[뉴스비전e 이진구 기자] 스마트공장에 AI, 빅데이터, 클라우드와 사물인터넷(IoT)이 적용되는데 이어, 사이버 물리 시스템도 융합되고 있는 추세다. 

ICT 기술의 발달로 출현한 스마트팩토리는 연평균 10%에 가까운 고성장을 이어갈 것으로 전망되면서, 다양한 융합기술이 적용되고 있다. 

이처럼 첨단 기술이 적용되고 있는 추세에도 불구하고, 한국의 스마트팩토리의 개념은 아직도 제조상의 공정 자동화 수준에 인식이 고착화 돼 있다는 지적이 제기된다. 

육성 정책 초점이 스마트팩토리를 몇개를 만들어내느냐의 양적 관점에 맞춰져 있기 때문이라는 분석도 나오고 있다. 

이낙연 국무총리는 지난해 말 로봇인의 밤에 참석해 산업용 로봇의 육성의 핵심으로 스마트팩토리를 확대하겠다는 의지를 밝힌바 있다. 정부의 강력한 의지를 효과적인 성과로 거두기 위해서는 우선 정확한 길을 찾는게 급선무다.

[④한국 스마트팩토리 보급률 1%대 ...적용 수준도 '중간' 이하에 그쳐]

한국은 민관 공동 스마트팩토리 보급·확산 정책을 적극적으로 추진하고 있으며, 스마트공장 수준별 단계를 정의하고, 기업 역량에 따라 지원한다. 

정부는 지난 2014년 6월 제조업 패러다임 변화에 따른 전략 '제조업 혁신 3.0 전략'을 발표했다. IT·SW 융합으로 융합 신산업을 창출하여 새로운 부가가치를 만들고, 우리 제조업만의 경쟁우위를 확보해 나간다는 계획을 담았다. 

이를 더 구체화해 정부는 지난해 4월 스마트 '제조혁신 비전 2025'를 발표했다. 

▲공장의 모든 생산 과정을 지능화·최적화하여 2020년까지 1만개 공장의 스마트화 추진, ▲민관 공동의 ‘스마트공장 추진단’을 구성해 중소·중견기업 제조 현장의 스마트화를 기업 역량에 따라 맞춤형으로 지원, ▲스마트센서·CPS·3D 프린팅·에너지 절감·사물인터넷·빅데이터·클라우드·홀로그램 등 8대 스마트 제조기술에 대한 2020년까지 5년간의 기술 개발방향 등을 제시했다. 

이와 같은 정책을 통해 정부가 강조하는 것은 '유연적인 생산'으로의 전환이다. 신기술이 연결되는 4차산업혁명에 본격적으로 진입하면서, 급변하는 제조 수요에 유연하게 대응할 필요성이 높다는 것이다. 

선도 모형 스마트팩토리 구축, R&D 지원, 창의 융합형 인재 양성 등의 정책을 통해, 2025년까지 스마트팩토리 3만개 보급·확산 및 고도화를 촉진할 방침이다. 

IT 기술 활용 정도 및 역량에 따라 스마트팩토리를 ▲일부 공정 자동화, ▲ IT기반 생산관리, ▲IT 소프트웨어 기반 실시간 통합제어, ▲IoT 기반 맞춤형 유연생산 등 4단계로 구분해 단계별 고도화를 추진한다. 이중 일부 공정 자동화는 기초단계에, IoT 기반 맞춤형 유연생산은 고도화된 단계에 속한다. 
 

그럼 기업들의 현황은 어떨까?

스마트공장 추진단 자료에 의하면, 국내 기업들은 IoT, CPS 기반의 고도화된 단계보다는, IT 시스템을 일부 도입해 생산성 향상과 효율성을 추구하는 단계에 그친다. 보급률도 낮은 편이다. 

대다수 중소기업은 ‘일부 공정 자동화’ 이하이며, 기존 제조 공장들은 중소기업이 많아 기술과 자본이 부족해 고도화에 어려움이 있는 것으로 나타났다. 

이미 구축된 스마트팩토리도 기초 수준이 대부분이며 , 고도화된 공장으로 구축된 사례는 없다는 평가다. 

산업통상자원부의 지난해 상반기 발표에 따르면, 국내 중소·중견 기업 총 2800개사의 스마트화 수준은 기초 수준 79.1%, 중간1 수준 19.2%, 중간2 수준 1.7%에 그치는 것으로 나타났다.  

특히 자동차 분야가 보급율 9.8%인 것을 제외하면, 대부분 업종에서 보급률은 1.5% 수준에 머물렀다. 

국내 스마트팩토리의 대표 사례는 포스코다. 포스코의 경우, IoT 센서를 적용, 제조현장의 테이터 수집 후 빅데이터 분석과 함께 AI를 통한 인지학습 구현이 가능한 단계로 올라갔다. 

최적의 제어를 가능하게 하는 생산 환경을 구현함으로써, 무장애 생산체계를 실현하고 품질결함 요인을 사전에 파악해 불량을 최소화했다. 

IoT 센서를 적용해 제조현장의 데이터를 수집하고 빅데이터로 분석· 예측함은 물론 AI를 통한 자가 학습을 구현했다. 

산업통상자원부로부터 대표 스마트팩토리로 선정된 동양피스톤의 경우, 기존의 자동화된 피스톤 생산라인을 보다 지능화해 중간1과 중간2의 사이 수준으로 구현했다. 이는 자동화율로 보면 87% 수준에 달한 것으로 볼 수 있다. 

기능으로 보면, 모듈형 유연생산 라인, IoT, CPS, 인공지능, 빅데이터의 유기적 결합을 통해 다품종 유연생산이 가능한 자동화라인을 구축했고, 로봇을 통한 자동 주물 이송 및 주입의 주조공정, 공정물류 자동화, 자동 검사의 가공공정, 정밀품질 유지의 조립 공정 등이 가능하다. 

한국정밀공학회지에 따르면, 스마트팩토리 보급 사업에 참여한 기업들을 대상으로 스마트팩토리 시스템 활용에 대해 분석한 결과, 기업의 생산 활동과 직접 관련이 있는 생산 및 자원 부문의 정보화 구축 수준이 상대적으로 높았다. 

이중 MES(생산활동데이터관리시스템)가 53.8%로 가장 많이 활용되고 있었고, 다음으로 ERP(전사적자원관리) 53.1%, 홈페이지 47.5% 등의 순서를 차지했다.

그러나 대다수 국내 기업들은 스마트팩토리 도입은 필요성은 공감하고 있음에도 불구하고, 투자 자금면에서 부담을 갖고 있다. 

중기중앙회에 따르면, 중소기업이 경쟁력 강화를 위해 스마트팩토리 도입이 필요하다고 했으나, 투자 자금이 부족한 현실이다. 

중소제조업체 67%가 스마트공장 도입이 필요하다고 판단하고 있는 반면, 중소기업의 83.3%가 이를 도입하는데 있어 투자자금 부담이 우려된다고 답했다.