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제조 자동화의 세계에서 우리는 거인의 어깨 위에 서 있습니다. Charles Babbage, Ada Lovelace, Alan Turing과 같은 선구자들의 초기 기계 및 소프트웨어 발전부터 인공 지능 및 로봇 프로세스 자동화와 같은 분야에서 최근 수십 년간의 획기적인 성과에 이르기까지, 업계가 디지털 인프라와 프로세스에서 혁신을 이루기 위한 확고한 기반이 마련되었습니다.
저는 경력 초기에 다가올 일에 대한 통찰력을 얻을 수 있는 행운을 누렸습니다. 2000년대 초 Intel에서 인턴으로 일하면서 반도체의 빠른 발전을 직접 목격했는데, 반도체는 엄청난 변화의 속도를 이끄는 주요 구성 요소였습니다.
이제 2020년이 끝나가면서, 우리는 제조 역사에서 지난 20년간의 발전이 어떻게 인더스트리 4.0으로 나아가는 과정에서 새로운 혁신의 시대를 열어갈 수 있는지, 그리고 오늘날의 제조업체가 앞으로 다가올 변화에 어떻게 대비할 수 있는지 이해할 수 있는 시점에 도달했습니다.
우리가 걸어온 길
표면적으로는 현대 제조 환경이 제가 업계에 처음 발을 들였을 때 보았던 시설 및 생산 라인과 많은 유사한 특성을 공유합니다. 그러나 변화는 점진적으로 그리고 갑자기 나타나는 경향이 있습니다. 제조 기술 및 프로세스의 다양한 측면에 걸친 혁신은 병행하여 발전해 왔으며, 이제는 오늘날의 제조업체가 더 스마트하고 효율적이며 탄력적인 비즈니스 모델을 운영할 수 있도록 하는 방식으로 융합되고 있습니다.
지난 20년간의 주요 혁신 중 일부는 다음과 같습니다.
- 반도체 칩 및 컴퓨터 하드웨어의 급속한 발전
컴퓨터의 속도와 성능이 2년마다 점점 더 저렴한 비용으로 증가할 것이라는 무어의 법칙에 힘입어 빠른 처리 능력과 향상된 프로세스 자동화가 가능해졌습니다. 그 결과, 일반적인 공장의 DCS는 이제 매우 짧은 시간에 수백만 개의 알고리즘을 처리하고 대량의 데이터를 관리할 수 있게 되었으며, 이를 통해 자동화 산업은 기하급수적으로 성숙 단계에 접어들었습니다.
- 소프트웨어가 다른 산업과 마찬가지로 제조업을 ‘잠식’하고 있습니다.
2011년 Marc Andreessen의 유명한 선언은 예언적이었습니다. 소프트웨어 기반 제어의 발전으로 직관적인 인간-기계 인터페이스를 개발할 수 있게 되었습니다. 오늘날의 운영자는 제품 설계에서 장비 성능 분석에 이르기까지 모든 것을 전례 없는 수준으로 제어할 수 있습니다.
- 통신 프로토콜의 지속적인 업그레이드
프로세스 제어를 위한 OPC의 구축과 공장 환경에서 무선 기술의 도입으로 소프트웨어 애플리케이션과 프로세스 하드웨어 간의 실시간 정보 교환이 가능해졌습니다. 이를 통해 공장 전반에 걸친 무선 네트워크가 산업용 생산 데이터 수집(PDA) 시스템 및 산업용 전화와 상호 작용할 수 있게 되어 운영자가 제조 환경을 더 효과적으로 제어하고 관리할 수 있게 되었습니다.
- 머신 비전이 현실이 되었습니다
머신 비전은 프로세스 제어에서 영상 기반 검사 및 분석을 가능하게 합니다. 인공 지능의 급속한 발전으로 기계가 사람과 제품을 인식할 수 있게 되었습니다. 이를 통해 제조 회사는 생산 라인을 더욱 정확하게 관리할 수 있게 되었습니다. 제조업체는 이러한 기술을 활용하여 수동 스캔 기술을 고속 및 실시간으로 정보를 조회할 수 있는 기능으로 대체하고 있습니다.
현재 상황
이러한 이정표는 인더스트리 4.0을 형성하고 있습니다. 이를 통해 제조업체는 에너지 소비 및 제품 안전과 같은 중요한 변수를 제어하면서 빠른 속도로 가능성을 탐색하기 위해 실시간 가상 환경에서 제품 개발을 시뮬레이션하거나 에뮬레이션할 수 있습니다.
현대 제조의 역량은 제조 기업에 투자에 대한 확신을 제공하며, 미지의 요소를 제거하고 신속한 실험과 반복을 위한 플랫폼을 구축합니다.
이러한 변화가 주변부에서 주류로 이동하려면 촉매제가 필요했습니다. COVID-19 상황은 제조업체들이 비즈니스 모델의 지속 가능성에 대해 진지하게 고민해야 하는 신중한 시기를 만들었습니다. 이러한 글로벌 맥락에서 디지털 트랜스포메이션은 더 이상 미래의 야망이 아니라, 어려운 불확실한 상황에서 의사 결정을 내리고 비즈니스 연속성을 보장하는 능력의 핵심입니다.
따라서 팬데믹 대응은 이 부문의 기업들이 변동성이 큰 환경에 적응할 준비를 갖추기 위해 시설과 운영을 더 철저히 통제해야 한다는 긴박함을 제공했습니다.
우리가 나아갈 방향
글로벌 현안에서 정상으로 돌아갈 시기를 예측할 수는 없지만, 미래를 향해 나아가면서 다음 제조 시대에 대한 기대를 개략적으로 살펴볼 수 있습니다.
여기서 어떤 방식으로 일이 전개되든 2020년의 경험은 공장 운영에서 더 큰 다양성과 유연성의 필요성을 강조했습니다. 우리는 불확실한 시대에 살고 있으며, 앞으로 어떤 일이 일어날지 예측할 수는 없지만 준비할 수는 있습니다. 추가적인 팬데믹 봉쇄든 전혀 다른 블랙스완 사건이든, 기업들은 거시적 환경이 요구할 때 재도구화할 수 있는 능력이 필요하다는 것을 이제 알고 있습니다. 한편으로는 필수 품목으로 생산 라인을 전환할 수 있는 유연성이 필요합니다. 더 넓게 보면, 증강 현실과 같은 도구를 사용하여 지리적 경계를 넘어 공장을 연결할 수 있는 능력이 필요하며, 이를 통해 공장과 전문가 간의 물리적 제한을 제거하고 원격 유지보수 및 교육을 통해 연속성을 유지할 수 있습니다.
지난 1년 동안 생산 환경에 가해진 스트레스 속에서 기업들은 시설의 상태를 점검해야 할 긴급한 필요성을 인식하고 있습니다. 최근 몇 달 동안 우리는 제조업체와 협력하여 공장 장비의 상태를 점검하고, 잠재적으로 수백만 달러 상당의 노후 장비를 식별하는 데 도움을 주었습니다. 이제 기업들은 이러한 현장을 더 높은 수준의 우수성으로 끌어올려 앞으로 필요한 회복력을 제공하는 데 집중하고 있습니다.
또한 글로벌 상황은 제조업체가 공장 설계 및 계획의 효율성을 높여야 할 필요성을 강조했습니다. 이를 위해 전사적 자원 관리(ERP)가 더 높은 우선순위로 부상했습니다. 제조업체는 일반적으로 방대한 양의 잠재적인 공장 데이터를 보유하고 있으며, 이 중 상당 부분은 역사적으로 활용되지 않았습니다. 새로운 시대에 경쟁하기 위해 제조업체는 이해 관계자 간의 신속하고 지속적인 프로세스와 협업을 촉진하기 위해 이러한 데이터를 캡처하고 자동화하는 데 투자하고 있습니다.
인더스트리 4.0의 시작
지난 수십 년 동안 일어난 발전의 규모를 간과하기 쉽습니다. 제조 스펙트럼 전반에 걸친 작고 반복적인 발전은 단독으로는 중요하지 않아 보일 수 있지만, 전체 가치 사슬에 걸쳐 엄청난 변화를 만들어냅니다.
이러한 발전이 시간이 지남에 따라 나타날 것으로 예상했지만, 현대 제조 시설의 필수 역량을 전면에 내세우고 디지털 트랜스포메이션을 업계의 우선 순위로 끌어올린 COVID-19와 같은 촉매제는 상상하지 못했습니다.
이러한 근본적인 변화를 인식하고 그에 따라 적응할 수 있었던 기업들은 이제 새로운 디지털 시대에 적응하고 번영할 수 있는 더 나은 준비를 갖추고 있습니다. 수십 년간의 발전을 바탕으로 오늘날의 제조업체들은 앞으로 다가올 변화에 대비하는 데 필요한 도구를 이용할 수 있습니다.
Published 2020년 11월 30일
