 두고 각축전

 - 제조업체마다 생산 시스템이 각양각색인 만큼 스마트팩토리 플랫폼 업체 입장에서는 가능한 한 다수의 기업 시스템과 호환될 수 있는 플랫폼을 제공하는 것이 중요

 - 이러한 점에서 전문가들은 GE의 ‘프리딕스’는 클라우드 시스템을 기반하여 높은 호환성으로 개방성 측면에서 지멘스를 앞선다고 평가

 - 보쉬(Bosch)의 소프트웨어 솔루션 책임자인 레이너 칼렌바흐(Rainer Kallenbach)는 보쉬와 GE는 서로의 클라우드 플랫폼 및 관련 소프트웨어를 상호 운용 가능하게 만들기로 합의했다고 밝히며 플랫폼 개방의 중요성을 강조

○ 2016년 GE와 MS(Microsoft)는 캐나다 토론토에서 개최한 ‘월드와이드 파트너 컨퍼런스’에서 전략적 제휴를 발표하면서 외부사와의 협업에도 적극 참여

 - 협력의 핵심은 GE가 내세우는 산업인터넷 플랫폼인 ‘프리딕스’를 MS의 클라우드 서비스인 ‘애저(Azure)’에서 구동하고, MS 증강현실 기기 ‘홀로렌즈’를 GE 제품에서 활용

 - 그 외에도 프리딕스 플랫폼을 기반으로 네트워크에서 ‘시스코’, 유저 인터페이스에서 ‘PTC’, 보안 및 소프트웨어에서 ‘액센츄어’, ‘딜로이트’, ‘와이프로’ 등 다양한 외부 기업들과 연계

 - 로크웰, 하니웰과 같은 전통적 자동화 기업들과 마이크로소프트, IBM, 오라클 등 기존 ICT 대기업들도 활발한 합종연횡을 통해 산업 인터넷 플랫폼 시장의 선도 기업으로 발돋움

□ (SIEMENS) 독일 지멘스의 암베르크 공장은 IIoT(Industrial Internet of Things) 플랫폼인 ‘마인드 스피어(Mindsphere)’를 바탕으로,

    스마트팩토리 수준은 중간2 수준으로 현존하는 기업 중 최고의 자동화·스마트화된 기업으로 선정

○ 지멘스의 암베르크 스마트팩토리는 IoT 플랫폼 ‘마인드 스피어’를 통해 ‘불량률 제로’에 도전하고 있으며 빅데이터를 바탕으로 전체 공정의 75%가 자동화로 진행되며, 불량률 0.001% 수준에 불과

 - ‘마인드 스피어’는 견고성·개방성·보안성·분석 도구를 모두 갖춘 오픈 IIoT 플랫폼으로 표준화에 큰 강점

 - 1천여 개의 IoT 센서로 설비를 연결해 각 공정 단계마다 제품의 이상 유무를 점검하고, 불량품 발생 시 바로 생산라인을 멈추고 부품 교체가 가능하면서 센서와 제어·계측 기술의 중요성을 부각

 - 하루에 수집되는 5,000만 건의 정보를 통해 제조 공정마다 실시간으로 작업지시를 내려 작업 및 공정을 최적화하였고 그 결과 전 제품의 99.7%를 주문 후 24시간 이내에 출하

○ 지멘스의 CEO Helmuth Ludwig은 자사의 성공 배경으로 ▲PLM(Product Lifecycle Management) ▲MES(Manufacturing Execution System) ▲생산자동화 등 3가지 생산 기술을 선정

 - 스마트팩토리를 위한 기반이 없는 중소기업이 가장 먼저 시작해야 할 것은 PLM(제품 수명주기 관리)라고 강조

○ 지멘스는 100여 개의 기업과 파트너십을 맺고 있으며, 코카콜라·아마존·SAP 등 많은 기업이 ‘마인드 스피어’를 채택하면서 세계 최고의 기술력을 인정받고 있는 실정

□ (포스코ICT) 세계 최초로 연속공정 스마트팩토리 표준 플랫폼인 ‘포스프레임(PosFrame)’을 철강산업에 적용하는 것을 성공하며, 타 공장으로의 확산 적용 사업을 추진

○ 포스코는 2015년부터 광양제철소 후판 공장 생산설비에 IoT를 적용해 현장의 데이터를 수집하고, 이를 빅데이터 기반으로 실시간 분석하고 예측함은 물론, AI를 통한 자가 학습으로 최적의 제어를 가능하게 하는 스마트팩토리를 구축

 - 광양제철소 후판부는 철강 고유 연속 공정의 축소판이면서 여러 공정을 가지고 있는 점 때문에 스마트팩토리 시험 사업장으로 선정됨

○ 포스코ICT는 국내 최대 목질자재 전문기업인 ‘동화기업’의 파티클보드(Particle Board)공장을 스마트팩토리 시범공장으로 선정해 2018년 8월까지 관련 사업 추진

 - 동화기업의 파티클보드는 ‘포스프레임(PosFrame)’을 국내에서는 처음으로 클라우드 기반으로 적용되어, 인프라 도입에 따른 초기 구축비용을 절감하고 운영 효율성을 높일 전망

 ⑤ 해결과제 및 시사점

가. 제조업 혁신을 위한 해결과제

□ 정형화된 표준화 솔루션의 부재

○ 국내 스마트팩토리의 IoT, 클라우드, 빅데이터, 인공지능 등 HW, SW 분야 주요 기술의 경쟁력이 선진국의 70% 미만 수준인 것으로 나타나 기초 기술 연구 개발에 많은 혁신이 요구

 - 국내 스마트팩토리 시범사업 추진 시 공급 기술의 국산화율은 약 34%에 불과

 - 이조차 대부분 중저가 부품 및 장비에 집중되어 있어 국산화 기술 마련이 시급

○ 국내 제조업의 경우 대기업을 중심으로 ICT를 적용하여 제조현장의 혁신을 하고자 하는 시도가 진행되고 있으나 외산 솔루션에 대한 의존도가 높고, 스마트팩토리를 위한 민간투자는 초기 단계에 불과

○ 아직 전 세계적으로 표준화로 정형화된 솔루션의 부재로 시장 선점을 위한 각 국가와 기업들의 투자와 연구개발이 지속

□ 운용 전문인력·예산·투자자금 등 경영자원의 부족

○ 최첨단 기술의 솔루션이 도입되는 만큼 이를 도입하고 운영할 수 있는 예산과 전문 인력 등 경영자원이 턱없이 부족한 것이 현실

 - 고령화와 저임금으로 인한 제조업 기피 현상이 심화되면서 전문 기술 인력이 부족하여 스마트팩토리 구축이 되더라도 관리할 수 있는 전문 인력이 전무한 상태

○ 또한 규모가 작은 중소기업 입장에서 값비싼 솔루션을 도입함으로써 투자대비수익률(ROI)이 높을지는 미지수

○ 정부에서 스마트팩토리 지원 사업을 진행하고 있으나, 한정된 예산과 사업 기간으로 인하여 중저가 부품 및 장비에 집중되어있는 실정

나. 시사점

□ 기업은 스마트팩토리 구축을 위해 타 산업에 대한 이해를 높이고 협업을 위한 기반 구축이 필요

○ Bosch Software Innovations CEO, Rainer Kallenbach은 “어떤 회사도 혼자서는 IIOT 기반을 마련할 수 없다”며 기업 간 협업의 중요성 강조

○ 플랫폼은 4차 산업혁명 시대의 중요한 생산 양식으로 글로벌 차원으로 확대되는 네트워크 구조를 형성

 - 모든 대상이 연결될 수 있게 되면서, 다수의 기업이 협력하여 다양한 효용을 이용자에게 제공

 - 네트워크에서 참여자 개체와 참여자 간 연결의 수가 증가할수록 이를 매개하는 플랫폼의 역할이 중요

○ 4차 산업혁명 시대에서 플랫폼은 산업 생태계를 형성하는 구심점이 되며, 다양한 자원을 가진 외부 기업과 협력하기 위한 플랫폼 구축은 필수 요소

 - 이미 스마트팩토리 선도 기업인 GE의 ‘프리딕스’, 지멘스의 ‘마인드 스피어’등은 플랫폼을 구축하여 세계 각국의 경쟁력 있는 기업과의 협업을 진행

○ 우리나라는 플랫폼 경제에서 플랫폼의 참여자나 이용자에서 벗어나 설계자로 역할 전환이 필요

○ 그러나 국내 기업들 중 인공지능, 빅데이터, 가상현실 등 최근 4차 산업혁명에 대두되고 있는 기술들에 있어서 구글·아마존 같은 선도 기업에 비하여 기술력이 부족한 형편

○ 4차 산업혁명의 핵심 기술을 확보하기 위해 GE, 지멘스 등 스마트팩토리 선도 기업들과의 적극적인 협업이나 유망한 스타트업을 인수하는 방안도 긍정적 검토가 필요

□ 중소기업을 위한 클라우드형 솔루션 개발이 필요

○ 대기업은 자체 플랫폼 개발을 위해 공격적인 연구개발과 예산을 투자하고 있지만, 중소·영소기업은 예산·인력 등 경원자원 부족 등의 문제로 자체개발은 물론 타 사의 솔루션 도입도 부담되는 실정

○ 국내 제조업의 90% 이상을 차지하는 중소·영소기업을 위해 저렴하고 타 사와의 호환이 자유로운 클라우드형 솔루션 개발 및 지원 사업이 필요

 - 국내 중소기업이 제조업의 90% 이상을 차지하는 만큼 제조업의 혁신을 위해서는 중소기업의 경쟁력 강화는 필수적

 - 솔루션 자체 개발이 힘든 만큼 부족한 예산·협소한 공간 등의 애로사항을 해결할 수 있는 클라우드형 솔루션이 효과적

○ 중소/영소기업의 스마트팩토리 솔루션 개발 사례로 국내 스타트업 울랄라랩(UlalaLAB)이 IoT 및 Data 기반의 스마트팩토리 솔루션인 ‘윔팩토리(WimFactory)’를 개발한 것이 대표적

 - 윔팩토리는 중소기업들이 이미 가지고 있는 설비 위에 플랫폼 추가가 가능하고, 상대적으로 저렴한 가격으로 스마트팩토리 전환에 필요한 가장 기본적인 툴을 제공

○ 이러한 사례를 바탕으로 중소기업을 위한 더 고도화된 스마트팩토리 솔루션 개발을 위한 국가 차원의 지원 사업이 확대될 필요

□ 국내 실정에 맞는 제조업의 스마트화를 위해서 선행연구가 먼저 실시될 필요성이 있음

○ 정부는 외국 성공 사례에만 의존하여 정책이나 기술을 무조건 도입할 경우 지나치게 이상적이거나 국내 실정에 맞지 않을 수 있으며, 기업은 기업 상황에만 맞춰 목표를 설정할 경우 현실적일 수 있으나 미래지향적이지 못할 수 있음

 - 제조 주요국은 리쇼어링의 중요성을 인지하고 관련 정책을 수립하여 리쇼어링을 적극 권장하고 있는 상황

 - 저렴한 인건비 등 생산비 절감을 위해 아웃쇼어링이 늘고 있으나, 국내는 생산인구 고령화·높은 인건비는 물론 비싼 토지 비용 등으로 인해 리쇼어링 정책이 적합한가에 대한 연구가 선행되어야 함

○ 따라서 민·관·학 등이 거버넌스 차원의 협업을 통해 국내 제조 실정에 대한 연구가 선행되어야하며, 그에 맞는 스마트화가 진행돼야함

□ 제조업의 스마트 혁신을 위한 ICT의 기술 고도화 방안으로 범부처 차원의 정책 수립 및 사업 기획이 필요

○ 스마트추진단의 국내 제조업 스마트팩토리 기술 수준 조사결과에 따르면 기초 단계(79.1%), 중간1 단계(19.2%), 중간2 단계(1.7%) 고도화는 없는 실정

○ 2017년 기준 2,800개의 기업이 스마트팩토리를 구축했다고 하지만, 그 중 약 80%가 기초단계인 만큼 ICT를 융합한 기술 고도화가 필요

○ 제조업과 ICT는 전혀 다른 두 산업이 융합하는 만큼 스마트팩토리의 경쟁력을 강화하기 위해서는 범부처 차원의 복합 산업 융합 정책과 지원 사업 기획이 필요

 - 각 제조공장의 산업 분야·업종·특성에 따라 가지각색의 공정으로 인해 획일화된 솔루션으로 모든 기업에 적용하기는 힘든 실정

 - 각 기업의 고도화된 스마트팩토리 구축을 위해서는 ICT기업과 제조기업을 연계하여 전략적 파트너십을 맺고 플랫폼 기반으로 맞춤형 솔루션을 제공하는 것도 하나의 방안

 - 차별화된 전략을 바탕으로 제조업은 ICT기업과, ICT기업은 제조업과의 협업을 적극적으로 진행 할 필요가 있음