[독일의 제조 분야 디지털 트랜스포메이션] 1부 - 개요

김은 상근부회장

4차 산업혁명은 무엇이고 어디까지 진전되고 있는가. 아직까지 의견이 분분한 상황이지만 제조 분야의 4차 산업혁명을 얘기할 때 빼놓지 않고 등장하는 것이 독일에서 심도 있게 논의되고 있는 '인더스트리 4.0'이다. 국내에서는 아직 인더스트리 4.0에 대한 내용이 정확하게 소개된 적이 없다. 이는 독일이 발표한 '인더스트리 4.0 추진 제안(FU&Acatech, 2013E)과 이를 기반으로 한 인더스트리 4.0에 대한 내용을 정확하게 파악하지 못한 채 편의에 따라 소개된 데 따른 것으로 보인다. 이에 따라 본 연재에서는 '독일의 제조 분야 디지털 트랜스포메이션'이라는 제목으로 인더스트리 4.0에 대한 정의부터 최신 동향, 추진현황, 발전 전망에 대한 내용을 38회 시리즈로 싣는다. <편집자 주>

[연재순서]

1부 - 개요

2부 - 인더스터리 4.0 비전 2030

3부 - 인더스트리 4.0 추진 연혁 및 조직

4부 - 인더스트리 4.0 정의 및 양면전략

5부 - 개인 맞춤형 제품 동향

6부 - 개인 맞춤형 제품 시장 동향 및 공급기업 대응방안

7부 - CPS 기반 스마트 팩토리

8부 - 스마트 팩토리 Bosch 사례

9부 - 스마트 제조의 비즈니스 모델 혁신

10부 - 경험경제 시대 : 제품과 서비스 융합으로의 비즈니스 모델 혁신

11부 - 인더스트리 4.0 애플리케이션 시나리오

12부 - 아디다스 스피드 팩토리

13부 - 인더스트리 4.0 유스케이스 및 테스트 센터

14부 - 데이터 공유 및 시스템 연동 기반 생태계 전략

15부 - 인더스트리 4.0 구현을 위한 국제표준 RAMI 4.0

16부 - 인더스트리 4.0에서 디지털 트윈 구현을 위한 AAS

17부 - 스마트 제조 보안

18부 - 인더스트리 4.0과 노동 4.0

19부 - 인더스트리 4.0을 위한 인사조직 4.0

20부 - 인더스트리 4.0 인재 양성을 위한 Qualification 4.0 가이드라인

21부 - Festo의 Qualification 4.0 교육 프로그램 사례

22부 - 프라운호퍼 연구소의 기업교육 모델과 시사점

23부 - 독일의 노동 4.0과 직업교육

24부 - 인더스트리 4.0과 노동 4.0의 사업장 지도

25부 - 노동 4.0과 사회적 혁신

26부 - 독일의 Smart Service Welt 추진 현황

27부 - 독일 Smart Service Welt 전략의 국내 혁신 성장 사업에 대한 시사점

28부 - 독일의 스마트 서비스 벨트 안내서

29부 - 자율 시스템 추진 제안

30부 - 자율 시스템의 특성 및 개발 현황

31부 - 제조분야의 자율 시스템 비전

32부 - 제조분야 자율 시스템 구현 시 도전과제 및 추진 제안

33부 - 자율 시스템 도입의 사회적, 법적 파급효과 및 전제 조건

34부 - GAIA-X 프로젝트

35부 - 독일의 인더스트리 4.0 관련 신규 법률문제 논의 현황

36부 - 디지털 트랜스포머, 독일에서의 디지털 트랜스포메이션 경험

37부 - 미텔슈탄트 디지털 및 미텔슈탄트 4.0

38부-Epilog : 우리의 제조분야 디지털트랜스포메이션 우리 문제에서 출발해야..

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독일에서는 2019년 4월에 하노버 산업박람회에서 2011년에 시작된 인더스트리 4.0의 '비전 2030(그림1 참조)'을 다시금 정리해 발표하고 글로벌 분업체계에서 기업 간 긴밀한 협력을 강조한 바 있다.

반면, 일본은 최근 한국에 반도체 핵심자재 수출을 금지하고, 한국을 수출 백색 리스트에서 제외하는 등 글로벌 분업체계를 파괴하고 있다.

[그림 1] 인더스트리 4.0 비전 2030 - 글로벌 디지털 생태계 구축. (사진=Leitbild 2030 fur Industrie 4.0 ? Digitale Okosystem

두 전범 국가가 상이한 전후(戰後) 대응만큼 완전히 반대되는 산업정책을 추진하고 있는 것이다.

글로벌 분업체계가 점점 더 확대되고 중요해지는 가운데 일본은 독일이 추진하고 있는 인더스트리 4.0 미래 비전의 새로운 위험요인으로 등장하고 있다.

다른 한편 최근의 일본 사태가 발생하기 전까지 국내에서는 문재인 정부에서 최저 임금이 급격히 상승하고, 최대 근무시간 52시간으로 제한되는 것으로 평가되는 가운데 많은 제조 중소기업이 인건비가 저렴한 외국으로의 이전을 검토하거나 아예 공장 폐쇄까지 검토하고 있다.

최근의 국내 상황은 기존의 전통적인 비용 중심 제조 패러다임을 기반으로 한다.

전통적인 제조 패러다임에서 생산체계는 원가절감을 위해 대량생산(인더스트리 2.0) 및 자동화(인더스트리 3.0) 확대, 비교생산우위설 기반 인건비가 저렴한 곳으로 제조 공장 이전이 일반적인 제조 전략이었다.

반면 독일에서 추진하고 있는 인더스트리 4.0에서 추구하는 새로운 제조 패러다임은 다음과 같은 변화를 추구한다.

-개인 맞춤형 제품의 효율적인 제조를 위해서 국제적으로 작업장 및 기업 간 협력 확대

-고객과 긴밀하게 소통하고 개인 맞춤형 제품의 신속한 전달을 위해 고객이 존재하는 곳에서 제품 제조

-개인 맞춤형 제품을 고객이 존재하는 곳에서 제조하기 위해 판매 장소에 공장 구축(Store Factory)

-판매 장소에 기계·설비를 설치하기 위해 제조 시설의 소형(Micro Factory)화

-개인 맞춤형 제품을 대량생산 가격에 제조하기 위해 제품과 기계 간 및 기계들 간에 직접 소통하여 제조가 가능한 네트워크로 연계된 지능형 분권화된 자율 시스템(smart connected decentralized autonomous system) 구현

미래의 제조기업은 더 이상 인건비가 저렴한 곳에서 대량생산하여 전 세계에서 제품을 파는 것만은 아니다. 고객과 직접 대면하여 긴밀하게 소통하고, 그렇게 제조된 개인 맞춤형 제품을 신속하게 전달하기 위해 고객이 존재하는 곳에 인건비가 높아도 제조 시설을 함께 이전하는 것도 검토해야 한다.

제품의 특성에 따라 다르나 상기한 바와 같이 마이크로 팩토리 구현으로 제조가 가능한 제품은 기존의 생산체계와는 다른 산업구조 개편을 야기한다. 예를 들어 의류, 운동화 등 소비재를 비롯해 자동차도 전기자동차의 경우는 비교적 쉽게 가능하다. 즉, 막대한 자본이 투입되는 조립라인 없이 CPS(Cyber Physical system·가상 물리 시스템) 기반의 네트워킹된 분권형 자율시스템(Connected Decentralized Autonomous system)이 추구되고 있다.

상기한 바와 같이 최근에 진행되고 있는 제조 패러다임의 급격한 변화를 파악할 수 있도록 이번 시리즈(그림2 참조)에서는 독일에서 시작된 제조 분야의 디지털 트랜스포메이션(Digital Transformation·DX)에 대해 집중적으로 다룰 예정이다.

[그림2] 독일의 디지털 트랜스포메이션. (사진=Kagermann)

독일이 추진하는 미래 제조 패러다임의 변화와 일본이 야기하는 위험 요인을 고려해 우리의 미래 산업구조가 글로벌 분업체계에서 지속적으로 절대적인 경쟁력을 확보할 수 있도록 재편되기를 바란다.

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☞ 참고 : 독일의 제조 분야 디지털 트랜스포메이션 전략 프로젝트

독일에서는 2011년에 인더스트리 4.0(Industrie 4.0)을 시작했다. 이후 이를 포함해 스마트 서비스 벨트(Smart Service Welt), 자율 시스템(Autonomous system) 등 3개의 미래 프로젝트가 추진됐다.

그 이유는 전 세계적으로 두 번째 디지털화 파고가 진행되면서 이에 대응해 독일의 경쟁력을 강화하는 것이 목적이었다.

첫 번째 전략 프로젝트인 인더스트리 4.0은 2011년부터 논의가 시작돼 2013년에 추진 제안이 발표됐다.

제조분야 디지털 트랜스포메이션 전략 프로젝트. (자료=Smart Service Welt MOOC)

인더스트리 4.0에서는 사물인터넷(Internet of Things·IoT)이 공장에 도입되는 제조시스템 변화가 핵심이다. 개인 맞춤형 제품을 대량생산 가격에 제공하기 위해 새로운 유형의 네트워크로 연결된 지능형 분권화된 자율시스템을 구축하고자 한다. 이는 제조 프로세스와 작업장에 대해 다시금 생각하는 것이다.

인더스트리 4.0에서는 또한 비즈니스 모델의 변화가 중요하다. 여기에서 두 번째 프로젝트인 스마트 서비스 벨트가 부분적으로 중요한 역할을 담당한다.

독일의 두 번째 전략 프로젝트인 스마트 서비스 벨트는 2012년에 발의되고, 2013년에 작업이 시작돼 2015년에 추진 제안이 발표됐다. 스마트 서비스 벨트의 주요 내용은 일반적으로 데이터에 의해 주도되며, 플랫폼 기반으로 모든 것이 서비스로 제공되는 새로운 패러다임에 의해 영향을 받는 것 등이다.

최근에 확대되고 있는 기계학습, 인공지능 등은 스마트 서비스에 활용할 수 있다. 이러한 상관관계 하에 세 번째 전략 프로젝트인 자율시스템이 추진됐다.

자율시스템 프로젝트는 2015에 시작됐으며, 2017년 3월에 결과보고서가 발표됐다. 여기에서는 비즈니스 모델에 추가로 사회적, 정치적, 도덕적 파급효과에 대해 추가로 고려해야 한다고 주장되고 있다.

*본 칼럼 내용은 본지 편집방향과 다를 수 있습니다.