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1. 서론
오늘날 "스마트 팩토리(smart factory)"의 개념은 많은 기업과 국가 정부에게 관심을 사고 있다. 스마트 팩토리는 기본적으로 많은 공정의 자율화(autonomation) 내지 자동화를 추진하게 되기 때문에, 현재 여러 국가들이 겪고 있는 출산율 감소와 경제활동인구/노동인구 감소의 문제를 타파할 수 있는 좋은 해결책이 된다. 뿐만 아니라 기업의 입장에서도 공정 자동화를 추구함으로써 전체적인 가치 사슬에서의 부가 가치 폭을 넓히고 인건비를 줄일 수 있기 때문에 스마트 팩토리는 4차 산업혁명과 마주한 기업 및 정부의 중요한 과제라 할 것이다. 아래 본론에서는 4차 산업혁명 시대를 맞아 이처럼 중요한 키워드로 부상한 스마트 팩토리에 대해 그 의미를 보다 자세하게 살펴보고자 한다. 또한 스마트 팩토리로의 변신을 위해 준비 및 실천하고 있는 국내외 기업들의 사례를 더불어 제시함으로써, 스마트 팩토리에 대한 이해도를 높이고자 한다.
2. 스마트 팩토리
2.1. 개념과 의의
스마트 팩토리의 개념과 의의는 다음과 같다.
스마트 팩토리란 기업의 생산 과정 - 설계 과정, 개발 과정, 제조 및 조립 과정, 유통 과정 등에 디지털 기술을 적용하여 설비의 자동화와 효율화를 추진하는 생산 공장을 의미한다. 스마트 팩토리에 적용될 수 있는 4차 산업혁명의 핵심 기술이란 인공지능, 사물인터넷, 3차원 프린팅, 로보틱스, 드론/자율주행 등이다. 예컨대 사물인터넷 디바이스가 수집한 데이터를 인공지능이 실시간을 수집 및 분석하고 스스로 제어의 결정을 내림으로써 생산 관리를 실시하는 한편, 공장 내에서 드론이나 로보틱스 기계가 인간 대신 노동을 제공함으로써 자동화를 제고하는 등이다.
스마트 팩토리를 구축함으로써 무엇보다도 기업은 인력 대비 생산성을 크게 높임으로써 리드타임(lead time)을 혁신적인 수준으로 낮출 수 있다. 이는 기업이 가치 사슬의 단계마다 투입하는 비용을 절감함으로써 기업의 이윤 폭을 넓힐 수 있다는 뜻이며, 한편 기업이 동일한 규모의 생산비용을 투입할 경우에 소비자 만족을 위해 보다 광범위한 투자를 진행할 수 있다는 뜻이기도 하다. 즉 스마트 팩토리는 리드타임의 감소와 재고비용의 감소, 맞춤형 및 개인화 상품의 생산과 소비자 경험의 제고를 가져올 수 있는 기술로서 주목을 받고 있다.
2.2. 핵심 기술
2.2.1. 자동화와 인공지능
스마트 팩토리의 핵심 기술 중 하나인 자동화와 인공지능의 결합은 제조 과정을 혁신하고 최적화하는 데 핵심적인 역할을 한다.
스마트 팩토리에서는 자동화 기술과 인공지능 기술이 결합되어 생산 라인의 자동화를 높이고 있다. 생산 공정에 로봇과 같은 자동화 설비를 도입함으로써 인간 노동력을 대체하여 생산성을 크게 향상시킬 수 있다. 동시에 인공지능 기술을 활용하여 생산 공정 데이터를 실시간으로 수집 및 분석하고, 이를 바탕으로 생산 공정을 최적화하는 의사결정을 내릴 수 있다. 이를 통해 불량률 감소, 유지보수 효율화, 생산 계획 수정 등이 가능해져 전반적인 제조 효율성을 획기적으로 개선할 수 있다.
특히 인공지능은 빅데이터 분석을 통해 생산 공정의 이상 징후를 실시간으로 감지하고 예측하여 사전 예방이 가능하게 한다. 또한 인공지능이 최적의 생산 계획을 수립하고 생산 라인을 자동으로 제어함으로써, 생산성 향상과 비용 절감을 달성할 수 있다. 이처럼 자동화와 인공지능의 결합은 스마트 팩토리의 핵심 경쟁력을 높이는 데 기여하고 있다.
2.2.2. 사물인터넷
스마트 팩토리의 핵심 기술 중 하나인 사물인터넷(IoT)은 제조 현장에서 중요한 역할을 담당한다. 사물인터넷이란 다양한 센서와 기기를 네트워크로 연결하여 실시간으로 데이터를 수집하고 공유하는 기술이다. 스마트 팩토리에서는 사물인터넷을 통해 생산 설비, 제품, 물류 등의 상태 정보를 실시간으로 모니터링할 수 있다.
이를 통해 제조 공정의 효율성과 생산성을 높일 수 있...
