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2019 나고야 스마트공장 엑스포

글쓴이 : Riushop 날짜 : 2019-10-31 (목) 11:19 조회 : 45

2019 나고야 스마트공장 EXPO… 모노즈쿠리’의 미래를 맛보다


日, 정부 주도 스마트팩토리 육성정책 강력 추진
스마트팩토리 구현 기술 세계시장 점유율 37.0%

 

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<나고야 스마트공장 EXPO>
자료: JETRO

 

일본은 스마트팩토리 육성을 제조업 혁신 관련 정책의 최우선 순위에 두고 정부 주도 하에 적극적으로 추진 중이다. 000년대부터 시작된 일본의 생산가능인구 감소는 2010년부터 보다 가속되었으며, 산업 전반의 노동력 부족과 고령화로 인한 생산성 저하는 일본 경제 전체의 잠재성장률을 갉아먹었고 있다. 이 문제에 대응하기 위해서 생산 과정 전체를 아우르는 자동화 시스템의 도입이 점차 중요해지고 있다.
한국은행의 조사 결과에 의하면, 일본이 고도의 기술력을 보유한 부품 및 로봇 분야는 향후 전 세계 스마트팩토리의 고도화와 표준화 구축에 핵심 공급원으로 활용될 가능성이 높다고 전했다. 스마트팩토리 구현 기술의 경우 2017년 기준 일본의 세계시장 점유율이 37.0%로서, 독일(12.5%), 미국(9.5%) 등 주요 제조강국을 크게 앞질렀으며, 특히 스마트팩토리 기반 기술 중 하나인 산업용 로봇의 경우 세계시장에서 59.8%의 비중을 차지할 정도로 압도적인 영향력을 가지고 있다.

 

일본 스마트팩토리 시장규모

 

<일본의 잠재성장률(%) 및 부문별 기여도(%p)>

 

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주: 2009~2018년중 연 평균
자료: 내각부

 

<일본 기업의 첨단기술 활용 목적>

 

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주: 중복답변 가능
자료: 재무성

 

현재 일본의 스마트팩토리는 아직 도입 초기 단계로서, 수출 대기업 및 생산&#8231;조립 공정 위주로 관련 기술이 활용되고 있다. 기업의 규모별로 살펴보았을 때, 스마트팩토리 관련 기술의 활용(예정) 비중은 대기업이 70%에 이르는 반면 중소기업은 전문 인력 부족으로 인해 40~50% 수준에 불과한 수준이다.
재무성 조사에 의하면 일본 기업들이 스마트팩토리 관련 첨단기술을 도입하는 주된 목적은 업무 효율 향상(65.8%), 인건비 등 비용 감소(37.4%)인 것으로 밝혀졌다. 이처럼 일본 기업들은 주로 산업로봇, IoT 등을 이용해 제조 및 관리감독 공정의 효율화를 꾀하고 있으며, 공정의 완전 자동화 지능화를 위한 인공지능 및 빅데이터의 활용은 아직까지는 저조한 편이다.

 

2019 나고야 스마트공장 EXPO

 

제2회 나고야 스마트공장 EXPO(2019.9.18~20, 총 3일)는 일본 최초로 IoT, AI, FA, 로봇 등 스마트공장 실현을 위한 제조 혁신기술을 주제로 한 전시회로 Automotive World(자동차 및 부품 기술), RoboDEX(로봇 개발 및 활용), NEPCON Japan(전자기기 R&D 및 제조) 등 관련 전시회 3개를 포트메쎄 나고야 전시장에서 동시 개최하여 산업 간 시너지를 도모하였다.
전시회 및 상담회 이외에도 리코, NTT도코모, KDDI, 도시바메모리, 덴소 등 선도 기업에서 스마트공장의 도입 방법, 성공사례, 효과 등을 소개하는 특강도 준비되어 있었다. 특히 스마트공장 EXPO를 포함한 4개 전시회에는 680개사의 기업이 부스 형태로 참가하였으며, 3일간의 누적 참관객 수는 36,874명을 기록하였다.
그 중 스마트공장 EXPO에 출전한 기업 수는 약 90개사로, IoT&#8231;AI를 이용한 원격 모니터링 솔루션, 예지보전(preventive maintenance) 솔루션, FA기기 및 협동로봇, 생산관리 시스템, 디지털트윈(digital twin)* 등 스마트공장 실현을 위한 최신 기술을 전시하였다.

 

인기 부스 1: 첫 단추가 어렵다고? 플랫폼 서비스로 한 번에!

 

<스마트공장 시스템의 구조>

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자료: FANUC

 

올해의 EXPO에서 대면 상담이 가장 활발하게 진행되었던 부스 중 하나는 스마트공장 시스템(플랫폼) 및 관련 서비스를 취급하는 FANUC, TAK, 하가전기 등이었다. 여기서 스마트공장 시스템이란 공장의 전반적인 효율성을 향상시키는 것을 목적으로 하여, 공장 내 다양한 기기로부터 수집된 데이터를 클라우드에 축적하고 이 데이터를 인공지능을 통해 분석활용할 수 있도록 해주는 일종의 ‘구조’를 의미한다.

 

<일본 대기업(좌)과 중소기업(우)의 첨단 기술 활용 상황>

 

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주: 대기업은 전체 조사기업 중 자본금 10억 엔 이상 기업, 중소기업은 대기업 외 기업을 의미함.
자료: 재무성

 

특히 생산 효율은 향상시키고 싶으나, 스마트공장 관련 정보 및 전문 인력 부재로 인해 도입에 애로를 겪는 중소 제조기업이 많아서 상담 수요도 높았던 것으로 보인다.  이 중에서도 엣지컴퓨팅과 오픈플랫폼을 특징으로 하는 FANUC사의 FIELD SYSTEM의 경우, 타 제조사의 센서, 로봇의 데이터도 수집할 수 있고 타사의 상위 시스템과도 호환이 가능하여 도입 및 이용이 편리하다는 장점을 가지고 있다.
또한 솔루션을 판매하는 기업들은 컨설팅 및 사전진단, 시스템 도입 지원, 데이터 분석 대행, 보수관리 등 진행 단계별로 다방면의 서비스를 사용자 맞춤형으로 제공하는 경우가 많았다.

 

인기 부스 2: 휴대성 끝판왕은 누구? 스마트 디바이스 전쟁!

 

<AR 고글로 매뉴얼을 보면서 작업하는 모습>

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자료: AceReal

 

<AR 고글로 영상통화를 하면서 작업하는 모습>

표6.png

 

자료: AceReal

 

일본 제조업계에서 데이터의 시각화(見える化)가 화두가 되면서 멀리 떨어진 곳에서도 실시간으로 생산 관련 정보를 모니터링할 수 있도록 도와주는 장비의 중요성도 높아지고 있다. 기존에는 태블릿 PC 형태의 디바이스가 일반적이었으나, 편리함이 차별화 포인트가 되면서 스마트폰 애플리케이션이나 웨어러블 디바이스 등 다양한 형태로 출시가 됐다.
스마트폰 애플리케이션의 경우 작업자들이 기존에 소지하고 있는 범용 기기(개인 휴대전화, 태블릿 등)를 그대로 활용할 수 있기 때문에 디바이스 구입비 및 교육비 등 초기 비용을 절감할 수 있는데, 최근에는 스마트워치, 스마트고글 등 웨어러블 디바이스를 활용하려는 시도가 나타나고 있는데, 그 트렌드에 발맞춰 야마모토광학, Sky사 등의 체험 부스에 참관객의 줄이 길었다.
특히 증강현실(AR) 기술을 접목한 스마트고글을 직접 착용해본 참관객의 경우 “공상과학 영화가 현실이 됐다”, “터미네이터가 된 기분이다”라는 감상을 표현하기도 했고, AR 고글을 사용할 경우 작업을 하는 동시에 매뉴얼, 체크리스트, 주의사항 등을 확인할 수 있기 때문에 경험이 부족한 직원도 안전하고 효율적으로 작업할 수 있다.
아울러 화상 및 음성 인식 기능이 탑재되어 있는 AR 고글은 영상통화가 가능하기 때문에 현장에 있는 작업자를 원격으로 지원, 관리, 지시할 수 있다.

 

인기 부스 3: 사람의 눈보다 정교한 머신비전(Machine Vision)

 

<화상처리 시스템의 작동 방식>

 

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자료: Canon IT Solutions

 

<화상처리 작업의 예시>

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자료: NEC

 

공장 자동화의 핵심이라고 손꼽히는 ‘머신비전’ 관련 기업들도 눈에 띄었는데, 머신비전이란 마치 사람의 눈과 같은 방식으로 이미지(화상, &#30011;像)를 인식하여 초고속으로 정보를 처리하는 기술을 의미한다. 대부분 제품의 경우 고성능의 IP 카메라로 수집한 데이터를 통해 사물의 색깔, 움직임, 속도, 밝기 등을 인식하고 처리하는 방식이며, 주로 불량품 검사, 바코드 인식, 장애물 회피 등의 상황에서 사용하고 있다.
특히 최근에는 인공지능의 발달로 인해 얼굴 인식 기능이 급격히 고도화되고 있으며, 이 기능을 통해 외부인 침입 여부, 작업자의 현재 위치 및 상태 등을 빠르게 판정할 수 있다.

 

일본 스마트팩토리 업계 키워드

 

스마트공장 EXPO를 통해 살펴보았을 때, 현 단계에서 일본 스마트공장의 주요 특성은 ‘카이젠(改善)’과 ‘조화’라는 두 가지 키워드로 설명할 수 있을 것으로 보인다. 세미나에서 강연을 한 리코의 니시미야 생산본부장이 ‘카이젠’을 성공의 이유로 꼽은 것처럼, 많은 일본 기업들은 비효율적인 공정부터 점진적으로 자동화를 실현하고 있다.
즉, 이들은 최첨단 생산설비를 완비한 무인공장을 통째로 새로 짓는 것이 아니라, 기존 공장을 유지하되 새로운 기기를 들여 일부 공정을 효율화하거나 구식 기기에 센서를 부착하여 스마트화하는 등의 방식을 선호한다.
따라서 기존의 사람(작업자)도 대체되어버리는 것이 아니라 공장 내에서 기기 및 로봇과 협동하며 공존하는 것이 중요해지고 있는데, 이 때문에 EXPO 내에는 작업자가 사용할 수 있는 어시스트 수트 및 수동 공구가 전시되어 있었으며, 전시장 한 켠에서는 ‘국제인쇄회로 표준기구(IPC) 납땜 경연 대회’가 열려 엔지니어들이 손기술을 자랑하기도 했다.
인공지능 기업 S사의 T 매니저는 KOTRA 나고야무역관과의 인터뷰에서 스마트팩토리의 전망에 대해 “머지않아 완전 자동화가 이루어지기 전(前) 단계로서 사람과 공존하는 인공지능이 보급될 것”이라며 “예를 들자면 인공지능이 불량 발생을 예측하면 작업자는 이 예측 결과를 토대로 기기를 미리 조작하는 방식이다”라고 말했다.
또한 T 매니저는 인공지능이 학습을 통해 ‘숙련된 기술자만이 가질 수 있는 경험과 감의 메커니즘을 재현’할 수 있으며, 이 경우 공정의 효율화&#8231;스마트화에서 한 발자국 더 나아가 지능화&#8231;자동화도 가능하다고 설명했다.

시사점

제3회 나고야 스마트공장 EXPO는 2020년 10월 21일(수)부터 23일(금)까지 포트메쎄 나고야 전시장에서 개최될 예정이며, 높은 인지도, 타 전시회와의 연계 개최 등으로 인해 방문 바이어가 많은 편이므로 관심 있는 기업은 출전을 추천했다.
다만 스마트공장 업계는 신뢰도 축적이 중요하다는 점, 그리고 장기간 실시간으로 고객사의 요구에 대응해야 한다는 점 등 때문에 한국 기업이 단독으로 일본 시장에 진입하기는 사실상 어려움이 있다.
일본 기업(특히 플랫폼 기업)과 협력하는 형태로 한국 기업이 강점을 가진 소프트웨어 및 애플리케이션 개발 프로젝트를 수주하거나, IT 디바이스, 각종 부품 및 모듈 등을 납품하는 것은 가능할 것으로 보인다.

 

본고는 [한국은행 국제경제리뷰, 내각부, 재무성, pmg지식엔진연구소, 박문각, Reed Exhibitions Japan, VOST 및 KOTRA 나고야무역관 자료 종합] 보고서를 요약, 정리한 것이다.


hi
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