4차 산업 혁명 ‘스마트팩토리’ 한국 어디까지 왔나?(2)

한국, ‘제조업 혁신 3.0’ 중소기업 스마트공장 구축 돕는다

산업통상자원부는 지난 2014년 제조업 부흥을 위해 ‘제조업 혁신 3.0 전략’을 발표하면서 ICT와 결합한 스마트 팩토리를 2020년까지 1만개 제조시설에 확대한다는 원대한 목표를 세웠다. ‘제조업 혁신 3.0 전략’은 독일의 첨단기술 로드맵인 ‘인더스트리 4.0’ 전략을 표방하며 우리나라 산업의 근간인 제조업의 진화를 통해 경제의 도약을 주도하겠다는 계획이다.

한국은 독일, 미국, 일본과 비교해 스마트 팩토리를 구축한 제조시설 비율이 현저히 낮다. 주로 삼성, LG, 현대, 포스코, SK하이닉스, CJ, 유한캠벌리 등의 대기업들만이 자동화 시스템을 구축했으며 대다수 제조기업들은 구축에 필요성을 못 느끼거나 비용부담으로 인해 포기하는 경우가 많다.

이에 따라 정부는 뒤늦게 국내 중소·중견기업제조업의 스마트 팩토리 보급에 나섰다. 18개 지역의 창조경제혁신센터는 국내 현실에 적합한 다양한 형태의 스마트공장 도입을 위한 ‘ICT융합 스마트공장 보급·확산 지원사업’을 2015년부터 시작했고 산업통상자원부 산하 스마트공장추진단을 설립했다.

이 프로젝트는 2017년까지 2년간 전국 1000개 기업에 스마트 팩토리 확산을 목표로 하고 있으며 삼성전자, LG전자, 현대자동차가 사회공헌의 일환으로 스마트 공장 시스템 보급에 발 벗고 나섰다.

세종시를 제외한 18개 지역 중 삼성전자는 파견으로 관리하는 14개 지역과 관할하고 있는 제주도를 포함해 총 15곳을 담당하며, LG전자는 충북, 현대자동차는 광주를 맡는다. 삼성이 지원하는 경북 지역은 전자와 섬유, 현대가 지원하는 광주·반월시화는 자동차부품과 기계, LG가 지원하는 충북 지역은 바이오의약과 화학 업종이 중점이다.

스마트 공장 도입을 희망하는 중소기업들은 스마트공장추진단에 정책자금지원 사업계획서를 제출하면, 스마트공장추진단은 사업계획서를 평가하고, 선정된 기업은 스마트공장 구축비의 최대 50%를 지원 받을 수 있다. 한 기업별로 지원한도는 5000만원이다. 이 금액은 정부 지원 2500만원, 해당 지역의 사업을 맡은 삼성, 현대, LG 중의 한 곳이 2500만원이 합해지게 된다. 

전국 스마트공장 보급 사업은 공장운영시스템(MES, ERP 등), ICT 기반 제조기술(제조 자동화, 공정시뮬레이션, 초정밀금형) 등 중소·중견기업의 수준과 규모, 분야에 따라 단계별로 추진된다. 대다수의 공장들이 일부 공정만 자동화된 기초단계에 머물러 있기 때문에 중간 1단계(센서를 활용한 IT 기반 생산관리)의 시스템 구축이 가장 활발하게 이루어지고 있다. 중간 2단계는 PLC 등을 시스템을 연동시켜 실시간 공장 자동제어가 가능한 수준으로 주로 대기업에 해당된 단계다.

스마트공장추진단은 각 제조시설에 필요한 솔루션을 컨설팅을 하고 산업자원부에 등록된 120여개의 국내 공급 기업들의 기술을 활용해 솔루션을 구축하는 방식으로 진행하고 있다. 구축 완료 후에도 공급기업들은 제조시설을 구축한 기업에게 1년간 무상으로 애프터 서비스를 제공하게 된다.

삼성전자 측은 지난해 120개 공장에 스마트 팩토리 구축을 마쳤고 11월8일 기준으로 지금까지 총 477개 공장을 완료했으며, 올해 목표로는 450개 공장 구축을 목표로 하고 있다고 밝혔다. 삼성전자는 이번 프로젝트의 멤버로 자사에서 최소 20년 이상 근무한 150여명의 경력자들을 투입시켰으며 이들은 필드에서의 경험을 바탕으로 각 기업에 최적화된 솔루션을 구축해주고 있다.

이창현 삼성전자 창조경제지원센터 스마트공장 전문위원은 “산업자원부 자체 지원은 사업 시작, 중간 점검, 완료 총 3번 방문을 하고 있으나 삼성전자 측은 횟수 제한 없이 기업이 공장 구축 이후에도 자발적으로 운영할 수 있는 수준이 될 때까지 수시로 방문해 애프터 서비스를 해주고 있다”고 말했다.

이어서 그는 “프로젝트에 참가하는 마음가짐은 삼성전자라는 대기업에서 파견됐다는 갑의 입장이 아닌 을보다 더 낮은 정의 입장에서 중소기업의 입장의 애로점을 잘 이해하고 도움을 줄 수 있도록 노력하고 있다”며 “이들 기업은 장기적으로 삼성전자의 파트너사가 된다면 효율적 인프라 관리를 할 수 있고 더 나아가 국가 경쟁력 증가에 도움이 될 수 있기 때문이다”라고 설명했다. 

LG전자는 LG계열사의 파트너사들이 밀집된 충북지역을 담당하고 있으며 올해 총 20곳에 스마트공장시스템을 보급할 예정이다. 허보석 LG전자 소재·생산기술원 전문위원은 “중소기업이 더욱 저렴한 비용으로 스마트공장 관련 시스템 도입과 유지보수를 할 수 있도록 스마트공장 시스템의 보급과 지속적인 유지보수를 지원하고 있기 때문에 스마트공장을 채택하는 중소기업 수의 증가로 이어지고 있다”고 전했다.

그 결과 지난 7월 기준 구축 완료된 1240개사의 경우 평균 25%의 생산성 향상 27.6%의 불량률 감소, 29.2%의 원가 절감, 19%의 납기 단축 성과를 올렸다고 스마트공장추진단 측은 밝혔다. 그 중 한맥캐미칼(전남 장성) 경우에는 생산성 34% 향상, 품질 28% 개선, 물류동선 단축에 성공했고 동성사(전북 익산)도 생산성 36% 향상, 물류동선 52% 단축을 달성했다.

스마트 팩토리는 단순히 시스템 구축으로 끝이 아니라 지속적인 운영관리가 중요하다. 창조경제지원센터는 중소기업 스마트공장 보급 확산 프로젝트의 연장선으로 ‘스마트 팩토리 아카데미’를 무료로 운영하며 전문인력 양상에 힘쓰고 있다. 교육과정은 경영자, 중간관리자, 실무자 총 3개 부문으로 대상을 나누어 스마트 팩토리 운영기술과 노하우 공유, 스마트공장 추진 우수기업 벤치마킹으로 진행된다.

스마트 팩토리 도입 앞둔 기업 ‘의식 변화’ 필요

한국의 스마트 팩토리는 아직까지 ‘스마트 팩토리’라기 보다, ‘스마트 제조’라고 불리는 것이 훨씬 정확하다. 스마트 팩토리는 데이터들이 공급망, 유통, 물료센터, 본사, 고객, 다른 시스템과 연결돼 보다 빠르고 효율적으로 공유하는 것이 중요한데 한국 제조 공장은 이 부분에서 미흡하기 때문이다.

즉, 스마트 팩토리가 성공하기 위해서는 독립적인 공장 하나의 시스템만이 중요한 것이 아니라 그 공장에 부품과 재료를 제공하는 공급업체들까지도 서로 연결이 최적화 되어야 한다는 것을 뜻한다.

다시 말해, 대기업들이 엔드 제품을 만들기 위해서는 중소기업들이 만든 부품이 밑바탕 되어야 하는데, 상위에서만 스마트 팩토리가 구축돼 있다면 전반적인 스마트 제조 시스템 운영에 어려움이 따른다. 따라서 중소기업의 스마트 팩토리 도입은 매우 중요하다.

그럼에도 불구하고 국내 중소·중년기업이 스마트 팩토리까지는 아니더라도 공장 자동화 구축을 늦추는 이유는 무엇일까? 지난해 10월 중소기업중앙회가 전국 중소 제조업 600개사를 대상으로 실시한 설문조사 결과에 따르면 응답자 중 79.2%는 “스마트 공장을 도입할 의향이 없다”고 답했다.

그 이유는 “인력 및 자금 부족”이 43.5%로 가장 높았고 “공정과정 특성상 자동화가 어렵고 수작업으로도 가능하다”가 29.3%, “상황에 따라 도입할 수 있으나 현재상황(매출 등)에 만족한다”가 18.1%, “어떻게 실행하는지 방법을 모른다”가 6.7%였다.
 

특히 다수의 중소기업들은 정부가 ‘스마트공장 보급?확산 지원사업’으로 1개 공장 당 최대 5천만원까지 지원을 해준다고 하더라도 당장 공장 가동을 일주일만 멈춘다 했을 때, 손해금액에 대한 부담감이 크기 때문에 구축을 꺼리게 된다는 의견이다.

이와 관련해 이창현 스마트공장 전문위원은 “공장 자동화 시스템을 구축할 때 모든 시설을 한꺼번에 바꾸지 않고 필요한 분야에 부분적으로 도입시킬 수 있기 때문에 반드시 모든 가동을 멈추어야 할 필요가 없다”며  “기존 기계에 센서를 부착시키거나 등 부분작업이 이뤄지기 때문에 동시에 생산작업이 가능하다”고 답했다.

이 외에도 대다수의 기업들은 ‘스마트 팩토리’ 하면 지멘스와 BMW 등과 같은 최첨단 공장의 단계로만 생각해 구축 자체를 쉽게 포기해버린다. 예를 들면, 이번 달엔 제품을 1만대를 제조하고, 다음 달엔 다른 제품으로 변경해 5만대를 생산하는 것은 제조 모듈 시스템이 구축된 지멘스와 같은 상위 대기업만이 가능하다.

IoT 스마트 공장 플랫폼 전문 기업 울라라랩의 강학주 대표는 “스마트 팩토리는 다품종 소량 생산이라는 모듈화 시스템 구축으로만 접근하다 보니 대다수 중소기업들은 스마트 공장은 우리 공장에게 필요가 없다고 판단해 버린다”며 “우선적으로 ‘우리 공장에서 어느 부분이 관리가 되면 생산량이 극대화 될 수 있을까’를 고민하고 MES, ERP, CPS 등의 시스템 중에서 작은 것부터 하나씩 개선시켜 나가는 것이 좋다. 작은 부분 하나만 바뀌어도 생산력이 증대될 수 있기 때문이다”고 조언했다.

즉, 스마트 팩토리는 단순히 공장의 새로운 시스템을 도입하는 것이 목적이 아니라 ‘우리 회사의 경쟁력을 높이는 방법이 무엇인지’ 판단하는 것부터 스마트 팩토리의 시작인 것이다.
국내 스마트 팩토리 구축 사업은 아직 걸음마 단계에 불과하다. 한국 시장에서 스마트 팩토리가 성장하기 위해서는 센서, 메모리, MCU 등의 하드웨어와 데이터 확보와 분석 및 관리를 위한 소프트웨어, 통신 인프라 정비, 안전 및 보안 등의 기술이 유기관계를 이루며 밑바탕 되어야한다.

<독일·미국·일본 등 선진국 중심으로 공장자동화 물결(1)> 기사 바로가기