인더스트리 4.0은 2011년 독일에 의해 4차 산업 혁명으로 제안되었습니다.사람들이 제조업에서 일하는 방식과 달성할 수 있는 것에 큰 변화를 가져올 것이라는 점에서 주목을 받고 있습니다.하지만 일본에서는 아직 인더스트리 4.0에 대한 인식이 낮고 여러 가지 문제가 있어 인더스트리 4.0의 실현은 아직 순조롭게 진행되지 못하고 있습니다.이 글에서는 인더스트리 4.0의 개요와 효과를 살펴본 후 일본의 인더스트리 4.0의 현황과 구현의 과제, 그리고 이를 실현하기 위한 핵심 사항에 대해 설명하겠습니다.인더스트리 4.0에 대해 더 자세히 알고 싶거나 구현을 고려하고 있는 제조 업계의 제조 관리자라면 이 문서를 참고하시기 바랍니다.
인더스트리 4.0이란 무엇일까요?
지금까지 세 번의 산업 혁명이 있었습니다. 첫 번째는 수력 발전과 증기 기관으로, 두 번째는 석유와 전기로, 세 번째는 IT 기술에 의해 주도되었습니다.현재의 4차 산업혁명은 주로 공장의 스마트화를 통한 제조업의 혁명을 말합니다.
구체적으로는 IT를 촉진한 3차 산업혁명 이후 IoT, AI, 빅데이터 등을 접목해 개발부터 유통까지 제조 프로세스를 최적화하는 것을 말하는데, 인더스트리 4.0은 단순히 IT를 통한 업무 효율의 향상을 넘어 대량 맞춤화도 가능해 대량생산과 수주생산이라는 상반된 생산 형태를 동시에 실현합니다.
인더스트리 4.0과 IoT의 차이점
인더스트리 4.0을 이해하려면 Industry 4.0과 IoT의 차이점을 정확히 이해하는 것이 중요합니다.사물 인터넷 (Internet of Things) 으로 번역되는 IoT는 집, 자동차, 가전 제품 등 이전에 인터넷에 연결되지 않았던 사물에 대한 정보를 네트워킹하고 제어하는 메커니즘입니다.
이와 대조적으로 인더스트리 4.0은 IoT 메커니즘을 활용하여 공장에서 사용되는 기계와 비즈니스 시스템을 네트워크화하여 스마트 팩토리를 실현한다는 아이디어를 의미합니다.즉, IoT는 단순한 메커니즘에 불과하며, Industry 4.0은 IoT를 사용하여 공장의 사람들이 일하는 방식과 비즈니스 프로세스를 혁신하는 것에 관한 것입니다.
스마트 팩토리에 대한 자세한 내용은 다음 문서를 참조하십시오.
스마트 팩토리란 무엇일까요?생산 관리 분야를 변화시킬 스마트 팩토리의 이점과 구현을 위한 핵심 포인트 설명 | Stratus 블로그
인더스트리 4.0은 무엇을 가져올까요?
인더스트리 4.0이 발전하면 어떤 성과를 거둘 수 있을까요?구체적으로 다음을 언급할 수 있습니다.
대량 커스터마이징
대량 생산 방식을 맞춤형 생산에 직접 적용하는 '다이나믹 셀 프로덕션'을 통해 많은 노력 없이도 다양한 요구에 맞는 제품을 생산할 수 있어 대량 맞춤화가 현실화될 것입니다.
공장 자동화
Industry 4.0이 발전함에 따라 공장에 출근하지 않고도 원격으로 기계에 지침을 제공하고 제품을 자동으로 제조하는 것이 가능해질 것입니다.또한 생산 공정에서 다양한 데이터를 수집하고 기계 고장 및 결함을 미리 예측할 수 있습니다.
공장 자동화는 효율성과 생산성을 향상시킬 것이며, 계속 발전하면 생산을 자동으로 조정하는 것이 가능해져 완전 자동화가 실현될 수 있습니다.
일본 인더스트리 4.0의 현황
인더스트리 4.0은 2011년 독일에서 처음 시작되었습니다.그로부터 10여 년이 흘렀지만 일본에서도 다른 나라처럼 인더스트리 4.0이 널리 퍼져 있다고 말할 수는 없습니다.
예를 들어, 2021년 10월 닛케이 모노즈쿠리가 실시한 설문조사에서 응답자의 60.5% 가 스마트 팩토리를 향한 일본의 움직임이 다른 나라들만큼 발전하지 않았다고 답했습니다.
참조: “스마트 팩토리의 현황 및 이니셔티브”에 관한 설문 조사 | 닛케이 엑스텍
또한 DX (디지털 전환) 를 향한 노력을 살펴보면, 총무성의 정보 통신 백서 (Reiwa 3rd Edition) 에 따르면 제조업체의 77.2% 가 이 목표를 향해 어떤 조치도 취하지 않고 있다고 응답했습니다.또한 절반 이상 (57.2%) 은 향후 구현할 계획이 없다고 응답했습니다.
참고: 정보 통신 백서 (레이와 제 3 판) | 총무성
인더스트리 4.0을 향한 일본의 노력이 전 세계에 비해 앞서지 못하는 이유 중 하나는 기업이 주도하고 있기 때문입니다.
독일은 정부가 인더스트리 4.0을 국가로 삼아 이 분야를 선도하고 있으며, 미국도 2014년에 산업 인터넷 컨소시엄을 설립했습니다.중국은 또한 2015년에 “중국 제조 2025"라는 국가 전략을 발표했습니다.
이에 대응하여 일본 정부도 2017년 “커넥티드 인더스트리”라는 이름으로 국가로서의 노력을 강화했지만, 현재 일본의 전체 제조업에는 아직 도달하지 못했습니다.
또한 해외에서는 WEF (세계경제포럼) 가 2018년부터 맥킨지와 함께 세계 유수의 DX 기업을 선정하는 '글로벌 라이트하우스 네트워크'를 만들고 있다.2022년 7월 현재 103개의 글로벌 라이트하우스 기업이 선정되었습니다.
선정된 회사의 예로 프랑스의 전기 및 산업 장비 제조업체인 슈나이더 일렉트릭을 살펴보겠습니다.이 회사는 프랑스 본사에서 DX를 추진하고 있으며, 사례 연구를 바탕으로 전 세계 거점에 노하우를 배치하고 스케일업을 달성했습니다.확장 범위가 2017년 5곳에서 2021년 80곳 이상으로 확대되었으며, 이는 놀라운 속도로 진행되는 디지털 혁신의 예라고 할 수 있습니다.
인더스트리 4.0의 과제와 이를 실현하기 위한 핵심 포인트
일본에서 인더스트리 4.0이 전 세계만큼 발전하지 못한 데에는 몇 가지 이유가 있습니다.국가의 본격적인 지원 시스템이 부족한 것 외에도 고려할 수 있는 주요 문제는 다음과 같습니다.
최첨단 IT 인재 부족
2019년 3월에 발표된 경제산업성의 “IT 인력 수급 실태조사”에서는 2030년까지 최대 79만 명의 IT 인력이 부족할 것으로 예측하고 있습니다.인더스트리 4.0을 실현하기 위해서는 AI, IoT, 데이터 사이언스에 익숙한 최첨단 IT 인력의 채용이 필수적이지만, 인력 부족으로 인해 이러한 인재를 확보할 수 없습니다.
또한 최첨단 IT 인력이 부족하다는 외침이 일고 있는 반면, 수작업으로 진행되던 공장의 작업이 자동화되어 인력이 잉여될 가능성도 있습니다.해결책으로는 정부의 지원을 받아 기업이 인적 자원 개발에 대한 인식을 높이는 것이 중요합니다.또한 지금까지 공장에서 일했던 인적 자원 중 일부를 그들의 자질과 기술에 따라 생산성이 높은 새로운 작업과 최첨단 IT 인력으로 전환하는 것도 고려해야 합니다.
보안 조치
인더스트리 4.0을 실현하려면 인터넷 활용이 필수적입니다.하지만 애초에 공장은 인터넷 환경조차 갖추지 못한 경우가 많습니다.인터넷을 사용할 수 있더라도 대부분의 경우 고급 보안 조치를 고려하려면 개선이 필요합니다.또한 생산 관리를 간소화하려면 한 회사 내에서뿐만 아니라 전체 공급망과의 협력이 필수적입니다.따라서 공급망에 대한 조감도를 통한 인터넷 환경 개발 및 보안 조치 또한 주요 과제라고 할 수 있습니다.
해결책으로는 보안 조치 매뉴얼을 작성하고 직원 (공급망 직원 포함) 에게 보안에 대해 철저하게 교육하는 것이 필수적입니다.
요약: 인더스트리 4.0 실현의 핵심은 환경 조성 및 인적 자원 개발입니다.
인더스트리 4.0은 2011년 독일에서 시작되었습니다.스마트 팩토리의 실현은 소량의 다양한 제품 및 고부가가치 제품의 효율적인 생산, 공장의 완전 자동화 등 다양한 혁신을 가능하게 합니다.
그러나 문제는 일본에서 널리 채택되지 않아 글로벌 트렌드에 뒤쳐지기 시작했다는 것입니다.인적 자원 부족, 국가 지원 시스템, 인터넷 환경 개발 등 많은 문제가 있지만 세상은 이미 진화하기 시작했기 때문에 더 이상 뒤쳐질 여유가 없습니다.
지금부터 일본의 인더스트리 4.0을 발전시키기 위해서는 국가적 지원을 전제로 한 제조업 전반의 인터넷 환경과 보안 조치를 개선하는 것이 중요합니다.또한 IT 인력 채용 및 교육도 필수적입니다.우선 인더스트리 4.0의 중요성을 인식하고 환경 개발과 인적 자원 개발을 모두 촉진하는 것이 인더스트리 4.0의 실현으로 이어질 것입니다.
