인더스트리 4.0과 사물 인터넷

인더스트리 4.0과 사물 인터넷

인더스트리 4.0 시대가 오고 있다. 지난 몇 년간 새로운 혁명이 일어나고 있다. 증기기관에서 시작한 1.0과 전기 시대를 알린 2.0, 컴퓨터 시대로 상징되는 3.0을 지나 현재는 4.0이라는 새로운 단계에 진입하고 있다. 인더스트리 4.0을 정의하는 중심에는 사물 인터넷과 이에 관계된 서비스들이 있다. 인도와 같은 신흥국들은 속속들이 이와 같은 혁명대열에 참여하고 있지만, 선진국일수록 기존 투자자원으로 인하여 더디게 움직이고 있는 것으로 전해진다. 

인더스트리 4.0의 핵심주제가 대량 생산에서 대량 커스터마이제이션으로 이전하고 있으며, 이를 통하여 달성되고 있는 목표는 사용자들이 커스터마이제이션을 통한 양질의 경험을 가지게 되고, 제품 자체가 플랫폼으로 전환하고 있다는 부분에 있다. 사용자들은 제품으로부터 자신들이 원하는 것을 선택할 수 있는데, 이와 같은 방향설정에 있어서 필요한 8단계의 사이클을 다음과 같이 제시할 수 있다. 

단계 1 : 구매 시스템이 사용자가 질문하는 개별 요소들을 확인하도록 하는 차원에서 이루어지게 된다. 

자동차의 경우 개별적인 색상, 카버, 별도의 액세서리와 같은 부분이 차량에 대한 커스터마이제이션 차원에서 이루어지는 자동차 OEM에 대하여 생각하여 보자. 이와 같은 요구사항들은 전 세계적인 차원에서 발생하게 되고, 딜리버리 위치에 보다 정확한 제조 플랜트들이 요구되는 요소들에 대한 리스트를 얻을 수 있게 된다. 이를 가용재고와 비교하고 플랜트상의 구매 시스템을 통하여 신속한 주문이 일어나게 된다. 

단계 2 : 자산 관리 시스템이 자동화되어 적절한 센서 사용을 통하여 적절한 제품에 대한 적절한 부품들에 대한 추적이 가능하게 된다. 

특정 사용자 요구에 부합하는 차량에 대한 특정 부품들이 태깅되게 되는데, NFC 태그와 RFID 태그를 통하여 이루어지게 될 것으로 여겨진다. 유사한 태깅이 차량 본체에서도 이루어질 수 있다. 자동차 조립 라인에 있어서 차량 부품에 대한 맵을 가능하도록 하는 지능형 시스템으로 발전할 수 있다. 

단계 3 : 사용자 요구에 대한 정보를 사용하기 위하여 숍 플로워가 자동화되고, 센서 기반 스마트 요소들이 커스터마이징화된 제품을 만들기 위하여 조립된다. 

두 가지 특정 사물이 발생할 수 있는데, 부품이 적절하다면, 라인 오퍼레이터를 통하여 확인되고, NFC 기반의 휴대용 디바이스가 이를 스캔하고 부품의 적절성을 판단하게 되다. 자동화된 차원의 어셈블리 라인은 센서 데이터를 저장하고 해당 머신들로 하여금 적절한 조치를 취하도록 만들게 된다.

단계 4 : 적절한 품질 통제 프로세스가 커스터마이제이션에 기반을 둔 사용자 제품에 적용된다. 

4단계에서, 규칙적인 품질 관리 프로세스에 있어서, 해당 프로세스는 적절한 센서에 대한 적절한 부품을 가지고 적절한 차량에 적용될 수 있도록 만들게 되는데, 이를 통하여 커스터마이제이션이 적절하게 수행되도록 만들게 된다. 

단계 5 : 사용자가 자신의 제품 상태에 대하여 인지할 수 있도록 전체적인 차원의 출하와 물류에 대한 과정들이 추적되게 된다. 

차량이 제조 유닛을 벗어나게 됨에 따라, 사용자들이 전달받기 원하는 주소로 디스패치하게 된다. 차량에 부착된 센서로 인하여, 사용자들은 제조 과정의 완성, 출하, 딜리버리 단계에 과정에 대한 정보를 자신의 모바일 기기를 통하여 얻을 수 있게 된다. 

단계 6 : 사용자 제품을 지원할 수 있는 적절히 정보가 업데이트 된다. 

자동차에 대한 특정 정보들이 데이터베이스 중앙에 업데이트된다. 해당 차량이 서비스 혹은 사용자 지원 부서에 보내지게 되면, 커스터마이제이션에 대한 세부 정보들이 적절한 서비스에 대하여 가용 가능한 상태로 제공되게 된다. 

단계 7 : 사용자에게 전달된 제품은 사용을 위한 사용자 통찰력을 확보할 수 있도록 스마트하여지는데, 여기서 발생하는 데이터에 대한 분석이 수행되게 된다. 

차량 사용, 커스터마이제이션으로 인한 사용자 경험에 대한 영향, 차량 성능에 대한 데이터들이 지속적으로 수집된다. 이를 통하여 적절한 커스터마이제이션에 대한 새로운 모델을 만들 수 있도록 타당성 여부가 파악되게 된다. 

단계 8 : 인사이트에 기반을 둔 시장에서의 신제품이 출시된다. 

이와 같이 여덟 단계로 이루어진 사이클은 개별화를 가능하게 하고, 엔드투엔드 사용자 프로세스와 모든 이해관계자에 대한 정보의 투명성 확보를 가능하게 만든다. 이와 같은 방향의 차세대 논리적 진화 형태가 산업 사물 인터넷과 3D 프린팅을 통하여 이루어지게 되는 "서비스로서의 제조업"이 된다는 부분은 주지의 사실이다. 이제 IT와 OT 부분의 전문가들이 공동으로 성취하여야 하는 목표에 대한 적극적인 검토가 필요하고, OEM, 공급업자, 기술 서비스 공급업자, 정부 당국, 표준화 당국이 공동으로 협업을 효과적으로 달성하기 위한 노력에 매진하여야 할 필요가 있다. 

위에서 언급한 기술 모두 작금에 존재하고 있기는 하지만, 적용에 있어서 문제가 남아있는 것이 사실이다. 채택 이전에 이미 이루어진 투자에 대한 부분, 부족한 표준화와 더불어 사물 인터넷과 인더스트리 4.0에 대한 단순화, 단기적 혹은 장기적 측면에서의 가치 전달을 정의하는데 있어서 분명하지 않은 프레임워크로 인한 문제, 보안 문제에 대한 해결이 이루어져야 한다. 

이를 효과적으로 추진하기 위한 IIC와 같은 다양한 표준화 기구가 있고, 표준을 형성하도록 만드는 구현노력이 요구된다. 본격적인 채택을 위하여 해결하여야 할 과제가 많이 남아 있지만, 분명한 것은 인더스트리 4.0이 도래하고 있다는 사실이다. 

원문출처 : http://www.mbtmag.com/article/2015/12/industry-40-and-iot

출처 KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?record_no=260082&cont_cd=GT