기획특집

신년 Special Report/메이저 자동화 기업들의 2023년 스마트 팩토리 시장전략 요소기술의 연동과 통합이 스마트 팩토리의 트렌드! 최교식 기자 2022-12-23 09:51:51

 

   

 

제품기획부터 제조·판매까지 모든 생산과정을 정보통신기술(ICT)로 통합해, 최소 비용과 시간으로 고객맞춤형 제품을 생산하는 지능형 생산공장을 의미하는 스마트 팩토리가 국내 제조업계에서 화두로 부상한 지도 10여 년이 지났다.

ITOT의 결합이라는 점에서 양 분야의 시장을 주도하는 메이저 플레이어들을 중심으로 시장이 형성되어 가고 있는 가운데, 국내 OT 업계 자동화시장을 주도하는 국내기업 및 글로벌 기업들의 경쟁 역시 뜨겁다.

국내 스마트 팩토리 산업은 독일과 비슷하게, 정부 주도하에 정부와 기업이 함께 협력해 시장을 형성해 나가고 있는데, 스마트 팩토리 구축수준이 아직까지 기초단계 중심으로 형성되어 있는 것이 현실이다.

올해를 기점으로 고도화 2단계로 진입할 것으로 예상되는 국내 스마트 팩토리 시장. 기존의 ERPMES 중심이 아닌 IT와 제어가 통합된 형태의 이 고도화 스마트 팩토리 시장에 대한 메이저급 자동화기업들의 기대감이 높아지고 있는 가운데, 이들의 시장전략 역시 과거에 비해 구체화되고, 공격적인 행보를 보이고 있다.

자동화 메이저 8개 기업의 2023년 스마트 팩토리 시장전략을 취재했다.

 

<기획·취재/최교식 기자 cks@engnews.co.kr>

 

 

(사진출처 지멘스)

 

 

중소벤처기업부는 스마트공장을 기초고도화1고도화2단계로 구분하는데, 실제 스마트공장이라고 부를 수 있는 고도화2단계는 1.4%에 불과한 상황이다.

한 조사자료에 따르면, 국내 스마트 팩토리 규모는 20219.6조 원에서 15.6조 원으로 성장한 것으로 나타났다. ICT 융합 스마트 팩토리 개수도 19,779개에서 지난해 25,039개로 늘어났고, 올해 정부가 목표로 하는 30,000 개 달성이 무난할 것이라는 의견이 대체적이다.

2023년 스마트 팩토리 예산은 지난해 예산 3,089억 원의 3분의 1 수준인 1,057억 원으로 크게 줄면서, 스마트 팩토리 업계 전반적으로 어려움이 예상된다.

그러나 지난해에 비해 줄지는 않고 최소한 보합세는 유지할 것이라는 것이 대체적인 의견이다.

LS일렉트릭 최홍석 팀장은 경기 둔화에 따른 저성장 기조로, 매출 및 영업이익은 감소하고 조업일수가 줄어드는 등, 기업 경영에 위기감이 고조되고 있다. 반면에 이를 극복하기 위해 제조업의 디지털화는 가속화되는 분위기이다. 4차 산업혁명 기반기술과 제조업 간 융합을 통해, 제조업 프로세스, 조직, 방식 등을 변화시켜 새로운 비즈니스 모델을 창조하여 불황을 돌파하려는 시도가 분야별 선도기업 중심으로 늘어나는 추세다.”라고 말한다.

또 한국미쓰비시전기 이승재 그룹장은 앞으로 정권교체로 인한 정부 기조의 변화로 많은 것이 바뀔 것으로 보이는데, 정부 정책이 바뀌어도 국내 제조기업의 경쟁력 강화를 위한 제조지능화와 탈탄소화에 대한 대응은 지속될 것으로 예상하고 있다.”고 말한다.

 

제조업의 디지털화가속화

 

메이저급 자동화 업체들의 대부분은 스마트 팩토리 자체 진행보다는, 기존 프로젝트를 진행하면서 주요 제품 및 솔루션을 추가하는 형태로 스마트 팩토리 비즈니스를 진행하고 있는데, 지난해는 많은 메이저 자동화기업들의 사업성과가 어느 때보다 좋았던 것으로 나타났다. 이차전지 및 반도체 분야의 설비투자뿐만 아니라, 자동차 및 식음료업계의 수요가 자동화 시장 전반을 주도한 가운데, 이러한 분야에서 각 업체들의 자동화 매출이 스마트 팩토리 매출로 이어진 것이 그 이유다.

그러나 전 세계적인 글로벌 공급망 문제가 여전히 이어지면서, 업체들 성장에 발목을 잡았다. 이러한 상황에서 LS일렉트릭과 같은 국내업체가 상대적으로 유리한 상황을 맞은 것도 지난해 스마트 팩토리 업계의 하나의 특징이다.

LS일렉트릭 최 팀장은 반도체 부족 사태로 인해 글로벌 업체들이 납기에 어려움을 겪고 있는데 비해, 우리는 그에 대한 대응을 잘했기 때문에, 지난해 전반적으로 비즈니스가 좋았다.”고 밝힌다.

최 팀장은 지난해의 경우 선도형 디지털 클러스터사업에 참여하여 IoT 데이터 수집, 클라우드 기반 플랫폼 등 데이터 관리 서비스를 제공하고 스마트 제조환경을 구축하며, 향후 스마트 팩토리의 표준 방향을 제시했다. 자동화기기 분야를 중심으로 플랫폼, 애플리케이션 분야로 솔루션을 확대하고 있다.”고 밝혔다.

로크웰 오토메이션 코리아는 지난 2022, 스마트 팩토리 첫 컨설팅을 수주해 진행하면서, 자사 비즈니스에 괄목할 만한 성과를 달성했다. 특히, 로크웰 오토메이션 코리아는 모 컨설팅 업체와 협력해, 국내 굴지의 대기업 스마트 팩토리 컨설팅을 진행했는데, 여기에는 로크웰 오토메이션이 지난 2021년 인수한 디지털 컨설팅 회사 칼립소(Kalypso)의 솔루션을 적용한 것으로 알려졌다.

, 슈나이더 일렉트릭 코리아는 데이터 관련된 솔루션, 디지털화 등 스마트 팩토리 비즈니스 관점에서 전년대비 50% 이상의 성장을 달성한 것으로 밝히고 있다. 슈나이더 일렉트릭 코리아 서상훈 본부장은 지난해, 화재감시 솔루션을 상당수 공급을 했다. 무선 에너지 센서의 데이터 등을 산업용 PCHMI에 접목하고, 장비의 데이터를 받아서 활용하는 솔루션들을 많이 했다.”고 피력했다.

 

고도화 2단계인 실시간 제어를 위한 기술발전 예상

 

한편, LS일렉트릭 최 팀장의 설명에 의하면 국내 제조업계는 MESERP와 같은 IT솔루션을 도입하는 단계를 벗어나, 더 확장된 범위에서 스마트 팩토리 기술들을 도입·적용하기 시작하고 있다. 이를 통해, PLC, 센서 등을 통해 수집된 빅데이터를 분석하고, 디지털 환경에서 시뮬레이션, 최적화 기법 등으로 다양한 현장 설비들의 데이터를 확보하는 게 가능해졌고, 실시간으로 모니터링하여 공정 내 문제 발생 여부, 문제 발생 지점 등을 신속하게 파악하여, 불량을 줄이고 일정한 품질로 관리하여 생산성을 대폭 향상시킬 수 있다. 더 나아가 가상현실(VR), 증강현실(AR), 인공지능(AL), 머신러닝(ML) 등의 기술을 활용하여 위험한 현장에서의 안정성을 높이고, 불필요한 시행착오를 줄이며, 분석 결과의 정확성을 높일 수 있다.

이처럼, 현재 스마트 팩토리 도입은 데이터 활용에 무게중심이 두어진 상태에서 진행이 되고 있는 것으로 보인다. 또한 가상현실(VR)·증강현실(AR) 등의 기술을 도입하여, 가상의 현장교육 및 훈련과 같은 간접경험을 통해 기술을 습득하고 작업자의 안전성을 확보하고자 하는 노력도 구체화되고 있다.

터크 코리아 정목해 이사는 많은 제조업체가 고도화에 관심을 가지고 있다. 이는 고도화 단계에서 설비의 데이터 수집 자동화 및 제조 효율을 위한 설비 보전 데이터 자동 수집으로 인한 예지보전에 투자를 하고 있다고 판단된다. 뿐만 아니라, 고도화 1단계에서 2단계인 실시간 제어 단계로 가기 위한 준비를 위한 기술 발전이 있을 것으로 해석 및 예측할 수 있다.”라고 의견을 피력했다.

로크웰 오토메이션 코리아 권오혁 이사는 지금은 단순 네트워크의 연결을 넘어서, 데이터를 활용하는 단계로 이동하는 움직임을 보이고 있다.”라고 말한다.

, 슈나이더 일렉트릭 코리아 서상훈 본부장은 전반적으로 현장에서 고도화를 해야겠다는 니즈가 많고, 로봇이나, 자동화, MES 등에 관심이 많고, 수요가 높아지고 있다.”라고 말한다.

한국오므론 정영석 팀장은 스마트 팩토리 시장이라는 것을 정의하기는 어렵지만, 지난해는 정부지원 및 각 기업에서 제조시설의 IoT화와 데이터를 활용하려는 움직임은 그 어느 때보다 뜨거웠다고 생각한다. 특히 물류분야와 로봇을 활용한 다양한 서비스들이 가장 크게 주목받았고, 대기업뿐만 아니라 중소기업들에서도 적극적으로 제조혁신에 노력했던 한해라고 생각한다.”라고 설명한다.

또 한국요꼬가와 박용태 상무는 그동안 스마트 팩토리를 구현하기 위해 통신망 구축, 네트워크 속도 강화, 디지털 필드 디바이스 전환 등 가장 기본이 되는 현장의 디지털화와 MESERP와 같은 비즈니스 프로세스의 디지털화에 많은 투자가 이루어졌다.”고 말하고, “오래전부터 스마트 팩토리를 준비해온 기업은 한 단계 앞서 나가, 현장의 다양한 데이터를 수집하고, 빅데이터 기반의 분석으로 성능 최적화 및 고령화 시대와 베이비부머 세대 은퇴에 대비하기 위한 공장 운전 자동화 기술을 통해 운영 비용을 낮추고, 생산량도 늘릴 수 있는 솔루션을 검토 및 도입하고 있다.”고 말한다.

 

 

(사진출처 LS일렉트릭)

 

 

디지털 트윈을 위한 표준규격으로 AAS(Asset Administration Shell) 대두

 

한편, 이러한 설비와 생산공정의 데이터 수집을 위해 글로벌 표준이 요구되고 있으며, 디지털 트윈을 위한 표준규격으로서 AAS(Asset Administration Shell)가 대두되고 있다.

터크코리아 정 이사는 스마트 팩토리 공급업체들과 IIoT Platform 공급업체들은 이 AAS 기술 표준규격으로 데이터 수집을 표준화하는 솔루션을 구현하고, 구축 진행을 하고 있는 단계다. 또 이러한 표준을 구현하기 위해 설비와의 통신 기반을 OPC UA를 사용하고 있는 추세다.”라고 설명한다.

지난해 SPS에 참여한 주요 부품 제조업체와 소프트웨어 회사들은 업계의 디지털 전환을 앞당기기 위해, AAS를 추진하기로 의견을 모았다. AAS는 부품의 디지털트 트윈을 기술적으로 묘사한 것으로, 4차산업혁명에 사용할 수 있도록 정보가 포함되어있으며, 관련지표는 구성요소의 전체수명주기를 포함하고 있다.

 

클라우드에서 모든 솔루션들을 사용할 수 있는 환경을 만드는 것이 최종 도달점

 

이러한 가운데 전 세계 제조자동화 기술을 주도하고 있는 지멘스에서는 리얼월드 솔루션과 버추얼월드 솔루션을 종합적으로 총괄하는 플랫폼인 엑셀러레이터(Xcelerator)를 정식 출시했는데, 지난 2021년 서비스형 엑셀러레이터(Xcelerator as a Service)를 출시하면서, 엑셀러레이터를 클라우드로 확장한 바 있다. 지멘스는 이 엑셀러레이터를 통해 소프트웨어, 서비스, 앱 개발 통합 포트폴리오를 제공한다.

지멘스 김태호 이사는 엑셀러레이터 포트폴리오는 디지털 전환 사이클을 빠르게 만들고, 강력한 산업 네트워크 효과를 가져온다. 이러한 과정은 디지털 트윈과 개인화 방식, 개방형 생태계라는 3가지 전략을 통해 이루어진다. 결국 최종적으로 가는 길은 클라우드에 모든 솔루션들을 사용할 수 있는 환경을 만들고, 이를 이용하여 기존의 단일 솔루션이 아닌 통합된 형식의 솔루션을 제공하는 것이다. 어느 기업이든 다 똑같다고 본다. 다만 선점을 누가 하느냐, 그리고 그걸 얼마나 지키느냐의 문제라고 할 수 있다.”라고 피력한다.

클라우드에 대한 긍정적인 인식이 눈에 띄게 높아지면서, 클라우드 서비스로 전체 또는 부분 전환하고자 하는 요구가 증가되고 있다.

로크웰 오토메이션 코리아 권 이사는 요즘 SaaS가 대세다. 클라우드라고 해도 PaaS, IaaS는 이제는 콘셉트로만 남아있다고 볼 수 있다.”라고 말한다.

로크웰 오토메이션은 지난해 11, 자사의 설계 툴인 Studio5000SaaS 기반으로 내놨다.

이 툴은 클라우드 기반으로 하는 설계 툴로서, 엑셀처럼 작업 후 클라우드에 업로드해서 필요하면 누구나 사용하고 편집도 할 수 있다. 이 회사는 Studio5000 차기 버전에 PLC 프로그램 기능도 지원한다는 예정이다. PLC 업계의 놀라운 기술 변화라고 하지 않을 수 없다. PLC 프로그램도 이제 서버나 클라우드에 두고, 필요하면 꺼내서 OPC 쓰듯이 사용하고, 같이 작업하고 하는 형태로 이루어지게 된다는 의미다. 로크웰 오토메이션에서는 앞으로 Optix라는 HMI 솔루션을 새롭게 출시할 예정인데, 이것도 클라우드와 온프라미스 두 가지 버전으로 출시되지만, 설계 플러스 기본적인 HMI를 클라우드 베이스에서 할 수 있도록 기술을 진행 시키고 있는 것으로 알려졌다.

, LS일렉트릭에서는 디바이스 단에서의 엣지허브(Edge Hub)를 완성한 이후 다음 단계로, 다양한 분석서비스 및 클라우드 서비스 제공을 위해, 아마존웹서비스(AWS)와 협업을 진행하고 있다. 자사의 엣지허브를 AWSIoT Core와 연동해 설비단에서 수집되는 데이터를 AWS상에 분석 가능한 형태로 바로 수집할 수 있게 하기 위해서다. 이 회사는 클라우드에 올라가는 서비스를 SaaS형 모델로 진행할 계획으로, 이 회사의 생산성 분석 도구도 SaaS형 모델이다.

LS일렉트릭 최 팀장은 디지털 트윈, 원격 관리 이런 걸 봤을 때 클라우드가 지금 당장은 아니지만, 보편화되지 않을까 생각한다. 개별 기업들이 커스터마이징에 대한 이슈가 있다 보니까, 공급기업들이 그런 부분에서 어려움을 겪고 있고, 성능이나 기능개발이 사실 어려운데, 우리가 생각하는 것 중의 하나가 업종별로 어느 정도는 표준화 영역이 필요할 것이고, 그래서 데이터에 대한 균일한 정보를 수집할 수 있는 체계를 만드는 게 필요한 것으로 보이고, 그런 기반들이 갖춰지기 시작하면 특정시점에는 클라우드로 전환이 될 것으로 본다. 그런 측면에서는 제조업의 디지털 관점에서 디지털 비즈니스가 확대되는 건 시간의 문제다.”라고 말한다.

, 한국미쓰비시전기오토메이션 이 그룹장은 현재 IoT까지는 진행이 된 것 같다. IoT와 디지털 제조의 차이점은, IoT가 모든 걸 연결해서 데이터를 추출해서 활용하는 단계라면, 디지털 제조는 이 데이터를 가상공간에 올리고 그걸 모든 곳에서 활용하는 것이다. 기존의 IoT는 공장 자체만의 생산성 향상을 목표로 했지만, 글로벌 공급망 병목현상이나 재택근무에 대한 요구가 높아지면서, 공장 자체만으로는 안 되고 엔지니어링 체인, 서플라이 체인까지 확대해야 될 필요성이 높아졌다. 확대한다고 했을 때 디지털제조라고해서 데이터를 모두 클라우드 같은 가상공간에 올려서, 그걸 어디에서든 활용할 수 있는 방향으로 가지 않을까 생각한다.”라고 말한다.

 

 

(사진출처 슈나이더 일렉트릭)

 

중요성 높아지는 엣지컴퓨팅

 

모든 데이터를 클라우드로 올리기 전에 엣지컴퓨팅에서 일차로 걸러주는 엣지컴퓨팅의 중요성이 점점 높아지고 있다.

지멘스 김 이사는 지멘스가 타 업체와 차별화된 부분은 연결성이다. OT 레벨의 PLC CPU와 연결하는 것이 있다. 제일 발전한 형태의 엣지 컴퓨팅 솔루션으로 라이브트윈(Live Twin)이라는 앱을 쓰면, 시뮬레이션된 시스템을 그 앱에 넣어서, 이 앱이 그 모델링을 가지고 있으면서 미리 예측해서 제어할 수가 있다.”라고 설명한다. 김 이사는 지금 트렌드는 엣지라고 본다. 엣지에 모든 기술이 들어간다. 엣지가 없이는 샵플로어 레벨에서 솔루션을 할 수 없을 만큼 다 들어간다. 물론 IT 쪽에서 디자인만 하겠다 하면 이게 필요 없겠지만, 결국은 샵플로어와 함께 가야 하지 않겠나?”라고 엣지컴퓨팅의 중요성에 대해 역설한다.

한국미쓰비시전기오토메이션 이 그룹장은 지난해는 제조지능화에 대한 공급기업의 트렌드 변화가 눈에 띄었다. 기존에는 CPS, 디지털 트윈을 중심으로 한 제안이 많았는데, 최근에는 엣지(Edge)에 대한 라인업을 강화하고 PoC를 통해 레퍼런스 발굴이 많이 진행되면서, 바로 도입 가능한 기술을 제안하는 추세로 바뀌고 있는 것 같다.”라고 설명한다.

LS일렉트릭 최 팀장은 작년 상반기에 출시된 엣지허브로 굉장히 다양한 접점들과 PoC를 하고 있고, 지난해에도 제조데이터 실증사업이라든지 기타 사업에 이런 솔루션의 활용도를 높여가는 쪽으로 비즈니스를 전개하고 있다.”라고 말한다.

LS일렉트릭의 엣지허브(Edge Hub)는 설비 모니터링용 센서, 설비제어용 PLC, MES 등과 연동해 설비 데이터의 수집·저장·처리 및 제어가 가능한 엣지 컴퓨팅 역할을 수행한다.

로크웰 오토메이션 코리아 권 이사는 클라우드 베이스 사업을 전개하면서 또 하나 중요한 것이 엣지기술이다. 모든 데이터를 클라우드로 올린다고 좋은 것은 아니다. 클라우드가 상용화될수록 엣지기술이 중요해진다. 그래서 로크웰 오토메이션에서는 FT Edge Gateway라는 제품을 출시했다. PC에 있는 데이터를 가공하고 압축하고, 필요한 데이터를 셀렉팅해서, 데이터를 주고받을 때 포맷에 맞춰서 읽어 들여서 빠르게 할 수 있는 것이 기본적인 엣지 기술이다.”라고 말한다. 이 회사는 FT Edge Gateway라는 제품에 이어, 올해 FT Edge라는 제품을 출시할 예정이다.

 

메이저급 자동화 업체들, 예지보전에 초점

 

OT 자동화 업체들이 스마트 팩토리 어플리케이션 가운데 가장 활발하게 진행하고 있는 것은 예지보전이다.

슈나이더 일렉트릭 코리아 서 본부장은 예지보전과 관련된 기술이 시장에서 많이 보인다. 제품의 수명을 연장하기 위한 예지보전 서비스, 사고를 예방하기 위한 예지보전 등에 대한 구체적인 솔루션이 많이 나오고 있다. 우리도 화재감시나 모터에 대한 예지보전 제품들이 있고, HVAC 등에 적용할 수 있는 특수한 솔루션을 공급하고 있다.”라고 말한다.

, 한국미쓰비시전기오토메이션은 지난해 가전제품 제조관련 대기업 2곳에 iQ Monozukuri(아이큐모노즈쿠리)를 공급하는 성과를 이뤘다.

한국미쓰비시전기 이승재 그룹장은 그동안 국내에서 iQ MonozukuriPoC 형태로 진행되거나 데모기에 적용된 사례만 있었는데, 지난해 가전제품 제조관련 대기업 2곳에 iQ Monozukuri가 채택되는 성과가 있었다. 즉 엔드유저로부터 레퍼런스가 확보됐다.”라고 밝혔다. 이들 고객사에는 회전체의 진동데이터를 수집/가시화/분석해서 고장징후를 사전에 알려줌으로써, 예지보전을 실현하는 회전체 진동 진단 솔루션과 수작업 공정의 스마트화로 작업 미스 방지와 생산성 향상을 실현하는 스마트워크 네비게이터가 도입된 것으로 알려졌는데, 한국미쓰비시전기는 이번 사례를 계기로 iQ Monozukuri의 국내 도입사례가 더욱 증가될 것으로 기대하고 있다.

한국오므론 정 팀장은 지난해는 예지보전 시장 수요의 증가로 2차전지 주요 고객에 IO-Link 제품 및 제품 스스로 예지보전이 가능한 인텔리전트콤포 제품군의 매출이 크게 증가한 한 해라고 평가한다.

오므론의 인텔리전트 콤포 제품군은, 기존 모니터링만 하는 기능을 벗어나 제품 단독으로 설치되면서도 별도 PLCPC 없이 스스로 데이터를 취합하고 판단하여, 이상 상황이 벌어질 가능성에 대해서 사전에 계산하여 사용자에게 알려주는 기능을 포함하고 있다. 이런 제품은 미리 개발해둔 5G 라우터 등을 통해 상위시스템과도 연결되어 별도의 컨트롤러 없이도 예지보전을 가능하게 해준다. 한국오므론은 현재 히터감시, 절연저항 감시, 온도 상태감시, 인덕션 모터 상태감시 제품을 판매하고 있으며, 내년에는 독자적인 기술력으로 서보 모터를 정확하게 감시하는 전용 제품까지 추가될 예정이다.

 

AI와 데이터 분석에 역량 집중

 

자동화 기업들의 대부분이 예지보전에 역량을 집중하면서, 데이터를 분석할 수 있는 AI와 소프트웨어 경쟁도 치열해지고 있다.

한국미쓰비시전기오토메이션 이 그룹장은 마이사트(Maisart)는 미쓰비시전기의 인공지능 브랜드다. 우리 미쓰비시전기에서는 콤팩트한 AIMaisart를 다양한 엣지 디바이스에 탑재하여, 사용자가 의식하지 않아도 AI를 활용할 수 있도록 사용자의 편의성을 향상시키고 있다. 이뿐만 아니라, 제조현장의 빅데이터 분석에 AI를 활용할 수 있는 MELSOFT MaiLab을 최근 출시했다. MaiLab은 간단한 설정만으로 AI를 활용한 데이터를 분석, 진단할 수 있는 소프트웨어다. 데이터 분석을 위한 전문지식이 없어도, 프로그래밍을 할 줄 몰라도 현장 담당자가 간편하게 사용할 수 있는 소프트웨어로, 앞으로 제조 장의 빅데이터 분석을 통한 품질 개선 및 예지 보전 등에 많이 활용될 것으로 기대하고 있다.”라고 피력한다.

현재, 스마트 팩토리 기술은 디지털 트윈을 기반으로 한 요소기술들이 융합되어, 가상공장 내에서 의사결정을 할 수 있는 형태로 진행이 되고 있다.

LS일렉트릭 최 팀장은 “CPS, 디지털 트윈에 대한 얘기가 많이 나오고 있어서, 디지털 트윈에 대한 AI 기반의 분석, MR, AR, VR, 메타버스 이런 요소기술들을 융합하는 것을 고민하고 있다. 단순히 PLM 관점에서 3D 모델링하고 하는 것이 아니라, 가상공장 내에서 의사결정을 할 수 있는 것들을 실제로 삼성전자, 포스코 등 큰 기업들은 하고 있다. 중견기업들도 코로나 때문에 해외공장에 가는 것이 어려워지다 보니까, 데이터를 모두 디지털화 시켜서, 단순히 현황만 보는 게 아니고, 생산계획이나 의사결정, 라인의 조정 이런 것들을 실제로 가상공장 내에서 해보려고 하는 움직임이 있어서, 우리는 실제 비즈니스 영역은 아랫단에서 계속 이루어지지만, 이런 트렌드에 맞춰 요소기술 관점에서는 비즈니스 영역을 상위까지 대폭 끌어 올렸다.”고 설명한다.

스마트 팩토리 기술과 관련해 제어 부분에서의 변화도 예상되는데, 그 가운데 하나는 디자인 단에서의 변화다.

로크웰 오토메이션 권 이사는 제어 부분에서의 변화 가운데 하나는, 디지털 트윈 개념으로 설계에서 시뮬레이션까지 동시에 진행이 된다는 것이다. 앞으로 디자인에서 설계만 하는 것이 아니라 검증, 즉 시뮬레이션까지 동시에 진행이 될 것이다. 로크웰 오토메이션은 시뮬레이션도 단순 물리적인 라인 측면을 넘어, Logix engine으로 모션 등의 고급 기능이 시뮬레이션으로 가능해지는 걸 새로운 기술 트렌드로 보고 있다. 라인 및 ROI 시뮬레이션도 곧 요구되어질 것으로 예상이 된다.”라고 설명한다.

또 한가지 주목할 부분은 오퍼레이션의 변화로서, 로크웰 오토메이션 권 이사는 오퍼레이션은 앞으로 클라우드와 엣지가 병행해서 전개가 되고, 방점은 클라우드 기반의 예지보전에 맞춰질 것으로 보인다.”라고 피력했다.

, 터크코리아 정 이사는 제어 부분에서는 이더넷 기반의 제어 장치에 국한되지 않고, (Web) 기술이 포함된 제어와 데이터 수집을 동시에 제공하는 형태의 제품으로 출시되고 있다. 제어기기는 OPC UA ServerWeb 기반의 MQTT, Rest 통신을 통해 바로 클라우드 서비스와 연동되는 장비가 선호될 것으로 보인다. 이러한 내용을 바탕으로 설비 제조사들은 고객들의 요구사항에 만족할 수 있는 센서와 제어 장비를 구매하고자 노력할 것으로 예상이 된다.”라고 설명한다.

 

 

사진출처 로크웰 오토메이션 

 

 

ESG와 맞물린 기술 변화도 트렌드

 

한편, 스마트 팩토리 기술은 앞으로 ESG와 맞물려 기술이 진화되어 나갈 것으로 보인다.

이러한 흐름을 주도하는 대표적인 기업은 슈나이더 일렉트릭으로, 슈나이더 일렉트릭 코리아 서 본부장은 효율성뿐만 아니라, 지속가능성, ESG도 스마트 팩토리가 추구하는 중요한 목표 가운데 하나인데, 이런 부분에서 우리 슈나이더 일렉트릭은 에너지절감 및 지속가능성 부분에서 상당히 유니크하면서 앞서 있다.”라고 피력한다. 슈나이더 일렉트릭의 기업비전인 에너지(Energy)+오토메이션(Automation)이 이를 설명하고 있다. 현재 슈나이더 일렉트릭 코리아는 산업현장에 필요한 장비와 에너지 절감 솔루션을 함께 공급하는 전략으로 사업을 본격적으로 전개해 나가고 있다.

, LS일렉트릭 최 팀장은 무엇보다도 ESG 차원에서 안전하고 사용이 편리한 제품들을 고객에게 제공해, 보다 효율적인 공장을 운영하고, 에너지를 절감할 수 있는 제품 및 기술 개발에도 역점을 둘 계획이다.”라고 밝힌다.

한국미쓰비시전기 역시, ESG에 무게중심을 둔 사업을 전개한다는 방침이다. 한국미쓰비시전기 이 그룹장은 “2050년 탄소중립의 실현은 전 세계적인 공통과제로, 제조업계에서도 탄소중립의 실현은 필수 과제로 대두되고 있다. 앞으로 탄소중립 인증이나, 탄소발자국 인증 등의 제도가 보편화 될 것으로 예상하고 있는데, 이러한 탈탄소 기업으로의 전환을 위한 기본이 디지털화라고 생각한다. 향후 에너지관련 데이터를 수집하고 가시화/분석하여, 에너지 비용절감을 도모할 수 있는 에너지절감 관련 솔루션이 많이 출시될 것으로 보고 있다.”라고 피력했다. 2023년 스마트 팩토리 시장은 공급기업 중심에서 제조기업인 고객 중심으로 재편될 것이라는 의견이 부상하고 있다.

LS일렉트릭 최 팀장은 국내 스마트 팩토리 시장은 공급기업 중심에서 제조기업인 고객 중심으로 재편될 것이다. 스마트공장 보급 확산 사업의 경우 공급기업에 전적으로 의존해 기업환경에 적합하지 못한 기능구현으로, 대부분의 도입 기업들에서 활용도가 낮았다. 기업에서 핵심적으로 필요한 기능을 추출하여 활용도를 높이기 위한 클라우드 인프라 및 SaaS 솔루션 개발 등이 활발해질 것이다. 아울러 공장의 복잡한 문제를 가상공장에서 똑같이 작동하도록 구현하여 시행착오와 비용을 절감하기 위해, AI, VR, 메타버스 기술 등을 활용한 디지털 트윈 도입 및 시도가 확대될 것으로 예상된다.”고 말했다.

 

인간중심 스마트 팩토리 ‘Industry 5.0’도 거론 시작

 

또 스마트 팩토리 사업이 고도화 단계로 진입하면서 시장에도 많은 변화가 있을 것으로 예상이 된다.

LS일렉트릭 최 팀장은 고도화하기 위해서는 솔루션이나 이런 부분들이 단순히 MES, ERP 솔루션 공급을 넘어설 것으로 본다. 좀 더 전문성이 있고, 제조현장에 적합한 솔루션들, 특화된 솔루션들이 올해에 좀 더 기회가 있을 것 같다. 결국에는 거기에서 발생하는 AI, AR 이런 솔루션들의 공급이 확대되지 않을까 보고 있다.”라고 말했다.

한국오므론 정 팀장은 “2023년에 민간주도의 사업은 계속될 것으로 전망하지만, 정부주도의 사업은 현재 국내외 정세를 감안하면, 조금 위축될 것으로 생각된다. 당분간은 로봇 중심의 다양한 제품, 서비스가 계속해서 쏟아져 나올 것으로 보이며, 예지보전 시장에 대해서도 실수요 중심의 고객을 잡기 위해 치열한 경쟁이 계속 될 것으로 생각한다.”라고 피력한다.

, 한국요꼬가와 박 상무는 스마트 팩토리 시장은 지속적으로 확대가 될 것이다. 전 세계 스마트 공장 시장 규모는 20181,4108,000만 달러(182조 원)에서 20242,4482,000만 달러(316조 원)까지 확대될 것으로 예측되고 있다.”라고 말하고, “DCS 제어시스템 레벨에서는 Smart IO가 접목된 시스템의 도입이 점차적으로 늘어나고 있으며, 운전자 측면에서는 반 자동운전 솔루션들이 지속적으로 발전해 나갈 것으로 예상을 하고 있다. 또한 반자동 운전에 그치지 않고, 빅데이터 기반의 클라우드 솔루션과 AI 기반의 기술이 접목된 자율운전 기술이 발전하고 있으며, 플랜트의 가스누출 감지, 위험지역 감시, 사고 시 현장 상황 파악 및 현장 데이터 수집을 할 수 있는 드론(Drone) 및 로보틱스 산업이 급속도로 발전할 것으로 예상이 된다.”라고 덧붙였다.

한편 스마트 팩토리의 기술적 이슈는 연동과 통합이라고 할 수 있다.

한국지멘스 김 이사는 트렌드 자체가 하나의 솔루션만 쓰는 게 아니다. 하나의 장비에서 컨디션 모니터링 소프트웨어도 쓰고, PLC도 쓰고, 시뮬레이션 솔루션 쓰고, 그렇게 해서 연동돼서 돌아가게 만드는 것, 즉 연동과 통합이 이슈라고 할 수 있다. 지난 SPS에서 지멘스는 그런 솔루션들을 많이 선보였다.”라고 말한다.

또 로크웰 오토메이션 코리아 권 이사는 클라우드와 AI, 이 두 가지를 기술적인 이슈로 꼽는다. 권 이사는 이와 함께 Industry 5.0을 언급한다. 권 이사는 인더스트리 5.0 얘기가 2020년부터 슬슬 나오기 시작했는데, 스마트 팩토리의 목적을 무인화라고 말하는 사람이 많지만, Industry 5.0은 인간 중심 스마트 팩토리라고 요약할 수 있다. 따라서 사람도 필요하고, 사람이 역할을 해야 된다는 인식과 로봇과의 협업(협동 로봇)이 경제적 및 사회적 이슈로까지 확대되고 있는 상황이다.”라고 말한다.

올 한해 주요 스마트 팩토리 기업들의 시장확대 전략을 살펴보면, 우선, LS일렉트릭은 현장 설비의 모니터링, 제어, 예측에 최적화된 스마트 팩토리 역량을 바탕으로, 시스템 구축에서 나아가 사물인터넷, 빅데이터, 인공지능, 디지털 트윈 등의 신기술을 더해, 디지털 전환(DX) 미래형 공장 구축을 선도해 나간다는 전략이다. OT부터 IT영역을 포함한 스마트 팩토리 토탈 솔루션을 제공하는 것까지 비즈니스 모델을 고도화하여, 외산 자동화 제품을 주로 사용하고 있는 자동차, 디스플레이, 반도체 등의 하이테크 시장으로 영역을 확대해, 국내 자동화 산업의 기술독립을 달성한다는 전략이다. 이와 함께 자동화 기기의 기능적인 측면에서는 보안(Security)과 세이프티(Safety)를 강화한다는 방침으로, 제품 또는 시스템 자체적으로 갖고 있어야 하는 보안인증과 관련된 부분들을 준비하고 있는 것으로 알려졌다. 이 회사는 앞으로 게이트웨이 기능 등이 탑재된 4세대 PLC를 출시할 예정.

로크웰 오토메이션 코리아는 단계별 데이터 활용으로 스마트 팩토리 시장에 접근한다는 전략이다.

이를 위한 첫 번째 단계는 AR + PLC. PLC 데이터를 AR에 직접 활용하는 것이다. AR이 단순히 증강현실에서 끝나는 게 아니라, 거기에 딸려있는 데이터들을 실제 PLC 데이터로 끌어오던가 서로 교환하던가 해서 상위까지 올려주는 것. 두 번째 단계는 Historian + Data View, PLC 데이터를 트랜드화해서 예측보전에 활용하는 단계다. 세 번째 단계는 Data View + ThingWorx Analytics, 머신러닝을 통해 자동 예측보전을 실현하는 것이다.

슈나이더 일렉트릭 코리아의 시장전략은 소프트웨어 기반의 제어, 로보틱스 관련 시장진입 및 투자, 이 두 가지로 요약될 수 있다. 이외에도 아비바와의 협업을 통한 OT IT 부분의 융합을 강하게 전개해 나간다는 방침이다. 이와 함께, 기존의 슈나이더 OT 디바이스의 강점을 활용해서. 솔루션 개발에도 집중할 계획이다. HMIIPC로 고객에 맞게 커스터마이징을 제공하고, PLC를 소프트웨어와 연계해서 판매하는 것도 전략의 일부다.

한국오므론은 올해도 로봇을 중심으로 한 턴키 비즈니스를 축으로, 기존 오므론만이 가능했던 다양한 독자 어플리케이션을 더해 나간다는 전략이다. 특히 점점 더 증가하고 있는 예지보전 시장에 대해서도 단독으로 설치 및 예지보전이 가능한 인텔리전트 콤포 라인업을 더욱 보강하여, IO-Link 제품군 + 인텔리전트 콤포 제품군 + AI컨트롤러에 이르는 완벽한 예지보전 솔루션을 제공한다는 계획.

한국지멘스의 시장전략은 브라운필드에 맞춰져 있다. 한국지멘스 김 이사는 기계는 놔두고 컨트롤러만 개조해주는 전략이 있다. 커넥티비티에 포커싱해서, 확장성을 가져가는 전략이다. 그렇게 되면 자연스럽게 소프트웨어와의 협업이 되고, 소프트웨어는 커넥티비티에 대한 협업을 통해, 볼륨을 키울 수 있게 된다.”라고 밝히고 있다.

로봇과 인공지능, 빅데이터 등이 결합해 지능적 제어를 가능하게 하는 스마트팩토리. 고도화2단계로의 진입을 놓고, 메이저 업체들간 기술적·비즈니스적 경쟁이 심화되고 있는 가운데, 연동과 통합이라는 측면에서, 누가 더 앞서 갈 수 있느냐에 성공의 포인트가 달려 있다.

 
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