스마트팩토리는 제품의 기획, 개발, 양산, 출하의 전 제조과정을 자동화하는 기술로, 기초, 중간수준 및 고도화의 5단계로 발전합니다. 이 문서에서는 스마트공장의 정부 지원 사업정보 및 5단계 고도화 수준 그리고 구축사례를 정리해 보겠습니다.
스마트팩토리 개념
스마트팩토리는 전통적인 제조업에 IT 기술을 융합하여 기획/설계, 생산 및 유통/판매까지 필요한 리소스를 최적화하고, 데이터에 기반한 의사결정이 실시간으로 반영되는 제조환경으로 진화하는 것을 의미합니다.
만약 실제 구축사례를 견학하고 싶으시다면 스마트공장 혁신추진단 홈페이지에서 공지되는 견학 일정에 따라 신청을 하시면 직접 참관 하실 수 있습니다. (홍보관 > 견학공지 참고)
정부지원 사업
만약 초기 도입 비용이 부담스럽거나 도입방법이 막막한 경우라면 정부의 중소기업의 스마트공장 도입 사업비 50% 지원 및 기술보유 기업과의 컨소시엄 지원정책을 활용하실 수 있습니다.
신청자격
- 신규구축: 스마트공강 미구축 기업을 대상으로 보급 기술을 가진 공급기업을 연계 (대기업 제외)
- 고도화: 스마트 공장 기 구축기업을 대상으로 고도화 과정을 지원
지원내용
각 단계의 최대 지원 액수는 다음과 같으며 공통으로 총 사업비의 50% 이내를 지원합니다.
- 기초단계: 최대 7천만원 까지
- 고도화 1단계: 최대 2억원 까지
- 고도화 2단계: 최대 4억원 까지
> 정부 스마트공장 혁신추진단 고도화 사업 관련 (지역별 문의처)
스마트팩토리 수준평가표 (2022년 개정판)
앞서 설명드린 정부지원 스마트팩토리 고도화 사업에 참여하고자 하는 경우 다음의 수준평가표 및 심사보고서를 참고하여 현재의 수준을 측정하는데 참고하시기 바랍니다.
5단계 수준
처음 도입부터 가장 고도화된 스마트 공장을 구축하기는 어렵습니다. 따라서 기업의 역량에 따라 다음의 5단계로 구분하여 업력과 상황에 따라 점진적으로 발전할 수 있습니다.
- 미적용 상태
- 기초수준
- 중간수준 1
- 중간수준 2
- 고도화
1단계: ICT 미적용 단계
대부분의 작업을 수작업으로 진행하며 거래처와의 연락은 전화나 email 협업 수준으로 진행합니다. 사업 초기 많은 소기업이 이에 해당합니다.
2~4단계: 기초 단계, 중간수준 1, 2
기존 제조공장에서 ICT 기술을 도입하여 조금씩 자동화를 진행하는 수준입니다. 위의 그림과 같이 기초수준에서 붉은색 화살표와 같이 고도해 나가는 방식으로 발전합니다.
(1) 생산실적 집계 자동화
작업지시 조회나 작업실적을 등록할 수 있는 시스템으로 모바일이나 터치스크린을 통해 간결히 조작하여 입력할 수 있습니다.
(2) 공정 물류관리 POP(Point of Production)
생산계획에 따라 입고실적, 작업 지시 등을 관리할 수 있습니다. POP의 유형은 크게 다음 4가지로 다시 세분화할 수 있습니다.
- 생산공정관리: 생산계획, 실적관리, 공정 진척관리, 생산성 관리
- 물류관리: 원, 부자재 입출고 관리, 완제품 재고 관리
- 품질/불량관리: 불량, 검사, 품질정보 관리
- 설비정보관리: 설비 가동률, 이력 모니터링
(3) 모기업 인프라 공유
모기업과 정보를 공유하고 협업할 수 있는 수준입니다.
(4) 제품개발 프로젝트 관리
제품 개발을 위한 정보와 엔지니어링 정보를 생산하고 관리하는 것입니다.
(5) 기업자원관리
기초단계는 수불 및 재고 정보를 파악하지만, 중간수준 단계는 공장운영 및 제품개발 시스템과 연계해서 대시보드를 통해 가시화할 수 있습니다.
5단계: 고도화 수준
최종적으로 IoT 센서를 통한 실시간 정보수집과 모아진 데이터를 빅데이터 플랫폼과 인공지능을 활용해 분석하여 제품의 생산관리를 고도로 최적화하는 단계입니다.
현장 상황정보를 수집하고, 가상 물리시스템의 공장을 구현하여 이를 기반으로 모든 제조과정을 온라인으로 체크하고 제어할 수 있습니다. 스마트팩토리의 완성단계라 할 수 있으며 이에 필요한 핵심기술을 알아보겠습니다.
주요기술
다음은 산업부-미래부가 공동으로 작성한 Smart Factory 기술계층을 나타낸 그림입니다. 이는 앞서 설명해 드린 5단계 고도화 수준에 이르면 도달하는 상태로서, 아래부터 디바이스/네트워크 계층, 플랫폼 계층, 애플리케이션으로 분류할 수 있습니다.
1. 디바이스, 네트워크 계층
공장 내의 다양한 공작물(PMC, PLC 등), 작업자, 설비 등을 RFID 등으로 인식하고, 스마트디바이스를 통해 유, 무선 통신망을 통해 IoT 공통 플랫폼으로 전송하는 역할을 합니다. 이 계층의 주요 기능은 공장내 상황을 센서를 통해 인식하고 분석할 데이터를 생산해 내는 것입니다.
2. 플랫폼 계층
디바이스 계층에서 수집된 빅데이터 정보를 관리하고 분석하는 시스템입니다. 이전 글 ‘빅데이터 특징 및 사업분야 활용사례’에서와 같이, 스마트팩토리에서도 다양한 비정형 데이터를 이용해 생산, 프로세스 관리의 자동화 및 팩토리 자원 모델을 시뮬레이션 하는데 활용할 수 있습니다.
3. 애플리케이션 계층
제조의 전 과정에 대해서 최상위 레벨에서 점검하고 분석할 수 있는 프로그램입니다. 이 단계에 이르면 경영자나 관리자 모두 제조의 설계단계부터 최종 출하까지 한눈에 가시화하여 제어할 수 있습니다.
스마트팩토리 구축 사례
앞서 정부의 지원을 통해 추진된 사업중에 우수 스마트 공장 구축사례를 몇가지 소개해 드리겠습니다.
- (주) 부성: MES 도입을 통해 작업마감기간 감소, 불량률 감소, 고객신뢰도 상승효과
- 삼천산업(주): 생산성관리향상, 직원고용증가 (60명), 실적정확도 증가
- 샤인광학: MES 도입을 통한 맞춤형 렌즈관리. 영업이익률 4.33% 증가, 불량률 대폭감소 효과
- (주) 아주화장품: 생산품목수 약 30% 증가, 클레임건수 50% 이상 감소, 제고비용 20% 절감의 효과
구축사례와 같이 스마트팩토리는 ICT 기술을 활용하여 제품의 생산, 관리, 유통까지 자동화할 수 있습니다. 정부의 지원을 통해 제조단계의 고도화를 적용하시는데 도움이 되시기 바랍니다.