인더스트리 4.0 디지털 시대의 제조업

인더스트리 4.0이라고도 하는 4차 산업혁명은 이미 시작되었습니다.

​

산업 혁명의 증기 동력, 1800년대의 전기화, 20세기 후반의 디지털 혁명에 이어 인더스트리 4.0의 혁신적인 스마트 기술은 자동화 시대를 여는 것입니다.

그렇다면 제조업에서 주요 변화는 어떤 모습일까요?

​

인더스트리 4.0의 기초

각 산업 혁명은 새로운 기술과 제조 지식을 통합하여 이전에 있었던 것을 기반으로 합니다. Industry 4.0에는 다음과 같은 4가지 핵심 원칙이 있습니다.

상호 연결: 제조 공정의 기계, 장치, 센서 및 사람이 모두 서로 연결되고 통신합니다.

​

정보 투명성: 제조 프로세스의 모든 지점에서 수집되는 포괄적인 데이터 및 정보를 통해 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있습니다.

​

기술 지원: 의사 결정, 문제 해결, 어렵거나 안전하지 않은 작업에서 인간을 지원하는 시스템의 향상된 기술 시설.

​

분산된 결정: 스스로 결정을 내리고 작업을 자율적으로 수행할 수 있는 사이버 물리적 시스템입니다.

​

이러한 원칙이 결합하여 4차 산업혁명을 독특하게 만듭니다. 로봇 공학과 네트워크를 포함하여 기반 기술의 대부분은 수십 년 동안 사용 가능했지만 이를 적절히 함께 사용하면 제조 능력에서 엄청난 발전을 이룰 수 있습니다.

​

이미 산업 4.0 특정 기술에 대한 시장 규모가 2021년 $116.1억으로 추정되며 2028에는 $337.1억으로 거의 세 배 증가 할 것으로 예상됩니다.

 

인더스트리 4.0 기술	구성품
사이버 물리 시스템	알고리즘으로 제어되는 기계(컴퓨터 시스템).
사물 인터넷(IoT)	데이터를 교환하는 기계의 네트워크.
주문형 가용성	언제든지 활용할 수 있는 컴퓨터 시스템 리소스.
인지 컴퓨팅	시간이 지남에 따라 적응, 반복 및 개선되는 인공 지능이 있는 시스템.

이러한 기술은 이미 전 세계의 스마트 공장에서 구현되고 있으며 가장 강력하고 최신 버전을 사용하여 차세대 혁신인 조명 제조를 실현하고 있습니다.

​

Lights Out 제조란 무엇입니까?

전통적인 공장과 스마트 공장조차도 직접적인 인간 상호 작용이 필요한 곳에서 진정한 Lights out 공장은 완전히 자율적으로 작동합니다.

꿈처럼 들릴지 모르지만 Lights out 공장은 완전히 자동화되어 24시간 연중무휴 공장에 사람이 없습니다. 그리고 이미 존재합니다.

​

일본 로봇 기업 FANUC은 20년 동안 Lights out공장에서 로봇을 사용하여 기반시설을 구축해 왔으며 전자 회사인 Philips도 Lights out 공장 제조 라인에서 128개의 로봇을 사용하여 전기 면도기를 생산하고 있습니다.

Lights out 공장 제조를 광범위하게 사용하는 산업 중 하나는 반도체 제조입니다. 조립 및 테스트 분야의 세계 최고의 반도체 제조 서비스 제공업체인 ASE Global은 2020년에만 18개의 완전 자동화 공장을 사용했습니다.

​

Unlocking Lights out

다양한 비즈니스와 산업에서 다양한 규모로 인더스트리 4.0 기술을 활용할 수 있으며, Lights out 공장 제조도 다르지 않습니다.

완전 자율 공장을 통합하면 엄청난 잠재력을 발휘할 수 있지만 먼저 극복해야 할 중요한 과제도 있습니다.

Lights out 공장의 효과	기회	해결과제
비용	자재, 재고 및 관리 비용을 절감합니다.	구현에는 기계 구매, 라인 설정 및 초기 문제 해결이 필요합니다.
능률	훈련된 기계로 더 빠르고 정확하게 제품을 만들 수 있습니다.	제조(다른 제품 또는 설정)에 대한 상당한 변경은 사람이 수행해야 합니다.
규모	작업은 한 번에 며칠 또는 몇 주 동안 중단 없이 계속될 수 있습니다.	전체 활용에는 일반적으로 상호 교환 가능하거나 모듈식인 대량의 제품이 필요합니다.
직원	작업자는 공장 외부에서 숙련도를 높이고 활용도를 높일 수 있으므로 임금과 시간 관리가 향상되고 작업 환경이 더욱 안전해집니다.	공장을 구현하기 위해서는 숙련된 작업자가 필요하며, 기술 향상에 대한 최신 정보를 유지하기 위해 지속적으로 교육을 받아야 합니다.

어떤 산업이 Lights out 공장 제조를 시행할까요? 2019년에 새로 설치된 로봇은 자동차, 전자, 금속 및 기계 부문이 인더스트리 4.0 구현을 주도하고 있음을 보여줍니다.

​

Industry 4.0 Snowball 출시

4.0 기술이 향상되고 비용이 감소함에 따라 Lights out 공장이 급증할 것으로 예상됩니다.

​

2025년 생산 계획에 대한 기업의 글로벌 설문 조사 에 따르면 17%는 제조를 완전히 자동화할 것으로 예상하는 반면 제조의 79%는 사람이 주도하지만 어느 정도 디지털 방식으로 변화될 것이라고 합니다.

​

그리고 이전의 다른 산업 혁명과 마찬가지로 기술 출시는 빠르게 성장을 가속화하는 스노우볼 효과를 만듭니다.

사이버 물리 시스템 및 스마트 머신에 대한 수요가 증가하고 반도체를 탑재한 스마트 기기의 공급이 증가하고 더 크고 강력한 기계 네트워크가 조립됩니다. 향상된 기능은 수요를 더욱 증가시킵니다.

많은 산업 분야에서 5G, IoT, 데이터 및 기계의 보다 강력한 사용을 통해 어떤 식으로든 혜택을 볼 수 있습니다. 인더스트리 4.0을 언제 보게 될 것인지에 대한 질문은 생각보다 빠르거나 이미 시작되었습니다.