IoT와 로봇이 함께하는 공장

똑똑한 사람이 살아남는 시대에서, 이제는 똑똑한 공장을 보유한 제조기업들이 살아남는 시대가 됐다. 왜, 현재 세계의 제조업이 지향하는 패러다임이 똑똑한 공장, 스마트한 공장이 되었을까. 본지에서는 스마트팩토리의 등장 배경에서부터 로봇 메이커들이 추진하고 있는 스마트팩토리 적용 사례까지 다뤄보고자 한다.

1. 제조업계는 왜 스마트팩토리에 주목하나

모든 패러다임은 주목할 만한 사건에서부터 시작된다. 예를 들자면, 동일본을 강타했던 기록적인 대지진과, 대지진이 몰고온 쓰나미와, 쓰미나로 인한 후쿠시마 원전의 파괴와, 소위 로봇강국들의 재난 대응 로봇들이 보여준 원전 내부에서의 무력함은, DARPA Robotics Challenge라는 형태를 빌어 휴머노이드 연구의 패러다임을 연구 위주에서 실전 중심으로 전환시켰다. 

최근 국내 제조업을 넘어 세계 제조업의 화두가 된 ‘스마트팩토리’의 부상에도 여러 가지 요인들이 있다. 

? 제조업, 국가 경쟁력의 지표가 되다

작년에 개봉했던 영화 ‘빅쇼트(The Big Short, 2015, 감독 Adam McKay)’는 서브프라임모기지(비우량주택담보대출) 부실 사태로 인한 미국 경제의 파탄을 친절한 설명과 함께 실감나게 그려냈다. 

골드만삭스, 모건스탠리, 메릴린린치에 이어 2008년 리먼브라더스까지 파산을 신청했을 때, 세계 국가들의 경쟁력을 나타내는 지표는 금융업에서 다시금 제조업으로 회귀했다. 선진국들은 경쟁력을 더욱 강화하거나, 또는 추락한 경제를 일으키기 위해 제조업에 대한 혁신을 추구하기 시작했다. 

제조 강국 독일은 2010년부터 ‘인더스트리 4.0(Industry 4.0)’을 기치로 세계 제조업을 선도하기 위한 노력을 추진하고 있고, 우리나라도 여기에 맞춰 ‘제조업 혁신 3.0’ 전략을 추진하고 있다. 

또한 금융 강국에서 세계 경제 악화의 주범이 되었던 미국도 제조업에서 회생의 실마리를 찾았다. 미국의 회생을 이끈 것은 자동차 산업으로, 그 시작은 테슬라의 전기자동차에서 시작됐다. 미국은 세계은행이 발표한 고정투자 추이에서 2009년 -21.6%를 기록했지만 2011년, +5.2%로 증가했고, 2009년 -1.6%였던 민간소비 추이는 2014년 +2.5%를 기록했다. 이러한 위기 극복의 근간이 바로 제조업이었다. 오바마 정부는 2009년 GM에 36조 원, 크라이슬러에 4조8천억 원의 구제금융을 투입했고, 동년에 전기차 개발 사업에 약 3조 원을 투입했다. 2011년에는 약 9조6천억 원의 전기차 지원 강화 사업도 전개했다. 2009년부터 추진된 ‘리메이킹 아메리카(Remaking America)’는 선진국들이 본격적으로 제조업 경쟁력 강화에 나섰음을 방증한다. 중국의 ‘중국제조 2025’, 일본의 ‘산업재흥전략’도 마찬가지다. 

결국 제조업에 대한 관심은 ‘더 나은 제조, 더 혁신적인 제조’를 위한 갈망으로 변했고, 여기서 등장한 것이 바로 사물인터넷(IoT)이다.

? 또 한 번의 산업혁명을 주도하는 ‘IoT’

값싼 노동력을 위해 아시아 등으로 공장을 옮겼던 애플, GE, 포드, GM, 오티스, 보잉, 월플, 케터필러, NCR, 브룩스브라더스 등의 기업들이 다시금 공장을 미국으로 이전했다. 저렴한 인건비를 목표로 아시아권에 공장을 세웠던 기업들은 시간이 흐를수록 이 메리트가 줄어든다는 사실을 알게 됐고, 여기에 각 국이 제조업 경쟁력 강화를 위해 리쇼어링을 위한 정책을 펼쳤다. 

제조업에 대한 범국가적인 관심과 지원이 증가되면서 기업들은 이제 새로운 제조 패러다임에 대한 필요성을 느꼈다. 

현재에도 자동차, 전기·전자, 반도체, 포장·물류, 의약, 식품에 이르기까지 다양한 산업군에서, 그리고 무수한 제조 프로세서에서 로봇을 이용한 자동화가 실현되었지만, 더 효율적인 제조와 높은 생산성에 대한 욕구는 제조업계의 끊임없는 화두였고, 이러한 시점에서 등장한 IoT는 지금까지의 ‘스마트했던 공장’의 격을 한 단계 더 높일 수 있는 키워드였다. 

제조업에 대한 중요성의 부각, 국가의 지원, 치열해진 생존 경쟁으로 인한 차별화된 제조 경쟁력 확보의 필요성은 IoT의 등장과 함께 ‘스마트팩토리 붐’을 일으켰다. 

한편 IoT와 더불어 네트워크의 가용성을 더해주는 빅데이터와 클라우드의 융합은 IT의 발전을 넘어 제조업의 발전과 귀결되고 있다. 

? 제조업의 지속 성장 위한 해법

이러니저러니 해도 제조현장 스마트화의 궁극적인 목표는 QCD(Quality, Cost, Delivery)의 개선, 즉 ‘생산량은 높게, 비용은 낮게, 납기는 빠르게’이며, 이는 곧 경쟁우위에 설 수 있는 핵심 요소이다. 

독일은 제조업에서 지니고 있던 기존의 경쟁우위를 더욱 확고히 하고, 타국과의 격차를 벌이기 위해 인더스트리4.0을 추진하고 있고, 반대로 제조업의 위기감이 고조되고 있는 경우에도 이에 대한 타개책으로 스마트팩토리를 주목하고 있다. 

우리나라 역시 점차적으로 살아나는 선진국의 제조업과 중국, 대만 등 신흥국들의 추격, 여기에 아베노믹스 발 엔저로 인한 수출 경쟁력 약화까지 겹치며 제조업 전반에 위기감이 감돌고 있는 상황에서, 이를 타개하기 위한 해법으로 스마트팩토리에 대한 정책을 펼치고 있다.

2. 네트워크 유기체로 거듭나는 공장들

앞서 언급했던 바와 같이 세계 각 국은 다양한 형태로 제조업 경쟁력을 강화하기 위한 정책들을 내놓고 있으며, 스마트팩토리는 그중 핵심적인 개념이다. 

그럼에도 불구하고 현재까지 구체적이고, 정확한 스마트팩토리의 개념을 설명하기는 난해하다. 어쩌면 스마트팩토리란 시대의 제조 패러다임에 따라 변화되는, 가변적인 개념일지도 모를 일이다. 컨베이어를 사용하는 공장은 그렇지 못한 공장보다 스마트하며, 자동화기계를 사용하는 공장보다는 스마트하지 못하다. 최근까지는 로봇을 이용하는 공장이 가장 스마트한 공장이었고, 어플리케이션의 포화를 맞이한 로봇기업들은 여러 형태의 로봇 라인업을 확장하는 단계를 넘어 콜라보레이션 로봇 등 새로운 어플리케이션을 찾을 수 있는 로봇 개발을 위해 동분서주했다. 여기까지가, 그간 우리가 알고 있던 ‘스마트팩토리’였다. 

그러나 지금, 세계는 스마트팩토리라는 이름 아래 하나의 유기체가 되어가는 공장을 그리고 있는 상황이다.

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - IoT와 로봇이 함께하는 공장