[독일의 제조분야 디지털 트랜스포메이션] 11부 - 인더스트리 4.0 애플리케이션 시나리오

반도체ㆍ디스플레이입력 :2019/11/21 17:10    수정: 2019/12/12 21:49

김은 (사)한국ICT융합네트워크 상근부회장

플랫폼 인더스트리 4.0에는 2019년 10월 현재 총 6개의 작업반(Working Group, WG) 가운데 하나로 “기술 및 애플리케이션 시나리오” WG이 활동하고 있다.☞참조

이 WG의 주요 도전 과제 및 미션은 다음과 같은 이유로 인해 미래를 이해할 수 있게 만드는 것이라고 설명하고 있다.

- 인더스트리 4.0은 지속적으로 변화하고 있음

- 기술 및 논제는 계속해서 발전하고 있으며, 새로운 트렌드를 놓치면 빠르게 뒤쳐짐

- 따라서 변화는 지속적으로 확인되고 평가되어야 하며, 이를 위해 이 WG에서는 새로운 트랜드 및 기술을 지속적으로 분석해야 함

이를 위해 이 WG에서는 2016년 4월과 10월 두 번에 걸쳐 10개의 애플리케이션 시나리오를 발표한 바 있다. ([그림] 참조)

AF: 구조 변경 능력 보유 공장

CRE: 재활용 경제

IPD: 혁신적인 제품 개발

OCP: 주문(량)에 따라 조정되는 제조(체계)

OSP (old vers.: HDI): 제조에 있어서(제조 시설) 이용자 지원

SAL: 스스로 조직되는 적응형 물류

SDP: 가치창출 네트워크 “설비 전체를 아우르는 그리고 다이내믹한 엔지니어링”

SP2: 스마트 제조를 위한 스마트 제품 개발

TAP: 전달된 제품의 투명성 및 변환 능력/가능성

VBS: 가치 기반 서비스

[그림] 플랫폼 인더스트리 4.0의 애플리케이션 시나리오. (자료=BMWi (2016) Aspects of the Research Roadmap in Application Scenarios, P 6 및 BMWi (2017) Exemplification of the Industrie 4.0 Application Scenario Value-Based Service following IIRA Structure, P 5)

발표된 애플리케이션 시나리오는 제조업의 가치창출 프로세스를 크게 네 영역으로 나누었다.

- PLM(제품 생명주기 관리),

- PSLM(제조 시스템 생명주기 관리),

- SCM(공급망 관리),

- Service(서비스)

이러한 가치창출 프로세스를 기반으로 상호 배제와 전체 포괄(MECE) 관점에서 부분 활동별로 세분하여 개발되었다.

발표된 애플리케이션 시나리오에 대해 플랫폼 인더스트리 4.0에서는 다음과 같이 설명하고 있다.

- 독일 제조업의 디지털 미래에 대한 비전을 보여주며, 제조업에서의 변화를 구체적인 모습으로 보여주기 위한 미래 시나리오임

- [그림]에 별표로 표시된 각각의 개별 시나리오는 디지털 네트워킹이 미래에 제조업에서 어떻게 효용을 제공하도록 활용될 수 있는지에 대한 방법을 알려줌

- 이와 함께 시나리오는 디지털화 프로젝트를 구현하기를 원하는 기업들에게 중요한 새로운 영감의 원천

- 거기에 더해 시나리오는 플랫폼 인더스트리의 전체 WG을 위한 공동 프레임워크를 제공함

플랫폼 인더스트리 4.0은 이미 발표한 10개의 개별 애플리케이션 시나리오 가운데 두 개의 시나리오를 2017년에 보다 구체화했다. 하나는 VBS 시나리오이며, 또 다른 하나는 인더스트리 4.0에서 강조하는 개인 맞춤형 제품 대상의 OCP 시나리오이다.

이 WG 활동의 첫 번째 결과는 개별 애플리케이션 시나리오(즉, 모자이크 조각) 개발을 통해 인더스트리 4.0 비전의 구체화이고, 두 번째 결과는 개별 모자이크 조각을 조합한 전체 그림 제공으로 설명하고 있다.

OCP 기반의 “애플리케이션 시나리오가 실무와 만나다”라는 보고서에서는 플랫폼 인더스트리 4.0이 처음으로 WG에서 다룬 인더스트리 4.0의 부분 관점을 포괄적인 전체 그림과 연결했으며, 그 의미는 다음과 같다.

- 보고서에서는 OCP 시나리오를 기반으로 서로 다른 분야 표준, 연구, 법, 안전, 노동 및 업무 수행 능력이 어떻게 함께 작용하는지를 보여줌

- 동시에 그러한 관점이 (특히 중소) 기업의 실무에 있어서 어떤 파급효과를 가지는지를 명확하게 보여줌

이 WG은 2016년 11월에 독일의 플랫폼 인더스트리 4.0과 미국 IIC(산업 인터넷 컨소시엄)가 함께 합동으로 시나리오 개발을 제안했다.

이후 2017년 4월 및 2018년 2월에는 인더스트리 4.0 애플리케이션 시나리오 VBS와 관련하여 아래와 같은 결과물을 발표했다.

- 미국의 IIRA(산업 인터넷 참조 아키텍처) 구조를 따르는 인더스트리 4.0 애플리케이션 시나리오 사례 VBS

- 애플리케이션 시나리오 VBS의 효용

- 애플리케이션 시나리오 VBS의 이용 방법 관점

이어서 플랫폼 인더스트리 4.0에서 2019년 3월과 4월에는 아래와 같은 Asset Administration shell(AAS), 인공지능(AI) 등과 같은 솔루션 및 기술 중심의 시나리오를 발표했다.

- 실무에 있어서의 AAS: 어떻게 기업이 인더스트리 4.0에서 표준화하여 활용하고 관리할 수 있는가 - 하나의 애플리케이션 시나리오(요약본)

- 실무에 있어서의 AAS: 어떻게 내가 부분 모델, 모범적인 부분 보델 그리고 AAS들 간의 상호 작용을 정의하는가(vers. 1.0) 발표

- 인더스트리 4.0의 안전 관점에서 인공지능

이 WG은 30여명의 전문가가 참여하며, 일 년에 보통 네 번 만난다. 정기회의들 사이에는 원격회의를 통해 교류한다.

“기술 및 애플리케이션 시나리오” WG의 활동은 플랫폼 인더스트리 4.0에서 분류된 6개의 활동 영역 가운데 “연구 및 혁신 - 미래의 제품을 위한 지식 교류” 영역에서 정리된 요구사항에 기반을 둔다.

요구사항에서는 먼저 “디자인을 통한 인더스트리 4.0”이라는 목표에 달성하기 위해 다음과 같이 시장의 변화와 대응 방안에 대해 설명하고 있다.

- 개인 맞춤형 제품에 대한 요구가 증대되고 있음

- 이에 효율적으로 대응하기 위해 새로운 유형의 제조시스템인 CPS 기반의 자율 최적화가 가능한 지능형 공장이 필요함

- 나아가 산업경쟁력 강화를 위해 관련 업체 간 협력이 필요함

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또한 중소기업은 디지털화의 기회와 위험을 인지하고 이에 대해 적극 대처해야 한다고 강조하고 있다.

“연구 및 혁신 - 미래의 제품을 위한 지식 교류” 영역에서 정리한 요구사항에 대한 상세한 내용 및 기타 논의 사항은 ☞여기에서 확인할 수 있다.

김은 (사)한국ICT융합네트워크 상근부회장

(현) 스마트제조혁신포럼(SMIF) 사무총장, 울산과기원(UNIST) 겸임교수. SAP 코리아 상무, 독일 프라운호퍼 포커스 연구소Fraunhofer FOKUS 한국 대표, 삼일회계법인/PWC 상무, 카이스트 소프트웨어대학원 초빙교수, 독일 뮌스터대학교 객원연구원, 한국정보사회진흥원 IT성과관리단장, 소프트웨어정책연구소 초빙연구원을 역임했다. 독일 쾰른대학교에서 경영학 석사학위와 박사학위를 받았으며, 주요 저서로는 'Enterprise Solution', '이제 SAP ERP로 성공을 열자' 등이 있다.