4차 산업혁명, 스마트 팩토리

기획연재⑰ 초(超)연결성, 초(超)지능성이 실현된 미래형 공장

지금 우리 앞에 전개되고 있는 4차 산업혁명의 흐름을 되돌릴 수 없다. 이 혁명이 어디를 향해 갈지, 그 과정에서 우리 삶이 어떻게 바뀔지 궁금하다. 그러나 이런 흐름을 남의 일처럼 지켜볼 수만은 없다. 우리는 새로운 기술을 용기 있게 수용함으로써 경제적 번영과 우리들의 행복을 위하여 할 일이 무엇인가를 알 필요가 있다. 이번 기획에서는 4차 산업혁명의 주요 기술들을 중심으로 일반 시민들이 다소나마 쉽게 이해할 수 있도록 소개하고자 한다. 따라서, 구체적인 내용을 알고 싶은 독자께서는 별도의 참고서적을 참고하기 바란다.<편집자 주>

1차 산업혁명은 증기기관발명에 따른 기계화혁명이며, 2차 산업혁명은 전기에너지 기반의 대량생산혁명이고, 3차 산업혁명은 컴퓨터기반에 따른 자동화혁명이다. 자동화 체계 내에서도 로봇이나 인공지능(AI)을 통해 실재와 가상이 통합돼 사물을 자동적, 지능적으로 제어할 수 있는 사이버물리시스템을 기반으로 더 진전된 새로운 생산체계를 4차 산업혁명이라고 하고 있다.

4차 산업혁명의 발원지인 독일은 전통적인 제조업강국으로서, 쇠퇴해 가던 제조업 경쟁력을 강화하기 위한 일환으로 4차 산업혁명을 강력히 추진하고 있으며, 실제로 많은 성과를 일궈내고 있다. 이에 따라 세계적으로 각국의 정부, 기업, 교육기관, 연구기관 등의 많은 주체들은 4차 산업혁명에 집중하고 있고, 발 빠르게 대응하기 위해 준비하고 있다. 각국은 제조혁신을 이루기 위하여 노력하고 있지만, 한국은 다소 준비가 늦은 모습이다. 주요국들과 비교해 한국 경제에서 제조업의 역할은 상당한데 반해, 경쟁력을 잃고 있는 상황이다. 한국 기업의 제조업 경쟁력을 강화하여 제조 혁신을 이루기 위해서는 적극적인 스마트 팩토리 도입이 요구된다.

스마트 팩토리의 정의

스마트 팩토리(Smart Factory)에 통일된 정의는 없고, 기관에 따라 다르게 부른다. 독일 인더스트리 4.0 협회는 스마트 팩토리를 공장 안의 모든 요소가 유기적으로 연결되어 지능적으로 운영되는 공장이라 칭한다. 우리나라 미래창조과학부에서는 스마트 팩토리를 외부 환경변화에 공장 내 기기들이 즉각 반응하여 자율적으로 최적 솔루션을 제안하는 CPS(Cyber physical system)라 칭한다. 공장 내부는 물론 공장 외부까지 네트워크로 연결된 사물인터넷 기반 제조 생태계를 뜻한다. 산업통상자원부는 제품 기획, 설계, 제조, 공정, 유통, 판매 등 전 과정을 IT로 통합하여 최소 비용과 시간으로 고객 맞춤형 제품을 생산하는 공장이라고 스마트 팩토리를 정의하고 있다. 이는 생산성 향상, 에너지 절감, 인간 중심의 작업환경이 구현되고 개인맞춤형 제조, 융합 등 새로운 제조환경에 능동적 대응이 가능하다. CISCO는 스마트 팩토리를 만물인터넷을 통해 보다 지능적인 생산 설비 설계가 가능하며 생산환경 및 설비에 대한 제어력이 향상되는 공장이라고 정의했다. 딜로이트 안진은 감지, 판단, 수행 3가지 기능이 적용 및 일체화되어 유기적으로 연계되어 동작하는 공장을 스마트 팩토리라 칭했다.

스마트 팩토리 구축은 공장 안의 영역과 공장 밖의 영역으로 나뉜다. 공장 안의 스마트 팩토리를 달성하려면 장기적으로 꾸준히 노력해야 하지만, 진정한 스마트 팩토리는 공장 밖의 영역과 연결되어야 한다. 공장 밖의 영역이란 시장조사, 상품기획, 디자인, 물류, 서비스 등을 말한다.

이 부분들과 공장의 플랫폼이 연계하여 즉각적인 모든 정보의 연동이 가능해야 하며 공장 밖의 데이터들과 인공지능을 통한 분석이 가해진다면 개인화 요구 사항이 반영된 다품종 소량생산 방식이 가능해질 것이다. 기획⋅설계 단계에서는 제품 제작 전에 CPS 등을 활용하여 가상으로 시뮬레이션하여 제작 기간 단축 및 소비자가 원하는 제품을 미리 보면서 기획, 개발이 가능해진다. 생산 단계에서는 모든 요소 시스템간에 실시간 정보교환으로 다양한 제품 생산 및 생산성 효율을 높일 것이다. 유통⋅판매 단계에서는 생산 및 소비자 수요에 맞추어 실시간 자동 발주로 재고 비용이 감소하고 품질, 물류 등 전 분야에 협력이 가능하다.

결국 4차 산업혁명 시대에 맞추어 스마트 팩토리를 공장 밖의 영역과 연계하여 실시간으로 시장의 요구 사항에 맞게 생산이 되게 하려면 빅데이터(데이터 축적 및 분석), IoT 및 Connectivity (데이터 센싱 및 연결), CPS 등의 기술리 필요하며, 인공지능을 통한 플랫폼 운영이 구축되어야 한다.

이를 정리하면, 스마트 팩토리란 초(超)연결성, 초(超)지능성이 실현된 공장을 말한다. 사물인터넷(IoT)을 통해 기획⋅설계부터 유통까지 모든 생산단계를 연결하고, 이를 바탕으로 제조와 관련된 모든 정보(빅데이터)를 수집하고, 인공지능(AI)을 활용하여 빅데이터 분석 및 최적의 의사결정 판단, 자동화공정으로 의사결정을 실행하는 곳이다. 스마트 팩토리는 감지(Sensor), 판단(Control), 수행(Actuator)의 3 가지 기능이 적용되고, 각각의 기능이 유기적으로 연계된 공장을 말한다. 또한 개별소비자의 욕구를 만족시키는 다품종 소량생산, 자원의 효율적 사용, 제품불량률 감소, 수요예측 및 능률적인 공급사슬관리 등이 가능한 공장을 말한다.

우리나라 제조업의 현주소

4차 산업혁명은 미래가 아니라 현재이다. 세계경제포럼(WEF)은 2016년 다보스포럼을 통해 현재 우리는 제4차 산업혁명에 접어들었다고 발표했다. 세계적으로 각국의 정부, 기업, 교육기관, 연구기관 등의 많은 주체들은 4차 산업혁명에 집중하고 있고, 발 빠르게 대응하기 위해 준비하고 있다.

4차 산업혁명을 통해 제조혁신을 이루기 위한 각국의 움직임에 비해 한국은 다소 준비가 늦은 모습이다. 다보스포럼 기간 중 발표된 UBS 보고서(2016)는 4차 산업혁명에 잘 대응하고 있는 국가들의 순위를 소개한 바 있다. 이에 따르면 한국은 종합순위 25위를 기록하였고, 28위를 기록한 중국보다는 소폭 앞섰지만, 미국(5위), 영국(5위), 일본(12위), 독일(13위) 등 주요국보다 뒤쳐져 있다.

한국 경제에서 제조업의 영향력은 상당하다. 세계 주요국들과 비교해 보아도 제조업 경쟁력을 강화하는 것은 매우 중대한 과제일 수 있다. 지난 약 50년 동안 세계 각국은 금융업과 지식기반 서비스업 등을 중심으로 부가가치가 증대되면서 제조업이 총부가가치에서 차지하는 비중이 하락해 왔다. 주요 영역별로 보았을 경우, 한국은 기술수준(23위), 교육시스템(19위), 사회간접자본(20위) 측면에서는 상대적으로 양호한 수준을 보였으나, 노동시장의 유연성(83위), 법적 보호(62위) 측면에서는 상대적으로 취약한 모습을 나타냈다.

한국의 제조업 경쟁력은 약화되고 있다. 제조업 경쟁력을 판단하는 주요 대상국인 중국과 견주어 보았을 때, 제조업 전반에 걸쳐 한국의 세계 시장점유율이 중국 대비 축소되는 경향을 보이고 있다. 한국의 중국 대비 세계 시장점유율은 제조업 전체 평균이 2000년 0.73에서 2015년 0.23으로 떨어졌다. 디스플레이 업종을 제외한 모든 제조업 영역에서 유사한 특징을 보인다. 4차 산업혁명 대응을 통한 제조업 혁신이 요구되는 시점이다.

4차 산업혁명 대비 제조업 혁신을 위한 각국의 대응

주요 국가들의 제조업이 총부가가치에서 차지하는 비율을 보면, 미국은 1970년 약 23.6%에서 지속적으로 하락하여, 2015년 기준으로 12.0%에 달한다. 제조업 기반의 국가라고 할 수 있는 독일과 일본도 제조업이 총부가가치에서 차지하는 비중이 하락해 왔고, 주요국들도 마찬가지이다. 중국의 경우 제조업이 총부가가치에서 차지하는 비중이 2006년 32.5%로 최고점을 기록하였지만, 경제구조 개편과 서비스업 중심으로 재편되면서 제조업 비중은 상당폭 하락하여 2015년 27.0%를 기록하고 있다. 한국도 서비스업을 중심으로 경제규모가 확대되면서 2010년 이후로 제조업 비중이 하락해 왔지만, 총부가가치의 29.5%가 제조업에서 비롯되고 있다.

이런 상황에서 독일은 「Industry 4.0」의 선도적 추진을 통해 제조 강국으로서의 경쟁력을 확보하기 위해 노력하고 있다. 주요 정책들은「Industry 4.0」과 관련하여 스마트 공장의 최적화, 안정화, 사이버공격에 대한 방어 등 다양한 연구 및 기술개발을 뒷받침하고 있다. 특히, 제조혁신을 추진하기 위한 9개의 기반 기술들을 중심으로 집중적인 R&D 노력을 기울이고 있다.

미국은 「첨단제조파트너십(AMP2.0)」으로 제조혁신을 위해 산학연협력연구, 제조설비와 인프라 공유체계구축 등 종합적 개선을 주요 목표로 하고 있다. 정책적으로 적극 지원하고 있는 3가지 제조기술 분야는 제조를 위한 고급 감지, 제어 및 플랫폼(ASCPM), 시각화, 정보화 및 디지털 제조 기술(VIDM), 신소재 제조(AMM) 등이다.

중국은 「Made in China 2025」를 국가 성장전략 방향으로 정하고, ‘제조대국’에서 ‘제조강국’로 도약하기 위한 로드맵을 제시했다. 한편, ‘Internet Plus’ 전략을 통해 신성장동력을 창출하고, 제조혁신을 이루기 위한 지원 정책들을 마련했다.

일본 정부는 2016년 국가경제 및 사회전반을 변화시키는 국가혁신 프로젝트 「4차 산업혁명 선도 전략」을 발표하였다. 사물인터넷, 빅데이터, 인공지능, 로봇 등에 대한 종합적인 로드맵을 제시하고, 각종 법 제도를 정비하며, 주요 유망산업의 발전을 지원하기 위한 인프라 구축을 지원하고 있다.

스마트 팩토리의 기반 기술

기업들이 기존 제조공정에 스마트 팩토리를 도입하면서 제조업의 혁신이 일어나고 있다. 우선 공장자동화와 스마트 팩토리의 개념을 정립할 필요가 있다. 공장 자동화는 컴퓨터와 로봇과 같은 장비를 이용해 공장 전체의 무인화 및 생산 과정의 자동화를 만드는 시스템을 말한다. 그렇지만 스마트 팩토리는 제조에는 관련된 물품 조달, 물류, 소비자 등 다양한 엔티티(객체)가 존재하는데, 이 객체에 각각 지능을 부여하고 이를 IoT로 연결해 자율적으로 데이터를 연결·수집·분석하는 공장이다. 이에 따른 스마트 팩토리의 주요 기반 기술들로는 사이버물리시스템(CPS), 로보틱스, 3D 프린팅, IoT 기반 포그컴퓨팅, 사이버 보안 기술 등이 있다(김광석 외3인, 2018).

1. 사이버 물리시스템

제조분야의 사이버물리시스템(Cyber Physical System : CPS)은 생산기술(Operation Technology:OT)시스템, 즉 생산정보시스템(PLM, MES 등) 및 기업운영시스템(ERP, SCM, CRM 등)과 같이 정형화된 디지털 데이터로 구성된 IT시스템과 공정, 제조 설비와 같은 물리적 세계가 네트워크로 통합되어, 실제 제품 혹은 설비의 작동이 디지털 세계(사이버 공간)에서도 동기화되고, 축적된 데이터에서 도출된 패턴과 알고리즘에 의해 지능적으로 제어되는 시스템을 의미한다. 사이버물리시스템을 구현하기 위해서는 모든 사물들을 연결시키는 사물인터넷과 데이터를 통합적으로 수집하는 플랫폼, 자율적으로 의사결정을 지원하는 빅데이터 분석력과 인공지능 기술 등 다양한 기술이 요구된다.

2. 로보틱스(Robotics)

양팔로봇, 협동로봇의 도입으로 생산성 향상뿐만 아니라 유연생산 체제로의 전환이 가능하다. 기존 대량생산 체계에서는 업무가 정형화되어 있었다면, 차세대 제조로봇은 유형화되거나 체계화 되지 않은 공정의 업무를 수행할 수 있는 로봇기술이 필요하다. 로봇을 통해 공장을 자동화하여 생산성을 올리고자 하는 것을 넘어 최신 지능화 로봇 기술로 인간보다 더 정밀하고 고도의 숙련이 필요한 작업까지 가능해졌다.

3. 3D 프린팅

3D 프린팅은 디지털 디자인 데이터를 이용해 소재를 겹겹이 쌓아 물체를 제조하는 기술로, 공정과정에서 다양한 세부기술들이 활용된다. 먼저, 모델링 단계에서는 제품 설계 시 필요한 CAD 등 컴퓨터 그래픽 기술이 활용된다. 프린팅 공정에서는 소재를 적층하여 제품을 만드는데, 해상도 및 제조시간 등을 개선하기 위한 난이도 높은 기술이 요구된다. 최종적으로 후처리 공정 단계에서는 표면을 연마하고 염색하는 기술이 활용된다.

4. IoT 기반 포그 컴퓨팅

포그 컴퓨팅(Fog Computing)은 클라우드라는 인터넷 세계와 현실 공간을 만나게 해주는 접점 플랫폼이다. 제조현장에 사물인터넷이 급격하게 늘어남에 따라 실시간으로 쏟아져 나오는 데이터의 양이 폭발적으로 증가하였다. 비록 네트워크와 클라우드 기술이 발전했지만, 여전히 초단위로 쏟아지는 공정데이터를 클라우드로 보내 제조현장을 실시간으로 제어하는 데 한계가 존재한다. 이러한 문제를 해결하는 방안으로, 제조현장과 지리적으로 가까운 위치에서 클라우드 환경을 만들어주는 기술이 포그 컴퓨팅이다. 포그 컴퓨팅은 강력한 서버로 이루어진 것이 아니라, 작고 분산된 컴퓨터로 처리되어 사물인터넷 기기 간 연산, 저장 및 네트워크 서비스를 보다 효율적으로 제공할 수 있다는 장점을 지니고 있다. 제조현장으로부터 수집된 로컬 데이터를 프로세싱하여 빠른 속도로 공장을 제어할 수 있고, 일부 필요 정보는 필터링하여 클라우드로 전달하는 방식으로 구성되어 있다.

5. 사이버 보안(Cyber Security)

사이버 보안은 센서나 네트워크 기술만큼이나 강조되고 있다. 사이버 보안은 사이버상의 범죄, 테러, 해킹 목적의 접근 및 스파이 행위 등으로부터 정보, 시스템, 네트워크를 보호하는 IT 솔루션을 일컫는 말이다. 제조현장에서 급격히 늘어나는 연결기기와 사물인터넷을 통해서 설계단계부터 생산, 유통 및 서비스 과정에 이르기까지 각 프로세스의 정보가 가상공간에서 통합됨에 따라 정보 및 기술 유출의 위험성이 더욱 커지고 있다. 따라서 4차 산업혁명 시대에는 사물인터넷 및 플랫폼의 보안기술이 센서나 네트워크 기술만큼이나 강조되고 있으며, 기업들은 산업현장의 보안을 위협하는 요소들을 파악하고 체계적이고 치밀한 사이버 보안 전략을 수립해야 한다.

스마트 팩토리의 접근 단계

자율주행이라는 것도 레벨1부터 레벨4까지 존재하듯, 스마트 팩토리도 첨단화의 수준에 따라 그 단계를 구분할 수 있다. 이에 대해 대한상공회의소는 스마트공장의 수준별 플랫폼을 제시한 바 있다. 이에 따르면 ①기초수준 : 기초적 ICT를 활용한 정보수집 및 이를 활용한 생산관리 구현 ②중간수준1 : 다양한 ICT를 활용한 설비정보 자동획득, 협력사와 고신뢰성 정보를 공유하여 기업운영 자동화 지향 ③중간수준2 : 협력사와 공급사슬 및 엔지니어링 정보공유. 제어자동화 기반 공정 운영 최적화, 실시간 의사결정 ④고도화 : 사물/서비스/비즈니스 모듈 간 실시간 대화체제 구축, 사이버공간 상에서 비즈니스를 실현하는 단계 등으로 구분하고 있다.

4차 산업혁명 시대의 기업 패러다임 변화

국내 제조기업들이 제조혁신을 이룩하기 위해서는 다음과 같은 체계적인 준비가 필요하다. 첫째, 4차 산업혁명의 기반 기술을 이해하고 각 기업의 프로세스, 구성원, 제품생산에 적합한 디지털 신기술의 황금비율을 찾기 위한 디지털 여정의 로드맵을 수립하고, 용감하게 시작해야 한다. 둘째, 디지털 혁신이 기존 프로세스, 제품, 서비스, 산업에 파괴적 혁신(Disruptive Innovation)을 가져온다는 점에서 국내외 디지털 혁신의 리더라면 이종 산업이라고 할지라도 그 리더들이 디지털 신기술을 활용하는 모범사례에 주목하고, 배우고 실천할 수 있는 창의력을 갖춰야 한다. 여기서는 삼정KPMG 경제연구원에서 제시한 4차 산업혁명과 제조혁신 중에서 제조업패러다임 변화 내용을 소개한다.(김광석 외3인, 2018)

첫째, PLM(제품수명관리)/MDM(기준정보관리) 기반 기준정보 연결로 맞춤형 생산을 통해 소비자 기호 및 소비산업의 변화된 요구에 맞춘 고객별 맞춤식 제품과 서비스 제공을 준비해야 한다. 기업들이 소비자 및 소비산업의 다양한 기호 및 환경변화를 실시간으로 수집하여 즉각적인 대응전략을 수립하고, 제품개발, 생산, 유통, 서비스, 유지보수, 클레임 처리 등 전 과정에 참여할 수 있는 디지털 환경을 갖추기 위해서는 기업 혹은 산업의 전체 밸류체인(Value Chain)에 걸친 데이터 생성, 수집, 패턴분석, 의사결정 규칙도출이 필수적이며, 이러한 데이터와 판단의 결과를 축적하기 위한 핵심 인프라가 PLM과 MDM이다. 한편, 각 단계별 업무기능별 제품과 서비스의 기준정보를 체계적으로 관리하는 제품 수명주기 관리(PLM) 및 기준정보 관리(MDM)를 기반으로 밸류체인의 디지털 데이터가 축적되고 연결되면 결국 사이버물리시스템(CPS) 구축 발판을 마련할 수 있다.

둘째, S/W 기반 자동화와 H/W 로보틱스 기반 디지털 노동(Digital Labor)으로의 패러다임 변화를 적극 수용해야 한다. 또한 디지털 노동에서 산출되는 데이터를 기반으로 패턴분석, 알고리즘 도출, 지능화 의사결정 프로세스를 갖춰야 한다. 고령화 및 생산가능 인구 감소 현상을 겪고 있는 주요 선진국뿐만 아니라 인건비 상승 등에 부담을 느끼는 신흥국에서도 기업들은 제조 경쟁력을 갖추기 위해 디지털 노동을 적극 도입하고 있다.

셋째, 플랫폼 기반 디지털 신기술로 생산성을 혁신해야 한다. 글로벌 리더들은 동 공급사들의 클라우드를 기반으로 스마트 팩토리 구현을 위한 디지털 신기술들을 제조 공정에 적용하여 성과를 내고 있다. 플랫폼을 기반으로 하는 비즈니스를 구상하여야 할 것이다.

넷째, 초연결화로 사물의 인지력, 자가재조정력을 제고해야 한다. IoT 보급 및 대용량 데이터의 실시간 분석 능력을 갖춤으로 인해 촉발된 초연결화가 가져올 사물의 인지력, 자가재조정력 제고는 전산업에 급격한 변화를 가져온다. 또한 IoT 기반 디지털 신기술은 공급사슬 전체의 유기적 연결, 플랫폼을 통한 데이터 생성과 분석을 통해 실시간 최적 공급망 및 물류채널을 구현한다.

다섯째, 사이버 보안을 강화해야 한다. IoT 기반 데이터가 급증하고, 다양한 비정형 데이터가 제조 공정에서 생성 및 활용되면서 데이터로 이뤄진 사이버 세상에서 정보유출 및 랜섬웨어 위협이 증폭된다. 사이버물리시스템을 지향하는 스마트 팩토리 제조공정이 해킹될 경우 고객, 물류, 생산, 구매 등 밸류체인 전반의 정보가 통째로 유출될 수도 있다는 점에서 경제ㆍ사회적 문제로 비화될 수 있다. 네트워크 보안, 클라우드 보안, 상호 연결된 밸류체인 전반의 데이터 보안 등에 필요한 인프라를 갖추지 않는다면 산업정보 및 소비자 개인정보 유출로 번질 위험이 따르는 스마트 팩토리를 도입해서는 안 될 것이다.

여섯째, 첨단소재의 연구개발 및 기술발전의 적극적인 확보에 노력해야 한다. 첨단소재의 등장은 3D 프린팅을 활성화시키고, 외주거래의 내재화, 협력사 채널 변경, 공급망 및 국제통상 물류흐름에 큰 변화를 초래하기 때문이다. 첨단소재 개발은 물리화학적 소재도입이지만, 그로 인한 경영의사결정의 변화를 감안할 때 디지털 혁신을 지향하는 기업들이 유념하여야 할 중요한 변화 중 하나이다.

4차 산업혁명에 대한 우리나라의 대응

2017년 7월 국정기획자문위원회는 「문재인정부 국정운영 5개년 계획」을 발표하였고, 4대 복합ㆍ혁신과제 중 하나로 ‘4차 산업혁명을 선도하는 혁신 창업국가’ 달성을 제시하였다. 정부는 2017년 8월 대통령 직속 ‘4차 산업혁명위원회’를 신설하고 인공지능, 소프트웨어, 하드웨어, 데이터ㆍ네트워크 각 분야별 핵심 원천기술 및 이를 활용한 융합기술 개발을 지원하며, 신산업 성장을 위한 규제개선 및 제도 정비를 추진하고 있다. 한편, 산업통상자원부는 2017년 4월 「스마트 제조혁신 비전 2025」를 발표하여, 2025년까지 스마트공장 3만 개를 구축할 계획을 밝혔다. 스마트공장 보급목표를 당초 2020년 1만 개에서 2025년 3만 개로 상향 조정한 것이다. 세부내용으로는 첫째, 2018년까지 스마트공장 자발적 구축 기업에 대한 인증제도를 신설할 계획이다. 둘째, 대기업 협력사 인증 호환 등 인센티브 제공을 통해 민간 보급ㆍ확산을 촉진할 방침이다. 즉, 가치사슬 내 효과적 확산을 위해 업종별 대기업의 협력사 지원을 유도하고자 한다. 셋째, 2025년까지 1,500개의 선도모델을 구축(2016년 45개)하여 스마트공장을 고도화할 계획이다. 대표 스마트공장을 발굴하여 지원금액 상향(0.5억 원→2억 원) 등 인센티브를 통해 기초수준 스마트공장의 고도화를 촉진하고자 하는 세부계획도 가지고 있다.

4차 산업혁명 시대에 제조업의 대응은?

4차 산업혁명과 함께 기술이 발전하면서 업종 간 경계를 허물어지고, 외부에서 위협과 기회가 뒤섞여져 다가오고 있다. 포천지가 선정한 ‘세계 500대 기업’ 중 70%는 앞으로 볼 수 없을 것이라는 주장도 있다. 이런 상황에서 우리 제조업들이 살아남기 위해서는 부단한 혁신을 꾀하지 않으면 안 된다. 제조업이 성공적인 제조 혁신을 이루기 위해서는 디지털 신기술이 각 기업에 어떻게 적용될 것인지는 디지털 신기술에 대한 이해가 우선되어야 한다. 그 이해를 바탕으로 기업의 프로세스, 구성원, 제품 등 각 차원과 범주별로 어떤 혁신을 일으킬 수 있을지에 대한 우선순위와 시기를 정하여 제조혁신의 로드맵을 수립하여 접근하여야 할 것이다. 과거엔 동종 산업의 혁신사례를 벤치마킹하는 것이 유행이었지만, 기존의 프로세스, 제품, 서비스, 산업 등의 경계를 파괴적으로 혁신하는 4차 산업혁명의 시대에 제조혁신을 위해서는 동종(同種)과 이종(異種)을 가리지 말고 제조혁신 신기술이 적용된 세분류 프로세스와 변화 양상을 모듈별로 구분하여 자신의 기업에 맞춤식으로 적용할 수 있는 지혜가 필요하다.

제조업 혁신의 방안으로 단계별로 스마트 팩토리를 지향하여야 할 것이다. 그렇지 못할 경우, 생산설비, 제품, 생산환경, 작업자 등으로부터 얻어지는 빅데이터의 분석을 기반으로 제품설계에서부터 완제품생산에 이르는 프로세스를 지속적으로 혁신하여야 한다. 아울러, 제품의 디지털화를 지향하여야 한다. 앞으로는 센서기술, 데이터산출 등을 기반으로한 디지털화의 중요성에 관심을 두어야 할 것이다. 또 하나는 플랫폼비즈니스를 시도해야 한다. 선도적인 제조업 회사들도 기존의 제품판매 중심에서 벗어나서, 데이터 기반의 분석 및 소프트웨어를 활용한 플랫폼을 중심으로 비즈니스를 확장하고 있다. 그리고 제조업회사들은 제조혁신을 위하여 투자를 함에 있어 보안 및 고객정보보호에 대한 대책도 함께 마련해야 한다. 끝으로 4차 산업혁명으로 단순 노동인력수요는 감소하지만, 연구개발 등 고급노동에 대한 수요는 증가하게 된다. 따라서 4차 산업혁명에서도 여전히 사람이 중요하고 주도적인 역할을 해야 하는 것이기에 사람을 어떤 부분에 활용할 것인가도 지속적으로 검토하여야 할 것이다.<연재 끝>