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인더스트리 4.0은 생산 엔지니어링과 같은 전통 산업 부문에서 컴퓨터화를 촉진하기 위한 독일 정부의 이니셔티브입니다.
이 프로젝트의 목표는 사이버-물리 시스템과 인터넷 오브 씽스와 같은 기본 기술을 포함하는 스마트 공장입니다.
독일에서 거의 독점적으로 사용되는 용어인 Industry 4.0은 산업 혁명의 네 번째 단계를 나타냅니다. 증기 동력 기계, 컨베이어 벨트 및 사무실 컴퓨터화의 발명에 이어, 이제는 제품 및 생산 엔지니어링에 웹 기술을 통합하는 데 중점을 두고 있습니다. 독일 외부에서는 Industry 4.0이 산업용 인터넷으로 더 잘 알려져 있습니다.
Industry 4.0 기술 중 하나는 컴퓨터와 기계 기술을 결합한 사이버-물리 시스템으로, 메카트로닉스라고도 합니다. 이 시스템은 가능한 한 자율적인 시스템을 만드는 데 중요한 역할을 합니다.
여기에는 Google Car와 같은 무인 자동차를 향한 초기 단계뿐만 아니라 현재 화성을 탐사하고 있는 로버도 포함됩니다. 화성 로버는 제어 센터에서 관리되지만 여전히 자율 장치입니다.
지구에서 화성으로 신호를 전송하는 데 걸리는 시간 때문에 로버는 “일반적인” 원격 제어로 조종할 수 없습니다.
로버의 로컬 센서는 주변 환경을 관찰하고, 소프트웨어는 결과 데이터를 분석하고, 결정을 내리고, 기계 부품이 실행하는 주행 명령을 내립니다.
이러한 개념은 이미 일부 자동차의 주차 지원 및 충돌 방지 기능에 구현되어 있습니다. 사이버-물리 시스템의 주요 기능에는 주변을 관찰하는 센서와 시스템을 자율적으로 모니터하고 구동하는 내장 소프트웨어가 포함됩니다.
사이버-물리 시스템은 제조 및 공급망의 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 생산 워크플로우만 제어했던 프로세스가 이제는 객체(또는 장치)로 확장되고 있습니다.
이러한 객체는 프로세스의 일부가 되고 프로세서는 객체에 내장됩니다. 이 현상은 전사적 생산 물류, 인간-기계 및 기계-기계 상호작용, 그리고 산업 애플리케이션에서의 3D 복제의 조합인 “스마트 공장”이라는 용어로 요약할 수 있습니다.
그 결과, 스스로 제어 및 규제할 수 있는 더 많은 자율성과 스마트한 생산 프로세스가 실현됩니다. 이점으로는 린 제조를 넘어서는 제조 프로세스 최적화와 문제 및 위험의 적시 감지를 통한 손상 및 사고 방지가 있습니다.
이것은 이미 IT에서 친숙한 개념으로, 자체 복구 시스템을 통해 발생하는 모든 오류를 시스템 자체가 감지하고 해결합니다. Industry 4.0 이니셔티브는 이 개념을 메타 수준의 생산 프로세스와 인스턴스 수준의 제품 자체로 확장하도록 설계되었습니다. 예를 들어, 최종 제품이 3D 복제기인 생산 프로세스로 간주되는 3D 복제기의 생성이 있습니다.
Industry 4.0에 내재된 두 번째 기술은 인터넷 오브 씽스입니다. 이 아이디어는 장치가 인터넷을 통해 상호 연결되고 서로 통신할 수 있다는 것입니다.
독일 정부는 Industry 4.0 이니셔티브를 통해 “스마트 공장”에 집중하고 있으며, 지능형 생산 시스템 및 프로세스와 분산형 네트워크 생산 현장 구축에 주력하고 있습니다. 목표는 독일의 산업 및 수출국으로서의 입지를 강화하고 발전시키는 것입니다. 임금이 낮은 국가로 아웃소싱된 제조업을 독일로 다시 가져올 수 있습니다.
그러나 Industry 4.0을 달성하기까지는 아직 갈 길이 멉니다. 보안을 완벽하게 구현하고 통신 및 데이터의 양을 관리하는 데 여전히 어려움이 있습니다.
보안은 분명 최우선 순위입니다. 여기에는 내장 소프트웨어의 신뢰성과 해킹으로부터의 보호라는 두 가지 주요 측면이 포함됩니다.
고속도로에서 시속 130km/h로 달리는 무인 자동차의 시스템 고장이나 완전 가동 중인 생산 현장에 대한 사이버 공격을 상상해 보십시오! 매우 큰 데이터 볼륨의 관리 및 분석과 관련하여, 이는 “빅 데이터”라는 용어로 다루어지며, 현재 매우 빠른 혁신 주기로 새로운 기술과 프로세스가 시장에 등장하고 있습니다. 이러한 문제는 상대적으로 쉽게 해결할 수 있는 것으로 보입니다.
다른 문제로는 프로토콜 및 인터페이스의 표준화 문제가 있습니다. 결국 이것은 Industry 4.0 이니셔티브에 대한 업계의 협력 의지에 달려 있습니다.
또한, Industry 4.0에는 매우 다른 문제가 있습니다. 즉, Industry 4.0이 일자리를 창출하는 것보다 더 많이 파괴할 것인가 하는 문제입니다. 이 주제에 대한 최초의 의견 중 하나는 MIT에서 나온 것으로, 역사상 처음으로 오늘날의 기술이 일자리를 창출하는 것보다 더 많이 파괴하고 있다고 말합니다. 그 결과, 사회는 지금까지 알지 못했던 사회적, 경제적 도전에 직면하게 되었습니다. 아직 해결책은 나오지 않았지만, 우리가 시급히 해결해야 할 현상입니다.
Industry 4.0은 Rockwell Automation이 오랫동안 스마트 제조 또는 제조 융합이라고 불러온 용어입니다. 이 Connected Enterprise®에서는 생산 현장이 모바일 장치, 클라우드, 빅 데이터와 같은 새로운 기술을 활용하기 위해 전사적 시스템과 원활하고 안전하게 연결됩니다.
Published 2014년 2월 26일