[헬로티]
최근 경남에서는 다양한 경제혁신 활동이 진행되고 있다. 그중에서도 경남창조경제혁신 센터에서는 스마트공장 구축 보급 확산 사업을 추진하고 있으며 이 사업을 통해 최근 많은 어려움을 겪고 있는 우리 중소기업들이 도약의 발판을 마련하고 있다. 여기서는 스마트공장 구축의 필요성과 보급 사업에 대해 소개한다.
2012년 독일 정부의 미래 프로젝트로 시작된 Industry 4.0은 이제 전 세계를 뒤덮는 열풍이 되었다. 독일인들은 업무 지시를 받았을 때 이해되지 않으면 하나하나 자세히 물어 본다. 또 업무상 행하는 행동이 주위 사람들에게 불편을 끼치지 않는지 살피고, 협의가 결렬됐을 경우 한 걸음 물러서서 자신들의 잘못이 무엇인지 되짚으며 개선 방법에 대해 고민한다. 필자는 약 2년 동안 독일에서 근무하며 이와 같은 태도 하나하나가 오늘날 우리가 이야기하는 독일의 Industry 4.0 혁신 활동을 전개하기 시작하게 된 계기는 아닐까 라는 생각을 해보았다.
중소기업 경쟁력 확보 위해 스마트공장 구축
우리나라 정부에서는 2020년 1만 개의 스마트공장을 구축해 중소기업의 경쟁력을 확보하기 위해 산업혁신 3.0 운동, 스마트공장 구축사업을 지원해 오고 있다. 현재 2,600개의 스마트공장을 구축했으며, 2020년 목표를 향해 많은 국가 기관들이 스마트공장 구축 사업 지원에 참여하고 있다.
2016년 구축 사업에서 ‘에너지 솔루션 부분(FEMS)’을 제외한 나머지 지원 분야를 가지고 올해 지원 사업이 지속되고 있으며, 2017년 스마트공장 보급 확산 사업의 지원 분야는 표 1과 같이 다양하다. 즉, 기업자원관리시스템 및 공급사슬관리시스템(ERP와 SCM), 현장자동화 및 공장 운영 시스템(MES와 POP), 제조자동화(로봇 이용 포함), 제품개발 시스템(PDM/PLM/CAE 등 R&D 부분 지원 소프트웨어), IIoT를 이용한 공장 운영 혁신 분야, 공정시뮬레이션(단조/주조 분야 시뮬레이션 구축), 초정밀 금형 분야 등을 지원하고 있다.
▲ 표 1. ICT 융합 스마트공장 보급 및 확산 지원 내용
지난해에 이어 올해도 지원 사업이 계속되면서 ‘우리 공장은 규모가 작은데 구축이 가능한가’, ‘구축 후 어떤 이점이 생기는가’ 등 여러 궁금증을 가진 기업들이 많아졌다.
민관합동 스마트공장 추진단에서 작성한 전국 통계를 보면, 가장 활발히 지원되는 기업은 매출 50억 미만의 기업(39.6%)과 종업원 20∼49인의 기업(40.6%)이라는 것을 알 수 있다.
실제 매출 20억원이 되지 않는 고무 성형 기업이 IoT를 이용한 공장 운영 혁신 부분과 MES를 구축하면서 고무 성형 시의 온도를 제어하고, 성형기의 온도 및 압력도 제어하면서 불량률이 하루 80만원 정도에서 거의 제로 수준으로 현저히 줄어, 품질 안정화 및 Lot 추적 관리가 이루어짐에 따라 모기업에서의 수주가 대폭 늘어난 사례도 있다.
2015년부터 확대 시행하고 있는 국가의 스마트공장 구축 지원 사업의 경우, 1990년대에 실패한 기업자원관리 시스템(ERP) 등을 포함하고 있어 ‘기업에 MES나 ERP를 구축 지원하는 것이 과연 스마트공장인가’라는 반론도 많이 제기되고 있다. 이와 관련된 전국 통계를 살펴보면 생산관리(MES) 구축 지원 67%, 기업자원관리(ERP) 지원 12.8% 등 MES와 ERP 지원이 80%를 차지했으며, 제품 개발 지원(PLM 포함)이 4.3%, 기타 시스템 구축 지원이 12.5%였다. 이는 가끔 미디어에서 소개되는 자동화 라인과 같이, 라인에 작업자가 보이지 않는 대표적인 구축 기업과는 차이가 있다.
경남창조경제혁신센터에서 조사한 기업 사례를 보면, 어떤 기업은 시스템을 구축하면서 재고 조사를 통해 파악하고 있던 재고량보다 훨씬 많은 재고량이 있다는 것을 알고 재고 조정을 실시함으로써 공장 경영을 합리화한 곳이 있었다. 반면에, 매출 900억대의 한 사출 전문 기업은 완성품 재고 관리가 이루어지지 않아 육안으로 관리되지 않은 부분은 없다고 판단, 제품을 항상 새로 만들어 납품함에 따라 모델이 바뀔 때마다 이미 만들어진 완성품들을 폐기 처리하는 안타까운 사례도 있었다.
여기서 말하는 중소기업의 공장자동화란, 미디어에서 가끔 보이는 우수한 스마트공장 구축 기업처럼 자동화 라인 스스로가 불량품을 찾아내고, 중앙 컨트롤 타워에서 그 원인을 라인에 피드백하여 생산하는 시스템은 아니다. 그러나 중소기업이 어떤 부분에서든 ICT와 접목하여 스마트공장 시스템을 도입하는 것은 품질 개선, 비용절감, 납기 단축을 달성해 생산성이 30% 정도 높아진 공장으로 진화하는 경쟁력을 갖추기 위해 반드시 필요한 단계라고 할 수 있다.
스마트공장은 ‘제품의 기획, 설계, 생산, 유통, 판매 등 전 생산과정에 ICT 기술을 접목하여 최소 비용과 최소 시간으로 고개맞춤형 제품을 생산하는 진화된 형태의 공장’이라고 정의되어 있다. 물론, 우리 주위에 존재하는 많은 중소기업들이 스마트공장을 구축했다고 해서 이러한 수준 도달한 것은 아니지만 경쟁력을 갖추기 위한 첫발은 내딛었다고 할 수 있다.
스마트공장을 구축하는 과정 중 제일 중요한 요인은 국가 지원이 아닌 기업 CEO의 지원이며, 기업 구성원의 시스템 사용에 대한 의지와 개선 노력이라고 할 수 있다.
우리 주변에는 MES, ERP를 구축하고도 1년이 지나는 동안 제대로 활용하지 못해 시스템을 구축한 의미가 없다고 푸념하는 기업들이 있다. 그러나 시스템은 만능이 아니다. 사용자들은 계속해서 정확한 데이터를 입력해야 하며 끊임없이 관심을 가져야 한다.
예를 들어, 우리 중소기업에는 많은 공정 외주가 있다. 사용자가 이러한 반제품에 대해 끊임없는 반출 관리, 반입 관리를 시행했을 때 시스템은 이를 받아들여 그 현황을 정확히 실시간으로 알려준다. 일부 관리자들에 의해 시스템에 입력되지 않고 외부로 나가는 반제품들은 시스템에서 확인하지 못하며, 반출자 본인은 알고 있지만 시스템 전체로서는 혼선을 겪게 된다.
스마트공장, 단계별 구축 필요
우리나라는 경제 규모가 세계 10위권 안에 들었음에도 불구하고, 세계경제포럼에서 진단한 4차 산업 준비 순위는 25위에 그쳤다(그림 1). 이는 범국가적으로 미래를 위한 산업 고도화에 주력하지 않는다면, 우리의 경제 성장 순위는 뒷걸음질할 수밖에 없다는 사실을 시사하고 있다고 생각된다.
▲ 그림 1. 4차 산업혁명 적응 준비 순위
민관합동 스마트공장 추진단에서는 대한민국 중소기업의 스마트공장 수준을 표 2에 나타난 5단계로 구분하고 있다. 현장에서 중소기업의 사업 지원서를 받아 보면 80% 이상의 중소기업은 엑셀을 이용한 수작업으로 공정을 관리하며, 수작업에 의한 생산계획 방법으로 공장을 운영하고 있다. 이는 효율적인 공장 운영 방법이라고 할 수 없으며, 관성에 의한 공장 운영이라고 볼 수밖에 없다.
▲ 표 2. 스마트공장 추진단이 정의한 스마트공장의 수준 구분
산업통상자원부에서 발표한 자료에 의하면, 스마트공장 지원 사업으로 구축한 우리 중소기업의 81.2%가 기초 단계 수준으로 평가되고 있다.
서구 유럽의 중소기업과 비교했을 때 우리나라 중소기업의 수준이 열악한 것은 맞는 것 같다. 그러나 우리나라의 노동자 수준은 우수하며, 자율적으로 행할 수 있는 능력을 보유하고 있다. 단순히 정보통신기술(ICT)을 공장에 도입한다고 해서 스마트공장이 만들어지는 것은 아니며, 경영진이 공장을 어떻게 혁신할 것인지에 대해, 그리고 공정과 인력 재배치에 대해 깊은 고민이 함께 이루어져야 한다.
일부 관련 업계 사람들은 “스마트공장이 생산 효율화에는 어느 정도 기여하지만, 혁신은 아직 멀었다”고 말한다. 그러나 혁신을 위해 준비 단계에만 머무른 채 고민만 한다고 해서 경쟁력을 갖게 되는 것은 아니다. 우선적으로 실현 가능한 스마트공장을 만들고, 점진적인 인원 재배치나 공정에 대한 재검토가 뒤따를 때 진정한 스마트공장으로 진화할 수 있는 것이라고 생각한다.
현재 우리나라 7만여 개의 중소기업 전체가 큰 그림을 세우고 하나하나 메워 가는 개선 방향을 따르기는 어려운 실정이다. 이때 정보통신기술의 힘을 빌어 실현하기 어려웠던 부분들을 가능하도록 만들어 가는 것, 즉 지금 실천하고 있는 스마트공장 구축 사업이 현재의 우리에게 최선의 선택이라고 할 수 있다.
단, 여기서 강조하고 싶은 것은 스마트공장 구축이 단순한 전산 시스템 구축을 의미하지는 않는다는 점이다. 인간이 하기 어려운 부분은 기계나 전산 시스템의 힘을 빌리고, 경영진과 임직원은 공장 운영 현안에 대한 분석이나 생산 공정 프로세스에 대한 분석을 실시해 공장에 대한 혁신을 그려 가는 것이 최선의 스마트공장을 구축하는 방법이 아닐까.
한연순 경남창조경제혁신센터 책임연구원
