생산운영전략 분석(현대자동차와 토요타의 사례에서)기업 운영의 관점에서 보면, 고부가가치의 창출, 매출의 극대화로 기업의 성공 여부가 평가될 것이다. 그러나 생산에 너무나 많은 시간이 소요되거나, 원가가 너무 높거나, 필요한 자원의 종류나 양이 많을 경우 고부가가치를 창출했다고 하더라도 성공적인 운영이라고 볼 수 없다. 따라서 적절한 시간과 인력, 자본, 재료를 활용해 한정된 시간동안 최적의 결과를 도출해내는 것이 성공적인 운영이라고 볼 수 있을 것이다. 이번 분석에서는 성공적인 생산운영전략으로 세계를 석권하고 있는 두 대표적인 제조업 기업인 현대자동차와 일본의 토요타의 사례를 통해 과거 토요타가 어떠한 생산운영전략을 통해 성공적으로 제품을 제조했는지, 그리고 그를 벤치마킹한 현대자동차가 직면한 문제점에 대해 사례를 통해 거시적으로 서술하고자 한다.성공적인 생산운영은 생산성을 높이는 것으로 시작할 수 있다. 가장 광범위하고 일반적으로 정의되는 생산성은 투입물(Input) 대비 산출물(Output)을 수치화 한 것으로 표현할 수 있다. 이 지표는 사업 단위에서 자원 또는 생산요소를 얼마나 잘 활용하는지에 대한 척도로 사용될 수 있고, 또한 가용한 자원을 얼마나 잘 이용하는지 여부 및 생산과 관련된 성과를 파악하고 이해하는데 중요한 요소가 되기도 한다. 따라서 경영상태를 진단하는 청진기와 같은 도구로써 합리성, 효율 등을 측정하기에도 적합하다. 한국생산성본부에서는 ‘생산성이란 생산을 위해 투입된 재화와 용역에 대한 생산효과 또는 산출액의 비율로서 생산활동에 투입된 모든 경제적 자원의 효율성을 의미’한다고 정의하는데 이는 협의의 정의라고 볼 수 있다. 반대로, 피터 드러커는 생산성을 ‘최소의 노력으로 최대의 성과를 가져오는 모든 생산요소의 균형’이라고 정의한다. 이는 광의의 정의라고 할 수 있다. 생산성은 또한 측정방법에 따라 다양하게 구분할 수 있다. 첫째로는 노동 생산성이다. 이는 노동력의 투입으로부터 생산되어 산출되는 비율로 사람의 투입 공수에 대한 효율을 평가는 설비 생산성이 있다. 설비 위주의 장치산업에서 설비의 총 가동시간 중 산출된 비율로 설비의 효율을 평가한다. 셋째로는 원료 생산성, 즉 수율이다. 이는 원료를 투입하여 제품이 생산된 비율로 투입된 원료의 몇퍼센트가 생산되었는가를 평가한다. 넷째는 부가가치의 생산성이다. 부가가치액을 종업원 수로 나눈 것으로 한 사람의 부가가치 금액이 얼마인가를 보는 지표이다. 마지막으로 자본 생산성이 있다. 마찬가지로 자본 투입에 대해 산출된 금액이 얼마인가를 나타내는 지표라고 볼 수 있다. 이러한 다양한 생산성은 공통적으로 원가절감과 품질 개선, 용역의 개선, 그리고 생산능률의 지표가 된다. 그러므로 생산성 측정의 제일의 목적은 생산물의 원가절감과 품질 및 용역 개선의 방법을 발견하여 기업 본래의 목적, 즉 이익의 극대화를 달성하는 데 있다.현대자동차는 근무인원 약 7만명, 매출 117.6조원으로 우리나라를 떠받치고 있는 대표적인 제조업 기업이다. 특히 현대제철-현대자동차-현대모비스-현대글로비스 등으로 이루어지는 부품공급-제조-물류 일원화 체계를 통한 원가절감은 해외에서도 우수 사례로 손꼽힌다. 현대자동차는 국내 3개 지역(울산, 아산, 전주), 해외 9개국에 공장을 가동하고 있고, 각 공장은 다른 생산전략을 취하고 있다. 잘 알려진 사례중 하나는 아산공장의‘린 생산방식’인데, 이는 후술할 일본 토요타에서 벤치마킹한 생산방식으로써, 수공업 생산방식과 대량생산방식의 장점을 결합하여 원가상승과 융통성 부족을 극복한 방식이라고 할 수 있다. 다기능작업자로 구성된 팀의 편성, 유연성을 지닌 자동화기계를 사용하여 다품종을 적정량 생산하며, 원가절감, 무재고, 제품다양성 등을 이루고자 도입한 이 생산방식은 미세한 개량들의 장기 축적과 수평적 정보전달 및 의사결정, 여러 직능의 팀웍을 기반으로 한다. 현대자동차는 90년대 일본 토요타의 큐슈 공장을 벤치마킹하여 아산공장을 건설하였다. 이때 기본적으로는 ‘린 생산방식’을 채용하였는데, 이는 생산의 유연화를 높여서 생산 효율을 제고하는데 적으로는 조립라인을 짧게 만들고 중간에 버퍼를 두어서 생산라인의 밸런스가 깨져 발생할 수 있는 일시적 정지 방지 및 라인별 자율적 생산계획을 수립하도록 했다. 이를 통해 자율작업의 가능성을 열어주는 이점을 갖췄다. 현대자동차 울산공장은 1열의 길이가 360미터가 되는 생산라인을 3열로 구성한데 비해, 이러한 설계로 아산공장은 10개 열로 분리하여 한 열의 길이를 150미터로 줄였다. 자기완결형 라인을 전제로 한 흐름생산에서 오는 작업자의 심리적, 육체적 피로를 가능한 줄였고, 생산설비도 혼류 생산이 가능하도록 설계하여 시장변화에도 능동적으로 대처할 수 있게 하였다. 또다른 특징으로는 Pull 방식의 생산통제 방식을 채택하였는데, 이는 뒤 공정의 상태를 무시하고 현재 생산량만 채워서 밀어내는 방식이 아닌, 뒤 공정에서 필요한 만큼만 생산을 요청하는 방식이다. 이를 통해 다양한 이점을 얻을 수 있었는데, 첫째로 불필요한 생산을 줄이고 원가를 절감하였으며, 둘째로는 자동화와 신기술 도입 및 작업공수의 최소화로 작업자 실수에 대한 품질불량 발생 가능성을 사전에 예방하였다. 이와 동시에 작업조직을 편성하고 자발적 QC 참여를 유도하는 모임을 추진하여 품질을 높이기도 하였다. 마지막으로 메카트로닉스를 적극적으로 도입하여 작업자 판단에 따른 오류, 즉 휴먼에러를 줄여서 품질 향상을 꾀하였다.현대자동차가 벤치마킹한 만큼, 토요타는 일찍부터 시대를 앞서나간 생산시스템을 개발하고 완성시켜왔다. 토요타의 생산시스템은 2차대전 후 자동차 산업의 부흥을 위한 오랜 노력 끝에 얻어낸 결실로서, 당시 일본은 부족한 자본과 열악한 설비를 보유한 상태로 시장을 선도하던 미국 포드자동차의 컨베이어 방식 대량생산과 경쟁해야만 했다. 국내시장이 작았던 일본은 미국의 대량생산방식은 일본과 어울리지 않았고, 내수시장 수요에 맞춰서 공급할 수 있는 생산방식의 개발이 필요했다. 모든 낭비를 찾아내고 하나하나 조사, 조치하고 개선책을 고안해 냄으로써 새로운 생산방식으로 발전시켜나갔다. 이러한 시스템은 제~’77)의 불황 속에서 원가절감과 생산성 향상을 꾀하던 일본의 다른 산업에 확산되어 주목을 받게 되었다. 토요타는 생산 흐름을 강물의 흐름으로 이해했다. 상류에서 하류까지의 강물의 총량은 제품 재고에 해당하고, 강물의 깊이는 재고 비율(재고량을 판매량으로 나눈 비)를 나타낸다. 토요타에서는 강물의 총량을 줄이는 대신, 흐름을 빠르게 하여 효율을 올리고자 하였다. 이러한 생산방식은 질과 양, 타이밍의 조화 속에서 철저한 원가절감을 실현하여 오일쇼크와 엔고파동 속에서 위력을 발휘했다. 강바닥에는 흐름을 방해하는 바위가 숨어있다. 생산의 흐름 속에서 기계고장, 품질불량, 공급차질과 같이 장애를 유발하는 바위다. 그러나 이 바위는 과잉재고와 과잉 생산(능력)이라는 홍수 속에서는 강물속에 잠겨서 보이지 않고 있다. 토요타는 1차적인 낭비를 과잉의 생산능력과 인력으로 보았다. 1차적 낭비는 과잉생산이라는 2차적인 낭비를 유발하고, 3차적인 과잉재고, 그리고 이 재고를 관리하기 위한 과잉설비 구축이라는 4차 낭비까지 이어지게 된다. 토요타는 ‘낭비 악순환’을 끊기 위해 필요한 양을 팔리는대로 만든다는 JIT(Just In Time)원칙을 세웠다. JIT원칙이란, 필요한 제품을 필요한 시기에 필요한 양만큼 생산한다는 사상으로써, 이를 실현하기 위해 칸반(간판)시스템을 활용하였다.‘칸반’이라는 요구서에는 후공정으로부터 전 공정에 요구하는 주문이 적혀있는데, 전 공정에서는 이 주문에 맞춰서 생산하여 후공정으로 넘어가는 식으로 모든 공정이 칸반을 통해 연결된다. 칸반시스템의 원활한 운영은 공정의 설계, 작업의 표준화, 생산의 평준화가 전제되어야 하며, 또한 각 공정별 100%에 가까운 양품을 공급하는 품질보증의 생산 체계가 필요하다. 이는 자동화를 통해서 달성된다. JIT 시스템을 구축하기 전까지는 상류에서 원자재와 물품이 흘러내려오기 때문에 밀려나는 생산방식을 채용했으나, JIT원칙에서는 하류에서 빠져나간 강물, 즉 재고만큼만 상류에서 보내기 때문에(후공정 인수방식) 유량은 숨어있는 각종 장애요소를 찾아냈던 것이다. 다소 세부적으로 들어가면 이 방식은 크게 두가지 개념으로 구분되는데, JIT(Just In Time)과 자동화가 그것이다. JIT는 필요한 것을 필요한 때 필요한 만큼 생산, 판매하는 무재고 생산방식으로, 이는 다시 흐름생산에 의한 소(少)인화와 간판(칸반)방식에 의한 재고삭감기술로 나뉜다. 소인화는 인력의 낭비 억제와 신축성의 제고를 목표로 인력과 기계를 최적 배분하여 한사람이 두 개 이상의 기계를 담당하도록 하고 있다. 또한 후공정에서 전공정으로부터 부품을 가져갈 때 요구사항이 적힌 점표를 주고 받는 간판방식은 이러한 생산방식의 핵심이다. 자동화는 표준작업에 의한 개선 및 현장관리기술과 공정이상시 자동정지장치가 추가된 자동화기술로 압축되며, 생산자동기계나 생산라인의 이상 유무를 자동적으로 점검할 수 있고, 이상이 발생하면 자동적으로 정지할 수 있는 기능이 있어야 한다. 이러한 생산방식은 생산량이 아닌 생산성을 중시하는데, 많은 양을 만드는게 중요한게 아니라 양품을 적절한 시기에 공급하는 것이 중요하다고 봤기 때문이다. 대량생산은 물건의 단가를 낮추지만 이는 재고를 늘게 하여 낭비의 요인이 된다. 오히려 적은 양을 적당히 생산하는 것이 거시적으로 봤을 때 이익이 되었던 것이다. 한 사람에게 많은 부분을 담당하게 하면 인력의 낭비를 줄일 수 있다. 생산은 너무 늦어도 안되지만 너무 빨라도 곤란하다. 지나치게 빠른 생산은 과잉생산이 되고, 이를 위해 보관, 관리하는데 비용이 들어가며 자산으로 계상되므로 현금흐름도 원활하지 않게 된다. JIT 시스템은 자재흐름이 균일하여 불량을 제거하기 수월하고, 노동자들이 스스로 품질검사관 역할도 수행함으로서 품질을 통제한다. 물론 이런 부담을 저감하기 위해 경영진의 리더쉽이 필요하다. 로트 크기 또한 소규모로 구성하여 대량생산을 방지한다. 정리하면, 토요타의 생산방식은 과다한 재고를 제거하고, 노동력을 효율적으로 이용했다. 이를 통해 원가를 감소시켰고 자본회전율의 증대와 생산성향상에다.
최종발표 생분해성 필름을 활용한 쓰레기봉투 특허분석 및 활용PRESENTATION 목차 특허분석 및 활용 CONTENTS A : 개요 및 동향 1. 기술개요 2. 적용분야 3. 기술 , 시장 , 정책동향 및 유사특허 CONTENTS B : 분석 1. 기존기술 한계 2. 기술특장점 3. 주요경쟁자 4. 시장활성화 요소 CONTENTS C : 종합의견 1. 비즈니스 환경분석 2. 국내외 전망 3. 기술사업화 전략 4. 투자성개요 및 동향 특허분석 및 활용 APROCESS PRESENTATION 개요 및 동향 : 기술개요 A-01 ∙ 본 기술은 생분해성 플라스틱 필름을 활용 , 현행 사용되고 있는 쓰레기봉투를 대체하여 환경문제를 대폭 저감하는데 기여하기 위함임 ∙ 플라스틱 포장재는 일회용으로 사용되는 경우가 많으며 , 특히 버려지기 위해서만 사용되는 쓰레기봉투는 생산 - 사용 - 분해 싸이클이 적절히 순환되는것이 중요 ∙ 또한 이 중 분해에 관련된 성능은 대부분의 쓰레기를 매립 또는 소각 처리하는 우리나라 실정에 특히 중요 - ( 성능 1) 시간 ( 자연분해 ), 효소 , 박테리아 등 적절한 분해요소를 사용한 적시의 분해 발생 - ( 성능 2) 일정 수준 이상의 인장강도 , 내열성 등 기계적 성능을 원하는 기간 이상 유지 - ( 성능 3) 중금속 , 미세플라스틱* 등에 의한 토양오염 최소화 * 크기 5㎛ 이하의 작은 플라스틱 조각PROCESS PRESENTATION 개요 및 동향 : 적용분야 A-02 1 회용 봉투 농업용 사일리지필름 쓰레기봉투PROCESS PRESENTATION 개요 및 동향 : 기술동향 A-03-1PROCESS PRESENTATION 개요 및 동향 : 시장동향 국내 시장 동향 ∙ 분해성 플라스틱은 플라스틱의 여러 환경문제를 해결하기 위한 현실적인 대안 ∙ 환경 규제가 강화되면서 새롭게 부각되고 있는 신흥 산업 분야 ∙ 최근에는 일부 국내 기업의 기술수준은 비교적 높은 수준에 이르렀으나 , 국내 산업의 규모로 볼 때 일정규모 이상의 생산 플랜트 증그 외 바이오 베이스 플라스틱의 대다수는 bio-based PE 및 bio-based PET 등 A-03-3PROCESS PRESENTATION 개요 및 동향 : 시장동향 A-03-4PROCESS PRESENTATION 개요 및 동향 : 국내 정책동향 ∙ 쓰레기 종량제 봉투 제조 시 생분해성 소재 함량 30% 이상 사용하는 것을 의무화하기 위해 환경부 지침이 개정되면서 각 시 · 군 · 구 · 지자체 등의 조례 개정작업이 완료 - 앞으로 바이오 플라스틱은 고유가로 인한 바이오 제품의 생산기술 발전으로 그 시장이 확대될 것으로 예상되며 , 이미 일부에서는 석유화학 제품과 경쟁할 수 있는 제품이 나타나고 있는 상황 ∙ 일부 지자체의 경우 시범지역으로 선정 , 국고보조금과 자체 예산을 투입하여 종전의 일반 종량제봉투의 가격과 동일하게 판매 - 그러나 설계된 분해 환경을 만들기 어려우며 ( 약 60℃, 6 개월 ), - 분해되지 않는 경우가 많아 대부분 소각처리 ∙ 상용화된 제품 중 일부는 기계적 성질이 다소 부족하여 파손되어 위생환경 악화 , 민원 발생 - 수거를 위해 외부에 방치했을때 쓰레기 유출 , 환경문제 및 시민들의 심미적인 안정성 저해 ∙ 쓰레기 배출 , 수집의 효율화 및 각종 환경민원 관련 문제로 정부에서는 연 10 억매 이상 , 약 2 만톤의 비 분해성 봉투를 생산 , 판매할수밖에 없는 실정 A-03-5PROCESS PRESENTATION 개요 및 동향 : 국외 정책동향 유럽 일회용 플라스틱 제품 사용 규제를 위한 지침 제정안 ‘21 부터 발효 - 사용금지품목 : 식기류 , 접시 , 빨대 , 발포폴리스테렌 음식물 용기 , 컵 , 면봉 막대 등 2025 년부터는 PET 병의 25% 는 재활용된 플라스틱으로 제조해야 하고 , 2030 년부터는 모든 플라스틱 병의 30% 를 재활용플라스틱으로 제조 , 2029 년까지 플라스틱 병의 90% 를 의무적으로 수거 - 플라스틱이 함유된 담배 필터의 제조업자는 생산자책임재활용제도 대상 이탈리아 비분해성 봉투 사용 규제통한 분해 유도 ∙ 기존 플라스틱 필름과 유사한 성능을 보임 ∙ 납 , 카드뮴 , 수은 , 비페닐류 등 미검출로 오염문제 발생 가능성 없음 ∙ 생분해를 활용한 소재 ∙ 소재 비율에 따라 인장강도 등 우수한 기계적 성질을 보임 차이점 미세플라스틱에 대한 연구는 진행되지않음 좌동 ∙ 토양오염 및 미세플라스틱 연구는 진행되지 않음 A-03-7분석 특허분석 및 활용 BPROCESS PRESENTATION 분석 : 기존기술 한계 B-01 1. 비용과 특정업체 선정 문제 , 일반 비닐봉투보다 시중단가가 약 2.5 배에서 3 배로 고가 - 종량제 봉투를 전부 생분해성 비닐로 제작하면 올라가는 단가로 소비자들에게 부담이 가중 2. 대부분 기존 생산되는 폴리에틸렌보다 인장강도가 약해서 파손이 쉬움 3. 사실상 소각처리가 대부분 - 생분해성 플라스틱은 58℃±2 조건에서 6 개월 동안 90% 이상 분해시 생분해성으로 인증받을 수 있으나 , - 이 조건을 자연적으로 충족시킬수 있는 곳이 거의 없는 실정 4. 미세플라스틱 - 일부 방식의 경우 완전분해가 일어나지 않아 미세플라스틱으로의 잔류성 우려PROCESS PRESENTATION 분석 : 기술특징 및 장점 B-02 특 징 장 점 ∙ 가볍고 얇게 제조 가능 , 포장재로 주로 사용 ∙ 수요가 고정적이고 명확 , 기존 포장재 시장 흡수 가능 ∙ 효소 , 광 , 촉매 등에 의한 생분해 및 생붕괴 ∙ 활용 후 매립 등 처리시 분해 또는 붕괴로 고분자사슬 부분 절단 또는 분해 , 제거 등 적절한 분해 요인을 설정 가능 ∙ 일정 수준 이상의 기계적 성질 ∙ 관공서 ( 조달청 등 ) 에서 제시하는 성질 만족 - 인장강도 , 신장강도 , 투명도 등 ∙ 분해이후 토양에 미치는 영향 저감 ∙ 중금속 및 미세플라스틱으로 분해되어 생태계로 다시 미치는 부정적 환경영향 최소화PROCESS PRESENTATION 분석 : 주요경쟁자 B-03 ∙ 석유화학회사의 소재 양산 기술 확보 - 기존의 석유화학 회사 (SKC, GS 칼텍스 , LG 화학 등 ) 와 발 ∙ 매년 6 조원 규모의 환경부담금을 지원금으로 활용하여 소비자의 가격부담 완화 ∙ ( 기업 ) 바이오 플라스틱의 생산성 제고를 통한 원가절감 노력 ∙ 소비자의 환경보호에 대한 관심 증대는 환경관련 기술개발 수요 증대로 이어지고 바이오 소재 및 에코 패키징 산업 구조 변화를 초래 ∙ 소비자들의 다양한 욕구 또한 패키징에 대한 인식 제고를 야기 , 이는 패키징 산업의 기술혁신과 수요 증대 등 패키징 산업에 대한 긍정적인 요인으로 작용 ∙ ( 시민 ) 환경보호 측면에서 추가되는 비용에 사회적 분담 동의 ∙ 환경보호에 대한 관심 증대와 함께 환경보호 및 사회 후생적 측면을 고려하여 단순히 환경보호 차원에만 머무르지 않고 경제성장의 질 , 기후변화 , 생태 다양성 , 보건과 안전등을 포괄한 개념 정립 ∙ 기업의 성과나 경제성장의 측정기준이 이러한 지속가능성을 반영하는 방향으로 변화하게 될 것으로 예상 할 수 있고 ∙ 시민들도 기업들이 지속가능성에 대한 투자를 비용의 개념이 아닌 새로운 미래 경쟁력 확보 수단으로 받아들여야 한다는 것을 의미종합의견 특허분석 및 활용 CPROCESS PRESENTATION 종합의견 : 비즈니스 환경분석 C-01 구분 세부항목 분석결과 비고 정책환경 정부정책 ● 환경부에서는 생분해성비닐봉투나 종이봉투는 무상으로 제공 가능한것으로 규정 , 1 회용품 사용규제관련 업무처리지침에 따라 사용을 권장 법률적 규제 ● 해당사항 없음 시장환경 시장구조 ● 현재 독점하고 있는 기업은 없음 시장 잠재력 ● 세계적으로 환경문제는 대두되고 있으므로 시장 확장 가능성은 무한함 경쟁환경 경쟁구조 ◑ 주로 대형 화학회사들이 경쟁자이며 , 식품을 가공 , 포장하는 일부 회사에서 빠르게 기술 개발 중 제품 차별화 ● 주로 특정한 용도로의 사용을 목적으로 , 관공서 납품될것으로 예상되며 사용 , 폐기 , 분해 세 단계의 환경문제를 모두 만족하도록 설계 ● : 유리함 , ◑ : 보통 , ○ : 불리함PROCESS PRESENTATION 종합의견 : 국내외 전망 C-02후 바이오 플라스틱의 국내시장 규모는 최소 5 조원 이상이 될 것으로 예상 ∙ 주요 재료인 PLA 의 가격은 1995 년 첫 시범생산 당시 석유계 플라스틱 대비 약 7 배 수준이나 , 점차 가격차이는 줄어들고 있으며 생산규모가 커지면서 단가가 하락될 경우 연평균 20% 이상 고성장할것으로 예상 ∙ 또한 정부는 온실가스를 2020 년 이후 배출전망치의 30% 를 감축 목표를 달성하기 위해 저감 효과가 큰 바이오플라스틱 사용 비중을 적극적으로 향상시킬 것으로 예상되며 , 이에 따라 석유기반 합성고분자는 탄소세 부가로 인해 경쟁력이 약화될 것으로 예상 ∙ 향후 가격경쟁력 , 물성 , 강도 , 생산성 모두가 우수하면서 환경 친화적인 쇼핑백의 출시하면 시장 전망이 밝다고 기대됨 ∙ 소비자들의 성숙한 의식수준으로 환경을 배려하는 제품에 대한 수요가 증가할 것으로 예상 C-02-2PROCESS PRESENTATION 종합의견 : 국내외 전망 • 해외 시장 전망 ∙ 바이오 플라스틱 산업은 2012 년 기준 전체 플라스틱 시장에서 10-15% 를 점유하고 있으며 , 2020 년에는 최소 30% 이상 기존 플라스틱 시장을 대체할 것으로 보인다 . - 바이오 플라스틱은 전분 , PLA, PHA, 기타 바이오 플라스틱의 수요가 증가할 것으로 예상 - 특히 포장재에 집중적으로 사용되지 않고 섬유와 같은 다른 분야에서도 바이오 플라스틱의 사용이 증가되어 총량 대비 26% 까지도 상승할 것으로 예상 - 지역별로는 서유럽지역이 40%, 북미 지역이 약 30%, 일본이 20% 정도의 수요를 나타내고 있으며 , 점차 시간이 지날수록 중국을 비롯한 아시아 지역 전반으로의 확대가 될 것 ∙ Progressive Markets 의 최근 보고서에 따르면 , 세계 바이오 플라스틱 시장은 2025 년까지 연평균 19.2% 로 성장할 것으로 전망 - 주요 성장요인은 소비자들의 환경에 대한 인식 , 산업계에서 생분해성에 대한 관심 , 강성 포장 분야에서 바이오 플라스틱 적용 등이 있으며 , 강성 플라스틱 ow}
스마트팩토리의 등장과 정부의 정책방향 논의(아디다스의 사례에서)4차 산업 혁명이 국가 제조업 혁신의 핵심 동력으로 떠오르면서 스마트 팩토리에 대한 관심이 매우 높아지고 있다. 2011년 독일이 하이테크 전략의 이니셔티브 중 하나로 4차 산업 혁명(industry 4.0)을 소개한 후, 우리나라를 포함한 주요국, 즉 미국, 중국, 프랑스, 영국, 일본 등은 자국의 제조 산업 경쟁력 강화를 위한 4차 산업정책과 전략을 속속들이 마련하여 국가적 현안으로 중점 추진하고 있다. 이러한 정부 주도의 정책이 전개됨에 따라 민간에서도 스마트 팩토리에 관한 관심과 투자가 활발히 진행되고 있다. 2015년 독일 아디다스 그룹은 로봇, 3D 프린터를 이용한 제품 생산과 물류 흐름을 대폭 간소화한 스마트팩토리(아디다스에서는 스피드팩토리(SpeedFactory)로 명명)를 소개하였고, 이는 전 세계적으로 큰 반향을 일으켰다. 아디다스는 수요처 현지에 구축된 스피드팩토리에서 고유한 디자인의 고사양 신발을 생산하겠다고 밝혔고, 이 공장은 자동화, 탈중앙화, 유연성 등 차별적 특징을 가진다고 발표하였다. 2016년 아디다스는 3단계로 구성된 보다 구체적인 스피드팩토리 구축 및 생산 계획을 발표하였다. 핵심특징으로는 수요의 다양한 요구에 대한 신속한 대응, 맞춤형 신발 생산, 수요처 현지 공장 설립 등이 있었다. 이러한 접근은 저임금국가에 설립된 신발 공장에서 신발을 생산하는 방식에서 탈피하여, 수요처 현지 공장 구축 및 주문 생산으로의 패러다임의 전환을 시사하는 것이다. 즉, 기존의 대량 생산 체계에서 대량 맞춤 체계로 전환을 의미하며, 대량 맞춤 도입으로 인해 발생하는 생산 효율성의 저하를 상쇄시키기 위해 로봇의 적극적 활용과 현지 원재료 수급 및 공급 사슬 단순화를 보완책으로 제시하였다. 아디다스 스피드팩토리 신발은 AM4(Adidas Made For)라는 별도의 제품군으로 코드 네임이 부여되었다. 아디다스는 독일 오슬러社와 미국 카본社와의 협업을 통해 3D 프린터 기반 창 생산을 시력이 높은 특성으로 인해 스피드팩토리뿐 아니라 아디다스의 다른 신발 라인에도 적용이 점차 확대되고 있다. 아디다스는 이를 통해 혁신의 아이콘으로 자리매김하였고, 스피드팩토리는 신발 산업뿐 아니라 제조 산업 전반에 거대한 파장을 불러일으켰다. 제조 기업들은 생산성 혁신, 실시간 데이터수집 및 분석, 원격 자원 관리 및 제어를 주축으로 하는 미래지향적 형태의 공장 청사진을 앞다투어 발표하였다. 그러나, 정작 아디다스는 독일 안스바흐와 미국 아틀란타 2개소에만 스피드팩토리를 구축하였으며 다양한 수요처 공장 구축이라는 계획은 실천하지 않았다. 또한, 구축된 스피드팩토리에서는 맞춤 제작 요소가 전혀 반영되지 않은 6종의 신발만을 생산하였다. 최종적으로는 갑작스러운 폐쇄 계획을 2019년 11월 발표하였으며 CNN, Wired 언론사를 제외하고 스피드팩토리 내부를 투명하게 공개한 사례가 전혀 없다. 이와 동시에 신발 맞춤생산 서비스 MiAdidas를 2019년 11월 공식 종료하였다. 당시 성명을 통해 MiAdidas 서비스 종료는 전략적 판단에 근거한 것임을 밝혔으며, 생산자-소비자간 협업 생산은 후속 디지털 서비스를 통해 지속하겠다고 하였으나 2022년 현재까지 후속 계획이 공식적으로 발표된 바는 없다. 아디다스 스피드팩토리 도입 당시의 폭발적 관심과 달리 스피드팩토리의 종료 원인과 배경에 대해서는 알려진 바가 거의 없다. 이에 따라 아디다스 스피드팩토리 종료 원인을 예측해보고, 국가 및 민간 차원에서 스마트 팩토리의 추진 정책 및 접근 전략을 도출해보겠다.1. 스마트 팩토리 구축 목적의 일관성 결여아디다스 스피드팩토리는 개념적으로는 대량 맞춤을 목적으로 하고 있다. 이와 동시에 개인화, 맞춤 제작을 핵심 가치로 제시하였으나 실제로는 맞춤형 제품을 생산한 바가 없다. 대량 맞춤으로 발생한 비효율성에 대응하기 위해 로봇 중심 자동 생산설비를 통해 생산 인력 감축 및 현지 공장 수립을 통한 물류 흐름 단순화와 이를 통한 비용 절감을 제안하였으나, 이는 어디까지나 청사진 히려 모호한 정의를 내리고 있다. 이를 통해 아디다스 내부에서도 스피드팩토리에 대한 의견이 충돌해왔고, 결과적으로 회의적인 시각이 주류를 이루었다고 가늠해 볼 수 있다.2. 지원 기술의 미성숙아디다스 스피드팩토리 생산 상용 제품에는 3D 프린터를 이용한 중창 적용 모델이 빠져있으나, 개념 모델에서 3D 프린터는 핵심 요소로 늘 강조되어왔다. 미국 아디다스 홈페이지에는 3D 프린팅 중창 모델이 판매되고 있으며, 이는 독일 오슬러社와 미국 카본社 및 아디다스가 합작한 3D 프린팅 기술을 근간으로 한다. 오슬러는 신소재 부품 제조 전문 독일 소재 기업으로 부스트 폼, 3D 프린팅 등 아디다스 신발 중창에 기술이 적용된다. 그러나, 현재 시점에서 3D 프린팅 기술은 상업적 기준과는 괴리가 있다. 3D 프린팅 결과물 불량률은 약 20% 수준으로 알려져 있으며, 아디다스 퓨처크래프트 4D 모델과 같이 복합한 구조체 생산은 불량률이 높을 수밖에 없다. 즉, 중창 생산을 위한 기술로서 3D 프린터는 개선 여지가 크다고 할수 있다. 아디다스의 스피드팩토리 종료 선언문에 오슬러와의 4D 프린팅 협력 관계의 존속과 유지를 언급하고 있는 점은 역설적으로 현재 3D 프린팅 기술이 상업적 제품 생산 활용에 부족함을 시사하는 것으로 해석할 수 있다. 또한, 현재 로봇 기술은 인간의 정교한 손놀림과 순간 상황 판단을 따라가기 어렵고 로봇 장비 설치 및 운영비의 관점에서도 저임금 국가 생산보다 효율성이 높다고 단언하기 어렵다. 신발 생산 공정의 흐름을 보면 대부분의 세부 공정들은 완전 자동화가 아니라 반자동화 형태인 인간-로봇 협업을 통해 진행된다. 현재까지의 기술력으로는 특히 일부 공정 (예: 재봉 공정, 풀칠 공정, 신끈 삽입 공정)에서 로봇이 인간의 작업 속도와 정밀도를 따라갈 수 없다. 아디다스 역시 노동비 절감과 품질 개선을 위해 재단, 재봉, 접착, 포장을 주요 개선 대상 공정으로 명시하고 있다. 즉, 신발 생산을 위한 로봇 기술력은 인간 노동력을 대체하기에는 부족한 수준이며, 판매할 수 있을지 고민해 왔으나 명료한 해답을 찾지 못한 상태이다. 아디다스를 포함한 대부분의 신발 제조사는 신발 길이만으로 사이즈를 규격화하여 생산하고 있다. 족형에 부합하는 맞춤형 신발 생산에 있어 가장 큰 문제는 경제성이다. 사람마다 다른 발의 형상을 신발생산에 반영하기 위해서는 개인화된 신발의 형태와 사이즈를 규격화한 신발 틀이 필요한데, 개별 생산 비용은 결코 저렴하지 않다. 또한, 사람마다 다른 발의 특징을 경제적으로 수집할 수 있는 수단도 현재까지는 요원하다. 대표적으로 3D 스캐너를 이용한 족형 측정이 정밀도 측면에서는 가장 우수한데, 이 방법은 장비의 가격, 설치 및 운영, 수집 데이터의 생산 연계 문제로 경제성이 매우 낮다. 모바일 단말 카메라를 이용한 족형 측정은 그 정확도가 문제가 된다. 한편 종료된 MiAdidas 서비스는 디자인 측면에서의 맞춤 주문 생산은 가능했었다. MiAdidas 서비스는 공정에 변화를 주지 않은 요소들, 즉 갑피 색상, 신발끈 색상정도만을 선택할 수 있도록 하였다. 소비자들이 선택적 주문 요소를 결합하여 주문을 완료하면, 중국 소재 공장에서 이를 생산하여 사용자에게 배송하는 방식이었다. 그러나, 이러한 디자인 차원의 맞춤생산조차 스피드팩토리에서는 제공하지 않았다. 또한, 아디다스 스피드팩토리는 개념적으로 로봇 중심의 생산을 지향하고 있어 소재와 재질의 변화 등 다양한 디자인과 재질에 대한 요구를 생산에 자동 반영할 수 있을 만큼 생산 유연성이 높지 않다.4. 제한된 제품 모듈화 디자인맞춤형 생산을 배제하더라도 모듈화된 제품 디자인은 생산효율성 측면에서 중요한 의미가 있다. 주요부품의 표준화 및 모듈화를 통해 다양한 최종 생산물에 적용 가능하다면 생산과 유통의 효율성을 높일 수있다. 맞춤생산의 맥락에서 모듈화된 제품 디자인은 모듈화된 부속 제품을 통해 수요의 변동성이 공급 사슬에 미치는 충격을 완화시킬 수 있으므로 수요 변동성 대응 및 비용 절감을 가능케 하는 핵심 요소가 된다. 아디다스 공식 홈페이지에는 6종의다. 그러나, 맞춤 주문 옵션은 제공하지 않았기 때문에 제한된 수준의 제품 디자인 모듈화를 이루었다고 볼 수 있다.5. 유연생산 설비의 기술적 한계신발 산업은 지난 수십 년간 대량 생산 체계를 근간으로 성장해 왔다. 따라서 유연성보다는 견고성, 안정성, 반복성을 중심으로 생산설비 기술은 발전해 왔다. 신발은 생산은 크게 갑피 생산, 창 생산, 조립 공정으로 구성되며, 유연 생산의 맥락에서는 갑피 생산이 문제가 된다. 갑피는 재질과 디자인에 따라 공정의 변동 폭이 매우 넓다. 갑피 생산 세부 공정인 재봉 공정은 신발에 따라 약 30~60개로 구성되며 신발 모델에 따라 달라진다. 재봉 공정은 생산 효율을 극대화하기 위해 반복 작업이 가능하도록 생산 라인을 구성하는 것이 일반적이며, 한번 구성된 라인은 생산 모델의 변경이 없으면 유지된다. 즉 유연 생산과는 매우 거리가 멀다. 일례로 재봉 공정은 모델에 따라 공정 순서와 횟수가 다르다. 또한, 모델에 따라 사용되는 실의 색상도 다르므로 갑피 공정에서 유연성 확보는 매우 힘들다. 나아가, 갑피 재질의 변화가 발생하는 경우 재단 공정에서 사용되는 원단, 기계, 프로세스가 완전히 달라진다. 따라서, 현재의 기술력에서 다양한 재질의 신발 생산을 가능케 하는 유연 생산은 한계가 있다고 할 수 있다. 한편, 스피드팩토리는 단일 소재, 유사 디자인을 가진 AM4 모델 6종만을 출시하여 생산설비의 유연성이 높다고 말하긴 어렵다. 또한, 스피드팩토리는 개념적으로 로봇 중심의 생산을 지향하고 있으나, 현재의 신발 생산장비 기술 수준에서는 인간의 개입 없이 소재와 재질을 변경하는 것은 불가능하다. 이러한 이유로 아디다스 역시 재단, 재봉, 접착, 포장 공정을 주요 혁신 대상 공정으로 직시하고 있다. 이는 공정 자동화의 맥락에서도 기술 개선의 여지가 남아 있음을 의미하는 것이다. 현재의 기술적 수준을 토대로 유추해보면 이종 신발 모델을 단일 생산 라인에서 생산하는 것은 매우 어렵다. 요컨대, 유연 생산에 필요한 유연한 신발 생산라인 구성
생산운영전략(토요타와 현대자동차의 사례에서)
특허분석 및 활용(생분해성 필름을 활용한 쓰레기봉투)
