4차 산업혁명을 대비한 제조업 혁신정책과 도전과제 김승현 과학기술정책연구원

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1 4차 산업혁명을 대비한 제조업 혁신정책과 도전과제 김승현 2017. 04. 06 과학기술정책연구원
전남과학기술포럼 4차 산업혁명을 대비한 제조업 혁신정책과 도전과제 과학기술정책연구원 김승현

2 목 차 1 2 3 4 5 6 4차 산업혁명 개요 및 유사개념 4차 산업혁명의 특징 주요국 정책 사례
목 차 1 4차 산업혁명 개요 및 유사개념 2 4차 산업혁명의 특징 3 주요국 정책 사례 4 4차 산업혁명관련 주요 제품 및 서비스사례 5 제조업의 환경변화: 스마트팩토리 사례 6 시사점과 도전과제

3 1 4차 산업혁명 개요 및 유사개념

4 4차산업혁명 개요 4차 산업혁명 1차 산업혁명의 시기는 기계적 생산과 증기기관의 시대
전남과학기술포럼 4차산업혁명 개요 4차 산업혁명 1차 산업혁명의 시기는 기계적 생산과 증기기관의 시대 2차 산업혁명은 전기에너지와 자동화를 통한 대량생산의 시기 3차 산업혁명의 전기장치와 IT의 시기 4차 산업혁명은 인공지능과 빅데이터의 시대 개요 물과 증기에 의해 에너지를 제공받아 작동되는 기계생산설비. ‘공장제 공업’(factory system)의 컨셉을 동반 생산설비가 전기에너지로 변화. 표준화된 부품, 자동화된 공장라인과 함께 ‘대량생산’을 통해 생산성이 향상 디지털 혁명으로 알려져 있는 제3차산업혁명은 디지털논리회로 및 마이크로프로세스를 통해 자동화수준을 향상 제4차 산업혁명은 사이버 네트워크, 물리적 네트워크와 함께 다가와 새로운 자율시스템을 창출 제품과 생산기술 동력원을 통해 생산성을 크게 향상시킬수 있도록 생산방식이 기계화됨 라인샤프트와 벨트로 불리는 기계적인 힘으로 지어진 공장시스템은 중앙집중화된 전기에너지에 의해 더욱 효율적으로 대체됨 새로운 제조기술의 예로 자동화된 로봇 제어시스템, 컴퓨터 지원 디자인과 넓은 범위의 디지털 기반 기술 센서의 사용을 통해 더욱더 많은 데이터가 수집되어 새로운 제품과 프로세스와 통합이 가능하도록 지원함 생산분야의 변화예시: 섬유산업 방적기(spinning jenny), 역직기(power loom) 공업용 재봉틀 직물에 디지털 스크린 프린팅 개인화 디자인과 3D프린트 된 옷 정보의 공유 증기기관차와 증기선박의 발명이 교통 및 통신시간을 크게 단축 자동차와 철도사용의 증가로 빠른운송과 아이디어의 공유가 가능해 졌음 전기에너지는 전신을 가능하게 함 컴퓨터 네트워킹, 인터넷, 모바일폰과 다른 형태의 디지털 커뮤니케이션은 대량의 정보를 공유하는데 필요한 시간을 극적으로 감소시켰음 커뮤니케이션 시스템의 자율적인 특성은 공급망의 조정, 자산 추적, 통합된 비즈니스 계획과 생산계획의 조직화를 가능케함 Source : EEF(2016), FactCard_4IR

5 전남과학기술포럼 4차산업혁명 개요 WEF의 4차 산업혁명 글로벌 경제적 위기상황들을 극복할 수 있는 대안과 향후 발생될 사회구조의 혁명적 변화에 주목하여, 국제적인 공조와 협업을 추구하는 정치경제적인 용어 WEF는 2016년 다보스포럼을 통해 현재 우리는 제4차 산업혁명 단계에 접어들고 있으며 이전에는 서로 단절되어 있던 분야들이 경계를 넘어 융합을 통해 발전해 나가는 ‘기술혁신’의 패러다임으로 보고 있음 다보스 포럼 의제 4차 산업혁명의 특징 연도 의제 2012 (41회) 대전환(Great Transformation) 2013 (42회) 유연한 역동성(Resilient Dynamism) 2014 (43회) 세계의 재편(Reshaping of the Wolrd) 2015 (44회) 새로운 세계 상황(The New Global Context) 2016 (45회) 4차 산업혁명의 이해(Mastering the Fourth Industrial Revolution) 속도 특징 속도 (Velocity) 선형적속도가 아닌 기하급수적인 속도로 전개 중. 이는 우리가 살고 있는 세계가 다면적이고 서로 깊게 연계되어 있으며, 신기술이 그보다 더 새롭고 뛰어난 역량을 갖춘 기술을 만들어냄으로써 생긴 결과임 범위와 깊이(Breadth and depth) 디지털 혁명을 기반으로 다양한 과학기술을 융합해 개개인뿐 아니라 경제, 기업, 사회를 유례없는 패러다임 전환으로 유도. ‘무엇’을 ‘어떻게’ 하는 것의 문제뿐아니라 우리가 ‘누구’인가에 대해서도 변화를 일으키고 있음 시스템의 영향(System Impact) 국가간, 기업간, 산업간, 그리고 사회전체 시스템의 변화를 수반함 Klaus Schwab (2016)

6 독일의 인더스트리 4.0 독일의 스마트팩토리 기반 생산양식의 변화
전남과학기술포럼 독일의 인더스트리 4.0 독일의 스마트팩토리 기반 생산양식의 변화 제조업 전체가 스마트공장으로 초연결된 거대 플랫폼 생태계로 변화되는 것을 의미함 4차산업혁명과 차세대 생산혁명은 모두 근본적으로는 독일의 인더스트리 4.0에서 유래 인더스트리 4.0은 4차산업혁명의 가장 주목할 만한 혁신을 ‘제조업 혁신’으로 바라봄(BMBF, 2013) 인더스트리 4.0은 특정 기술을 지칭하는 것이 아닌 제조업의 패러다임이 변경되는 것을 통칭하는 것으로 이해되어야 함 독일 인더스트리 4.0의 궁극적인 목표는 새로운 생산 시스템의 구현 이는 제조업 전체가 스마트공장으로 초연결된 거대 플랫폼 생태계로 변화 되는 것을 의미 즉, 언제 어디서나 생산할 수 있는 유비쿼터스 맞춤형 적량·대량생산으로 나아가는 로드맵을 추구 DBR ( ), 하원규·이남희 (2016)

7 OECD의 차세대생산혁명 OECD의 차세대생산혁명 (NPR, Next Manufacturing Revolution)
전남과학기술포럼 OECD의 차세대생산혁명 OECD의 차세대생산혁명 (NPR, Next Manufacturing Revolution) OECD의 차세대생산혁명(NPR, Next Manufacturing Revolution)은 융복합 첨단기술의 발전으로 기존의 생산방식을 근본적으로 바꾸게 될 새로운 산업혁명 차세대 생산혁명은 사물인터넷, 3D 프린터, 산업 바이오 및 나노기술 등 융복합 첨단기술의 발전으로 기존의 생산방식을 근본적으로 바꾸게 될 새로운 산업혁명을 의미 가장 최근에 등장한 용어인 차세대 생산혁명은 4차산업혁명에서 제시된 미래의 변화된 산업 패러다임과 거의 유사하다고 볼 수 있음 하지만 이와 더불어 주요 기술의 변화와 요인의 탐구 등을 보이고 있다는 점에서 가장 구체적인 개념을 보여주고 있음 차세대 생산혁명을 가능케 하는 요인 ※ 차세대 생산혁명은 글로벌 가치사슬(GVC, Global Value Chain)의 확산, 지식기반자본(KBC, knowledge-based capital)의 주류화 및 중요성 증대, 그리고 디지털 경제(Digital economy)의 부상에 의해 한층 가까워졌다고 봄 (OECD, 2013). OECD(2016), 「Meeting of the OECD Council at Ministerial Level」

8 2 4차 산업혁명의 특징

9 4차 산업혁명의 특징 기술 및 기반: CPS(Cyber-Physical System)의 광범위한 적용
전남과학기술포럼 4차 산업혁명의 특징 기술 및 기반: CPS(Cyber-Physical System)의 광범위한 적용 정보통신과 데이터, 하드웨어 와 코어 기술의 결합 센서네트워크 인터넷기반 통신 실시간 인지/판단/처리 소프트웨어시스템 빅데이터 관리 로봇 3D/4D 프린팅 이석우(NIST) 비즈니스모델: 플랫폼 기반의 서비스 모델 실시간/서비스기반/공유경제의 구현 Uber Airbnb GE Digital Alliance Hardware selling ->Data, mobility service Digital Solution 지멘스 플랫폼 로아컨설팅

10 4차 산업혁명의 특징 산업: Digitalisation of Industries
전남과학기술포럼 4차 산업혁명의 특징 산업: Digitalisation of Industries Supply Chain 의 시스템화(Digital Supply Chain) 공급사슬 전체 조망 및 관리/운영 이해관계자간 실시간 소통과 공개/공유 산업단위의 주문/생산/유통 관리 맞춤형/실시간 수요 대응 PWC Consulting 생활, 문화, 직업: Privatized but Connected World Knowledge Economy, P2P Economy, Social Innovation, Jobs remade 불평등의 원천 변화 (자원-> 정보) 신뢰기반의 변화 (Human -> System) Business service vs Social service 교육과 고용의 변화 SAP insider

11 4차산업혁명 관련 주요 핵심기술 지능과 정보, 감지기술 중심 핵심기술 3D Printing 인공지능 · 로봇
전남과학기술포럼 4차산업혁명 관련 주요 핵심기술 지능과 정보, 감지기술 중심 핵심기술 3D Printing 인공지능 · 로봇 빅데이터 · 클라우드 사물인터넷 센서 · 배터리 의료 · 바이오 WEF 4차 산업혁명 기술 무인운송수단 3D프린팅 로봇공학 그래핀 (신소재) 블록체인 시스템 유전학 합성생물학 유전자 편집 OECD NPR 빅데이터 클라우드 컴퓨팅 IoT 인공지능 3D 프린팅 시뮬레이션 가트너 전략기술 디바이스 메시 엠비언트 사용자 경험 3D 프린팅 재료 만물정보 앞선 기계학습 자율 에이젼트 및 사물 적응형 보안 아키텍처 앞선 시스템 아키텍처 메시 앱과 서비스 아키텍처 사물인터넷 플랫폼 독일 인더스트리 4.0 빅데이터와 분석 자율적인 로봇 사이버보안 클라우드 가상현실 중국제조20205 차세대 IT기술 최첨단디지털 제어장치와 로봇 해양 엔지니어링설비, 첨단선박 에너지저장과 차세대자동차 신소재 농업기계 항공 철도 / 교통 전력 바이오 의료, 첨단의료 설비 미국 AMP2.0 고급 감지, 제어 및 플랫폼 시각화, 정보학 및 디지털 제조 기술 신소재 제조 일본 신산업구조부회

12 국내 주요 핵심기술 연구개발 현황 및 특징 (1/2)
전남과학기술포럼 국내 주요 핵심기술 연구개발 현황 및 특징 (1/2) 6대 핵심기술관련 양적 증가 핵심기술별 과제는 의료/바이오 > 센서/배터리 > 빅데이터/클라우드 > 인공지능/로봇 > 사물인터넷 > 3D프린팅 기술과제 순 (과제수와 연구비순 동일) 신기술별 과제 수 총 과제수 및 신기술개발 과제수 10.8% 10.9% 11.9% 12.7% 13.4% 13.9% 14.8% 15.3% 16.9% 전체국가연구개발과제대비 신기술 과제는 과제수를 기준, ‘06년 3,463개(10.8%)에서 ’10년 5,243개(12.7%), ‘15년에는 9,200개(16.9%)로 증가하고 있는 추세 자료 : NTIS DB

13 국내 주요 핵심기술 연구개발 현황 및 특징 (2/2)
전남과학기술포럼 국내 주요 핵심기술 연구개발 현황 및 특징 (2/2) 국가연구개발사업내 신기술과제 특성 분석 (연구개발 단계별) 신기술과제는 대부분 기초, 응용단계보다 개발단계연구가 진행되었음 특히 사물인터넷과 3D프린팅과 같이 최근 새롭게 등장하여 많아지고 있는 분야의 경우도 개발단계가 많음 → 기술리더십 확보를 위한 원천기술 연구와 적용과 관련된 응용 연구 등 보완필요 (연구수행주체별) 3D프린팅과 빅데이터/클라우드, 인공지능/로봇분야는 대학, 연구소, 기업 세주체간 연구비의 비중이 가장 고르게 분포 → 주체들간의 상호간의 협력과 시너지가 발생할 수 있도록 하는 것이 중요 (기술과제별 성과특성 - 논문, 특허, 사업화) 전체연구개발사업 성과대비 논문(‘14년 기준 26%), 특허(’14년 기준 24%)는 과제수나 과제액수에 비해서도 비교적 높은 성과를 내고 있으나, 사업화의 경우 전체연구개발사업 성과대비 기술료는 ‘14년 기준 약 17%, 사업화건수는 ’14년 기준 약 11%로 그리 높지 않음을 확인 → 과제의 대부분이 개발단계인 만큼 실재 개발로 이어지는지 혹은 개발을 지향하는 것이 맞는지 등을 확인할 필요가 있음 (연구분야 분석 - 연구대상이 속하는 분야) 대체적으로 소프트웨어, 로봇/자동화 기계, RFID/USN 등이 높은 비중 (적용분야 분석- 연구결과가 적용되는 분야) 의료/바이오가 건강증진 및 보건분야를 중심으로 활용되는 것을 제외하고 다른 기술들은 대부분 활용분야가 전자 및 통신분야로 제한적임을 확인 → 생산장비 및 센싱장비 제조분야 중심의 정책적 드라이브 필요. 다산업으로의 활용 확대 필요

14 3 주요국의 정책 사례

15 전남과학기술포럼 주요국 비교 독일 독일은 다양한 혁신 하나하나를 목표로 하지 않고 다양한 기업이 자율적으로 혁신을 추구할 수 있는 기본 인프라를 스마트화 하는 것을 중심으로 정책이 진행 미국 제조업에서 IT 시스템과 첨단과학기반 기술에 대한 논의가 지배적임 미국은 시장주의 방식을 유지하고 혁신생태계를 지원하여 제조업혁신을 진행하는 방식으로 진행 일본 첨단 로봇 공학과 인공지능의 통합을 강조함 IoT, AI, 빅데이터 기술을 통해 사회변혁을 추구 중국 중국제조2025 전략에 기반 10대 핵심 분야 발전을 위해 IT와 산업의 통합을 목표함 상대적으로 취약한 제조분야 핵심기술을 확보하고 구조전환을 통해 제조업의 새로운 전환을 맞고자 함 OECD 향후 10-15년 동안 생산성 변화를 가져올 과학기술이 주도하는 발전 가능성을 제시 리스크를 탐색하고, 이러한 변화에서 수혜를 얻기 위해 각국에서 취해야 할 정책방향 등을 탐색 한국 국내현황이나 특정한 구체적 지향목표를 가지고 정책이 제시되었다기 보다 국제환경변화에 대응하는 차원에서 기존의 캐치업 전략과 유사한 형태로 정책이 기획 정책에서 목표로 제시한 세계적으로 유망한 분야들이 현재 국내 R&D 수준이나 산업현황을 비춰볼 때 경쟁력 향상으로 이루어질 수 있는 유망한 분야인지와, 이들에 대해 혁신단계의 어떠한 부분을 정부가 지원해 주는 것이 필요한지에 대한 연구와 근거 중심의 정책발굴이 강화될 필요

16 독일 인더스트리 4.0과 플랫폼 인더스트리 4.0 인더스트리 4.0
전남과학기술포럼 독일 인더스트리 4.0과 플랫폼 인더스트리 4.0 독일은 다양한 혁신 하나하나를 목표로 하지 않고 다양한 기업이 자율적으로 혁신을 추구할 수 있는 기본 인프라를 스마트화 하는 것을 중심으로 정책이 진행 인더스트리 4.0 2011년 11월 독일정부에 의한 고도기술전략인 '하이테크 전략 2020‘이 정보통신기술의 제조분야로 통합을 지향하는 전략의 일환으로서 ’인더스트리 4.0‘이 채택 기후/에너지, 보건/식량, 정보통신, 이동성, 안전 등 5개 분야 중 정보통신분야 프로젝트로 분류 주요 목표는, 전통 제조업과 IT의 접목하여 생산 효율성을 극대화 사물인터넷과 사이버물리시스템의 구현을 바탕으로 다품종 대량 생산 및 비용 절감, 생산성 향상 달성 그러나, 표준화 등의 문제로 실제적용에 지지부진하는 등 진행 과정 및 성과 등에 대해 비판 인더스트리 4.0 개념은 성공 가능성이 낮아졌다는 여론이 확산되었음 → 플랫폼 인더스트리 4.0(‘15.4)으로 새롭게 시작

17 전남과학기술포럼 독일 인더스트리 4.0과 플랫폼 인더스트리 4.0 인더스트리 4.0이 BITKOM, VDMA, ZVEI 와 같은 기업주도의 연구 중심 프로젝트였다면, 플랫폼 인더스트리 4.0은 보다 더 폭넓은 범위의 실용화를 위한 의지의 표명 기존의 인더스트리 4.0과 새로운 플랫폼 인더스트리 4.0 자료: 임재현(2015) 인더스트리 4.0 플랫폼 인더스트리 4.0 주체 산업협회 (BITKOM, VDMA, ZVEI) 경제통산부와 교육과학부 형태 ‘연구 어젠다’ 중심. 독일의 국가 차원의 미래첨단기술전략 10개 핵심 주제에 포함 정부기관 책임하에 산업, 노조, 연구 기관이 함께 참여하는 현 정부 핵심 추진 과제 핵심 추진과제 인더스트리 4.0 개발/발전 및 적용 전략 도출 구 인더스트리 4.0의 적용전략 제안을 바탕으로 5개 핵심 분야로 세분화, 각 분야별 실제 적용 가능한 결과물 도출 - Reference architecture 및 표준, 연구 및 혁신, 연결된 시스템에서의 보안, 법적, 정책적 조건, 인력 육성, 교육 목표 결과물 인더스트리 4.0 실행 기획안 각 핵심 분야에서 손에 잡히는 결과물 도출 중점기술 스마트팩토리의 구현 관점의 빅데이터, 로봇, 시뮬레이션, 수평 및 수직통합 시스템, IoT, 사이버보안, 클라우드, 3D프린팅, 가상현실 등

18 미국 첨단제조파트너십(AMP)과 새로운 미국 혁신전략
전남과학기술포럼 미국 첨단제조파트너십(AMP)과 새로운 미국 혁신전략 미국은 시장주의 방식을 유지하고 혁신생태계를 지원하여 제조업혁신을 진행하는 방식으로 진행 새로운 미국혁신전략(New Strategy for American Innovation)은 프런티어적으로 새로운 분야를 선언적으로 제시해주는 역할을 하고 있음 주요정책 내용 주요육성분야 첨단제조파트십 (2011.6) - 미국 제조업의 경쟁력 약화와 일자리감소를 해결을 목표 - 지역별로 기술별 특성화된 연구소를 설립하고, 산학연 파트너쉽을 구축하여 이를 중심으로 첨단 제조기술 개발을 실시 3D 프린팅(3D Printing) / 디지털 제조 및 디자인(Digital Manufacturing & Design) / 경량화 금속 제조(Lightweight Metal Manufacturing)/ 광대역 밴드갭 반도체(Wide Bandgap Semiconductors) / 첨단 합성 제조(Advanced Composites Manufacturing) /유연 하이브리드 전기소자(Flexible Hybrid Electronics) /통합 포토닉스(Integrated Photonics)/ 클린 에너지(Clean Energy) / 혁신 섬유 및 직물(Revolutionary Fibers and Textiles) 새로운 미국혁신전략 ( ) - 2009년 ‘제1차 미국혁신전략’, 2011년 제2차 미국혁신전략’을 계승 - 세계에서 가장 혁신적인 경제 국가 지워 유지와 당면한 국가적 과제 해결을 목표로하고, 미국의 R&D투자 및 장기적인 경제 성장의 토대를 마련하고, ‘9대전략’에 대한 집중 투자를 통해 국가적인 우선과제를 해결 - 정부의 성과개선 및 민간주도 혁신환경 조성을 위한 정부의 혁신역량 제고에 초점 첨단 제조업(Advanced Manufacturing)/ 정밀 의학(Precision Medicine) 두뇌 이니셔티브(BRAIN Initiative)/ 첨단 자동차(Advanced Vehicles) /스마트시티(Smart Cities) / 청정에너지 및 에너지 효율 기술(Clean Energy and Energy Efficient Technologies) / 교육용 기술(Educational Technology) / 우주(Space) /고성능컴퓨팅(New Frontiers in Computing) 중점기술 제조를 위한 고급감지기술, 시각화·정보학 및 디지털 제조기술, 신소재 제조 기술

19 일본 일본재흥전략, 이노베이션종합전략, 로봇신전략
전남과학기술포럼 일본 일본재흥전략, 이노베이션종합전략, 로봇신전략 일본의 관련 정책 사례로는 일본재흥전략, 과학기술 이노베이션종합전략, 로봇신전략타국가에 비해 보다 구체적이고 정밀한 정책이 수립되어 목적에 맞게 수행 주요정책 내용 일본재흥전략 (2013.6) IoT, 빅데이터, 인공지능 등에 의한 사회적 변화 대응하고자 하는 경제재생을 위한 국가적 전략 2013년 처음 발표된 일본재흥전략은 현재까지 총 4차례 갱신 - 이 중 일본재흥전략2015에서 4차산업혁명과 관련하여 직접적인 언급 일본사회의 IT고도화를 지탱하는 인재육성을 중심으로 고도 외국인재의 유치, 민관 일체로 추진하는 3대전략 10개 분야의 프로젝트를 제시(일본재흥전략2016) * 3대전략 : 생산성 혁명을 실현하는 규제ㆍ제도 개혁, 혁신 창출ㆍ도전 정신이 넘치는 인재 창출, 해외성장시장 포섭 과학기술 이노베이션종합전략 (2013.5) - IoT, 빅데이터, AI로봇 등을 활용하여 새로운 제조 시스템을 구축․추진 - 과학기술이노베이션 관점의 과제와 대응기술을 구체적으로 제시 로봇신전략 (2015.1) 세부적인 기술단위의 정책으로 볼 수 있으며 주요 목표는 다양한 분야로의 특정 기술을 파급하는 것 로봇 신전략은 2015년 1월에 발표되었으며 저출산․고령화, 인프라 노후에 따른 생산노동력 감소, 사회 보장 비용의 증가 등 일본 사회가 가지고 있는 사회적 문제의 극복 방안 중의 하나로 수립된 정책 로봇화 기반으로 사물인터넷과 사이버물리시스템의 혁신을 주도 5대 업종은 제조업, 서비스업(물류, 도소매, 숙박업등), 개호·의료, 인프라·재해대응·건설, 농림수산업·식품산업 중점기술 IoT, AI, 빅데이터 기술을 통해 사회변혁을 추구

20 전남과학기술포럼 중국 중국제조 2025와 중국 인터넷 플러스 캐치업 중심의 전략이 주를 이루는 정책이 추진되고 있으나, 지향점은 신기술의 기술경쟁력 우위를 향하고 있음 중국 제조 2025는 중국의 13차 5개년 계획(2016~2020년)의 제조업 산업정책에 해당하며, 향후 중국의 제조업 육성전략의 핵심이 될 것으로 예상 상대적으로 취약한 제조분야 핵심기술을 확보하고 구조전환을 통해 제조업의 새로운 전환을 맞고자 하는 중국의 의지 주요정책 내용 중국제조2025 ( ) - 제조업 대국’에서 ‘제조업 강국’으로 전환하고 중장기 성장 동력 확보하기 위해 정부차원의 국가전략 - 인터넷과 제조업 융합을 통한 중국 10대 산업 업그레이드를 목표로, 5대 중점 프로젝트를 제시하고 정부차원의 정책 지원 5대 중점프로젝트 : 국가제조업 혁신센터, 스마트제조공정, 공업기반 강화공정, 녹색 제조공정, 고급장비 혁신공정 중국의 성장동력이 될 수 있는 10개 산업분야: 차세대 IT기술, 최첨단 디지털 제어장치와 로봇, 해양 엔지니어링 설비·첨단선박, 성(省) 에너지(energy conservation)와 차세대자동차, 신소재, 농업기계, 항공, 철도·교통, 전력, 바이오 의료, 첨단의료 설비 중국 인터넷 플러스 ( ) - 민간기업 텐센트의 제시로 본격추진된 정책 - 인터넷, ICT 기술과 경제․사회 각 분야의 융합, 이를 통한 신성장동력 창출, 인터넷경제와 실물경제의 융합 발전 체제 등을 제시 - 인터넷과 융․복합되는 11개 분야는 창업․혁신, 제조, 농업, 에너지, 금융, 민생, 물류, 전자상거래, 교통, 생태환경 그리고 인공지능

21 OECD 차세대 생산 혁명(NPR, Next Production Revolution)
전남과학기술포럼 OECD 차세대 생산 혁명(NPR, Next Production Revolution) OECD는 정보통신기술(ICT) 및 차세대 신기술이 가져올 변화와 사회·경제적 효과 실현을 위한 정책 방향을 모색하기 위해 년 2년간 차세대 생산 혁명(NPR, Next Production Revolution)에 관한 프로젝트에 착수 향후 10-15년 동안 생산성 변화를 가져올 과학기술이 주도하는 발전 가능성을 제시하고, 리스크를 탐색하고, 이러한 변화에서 수혜를 얻기 위해 각국에서 취해야 할 정책방향 등을 탐색하는데 목적 산업의 디지털변혁을 가능케하는 핵심기술의 융합 주요정책 내용 향후 나타날 새로운 정책적 기회와 과제 ICT 확산, 상호운용성 및 표준의 장벽 극복 잠재적인 기술 병목 현상 해결하기 21 세기의 생산을 위한 새로운 인프라로 데이터를 고려하기 글로벌 가치 사슬을 위해 개방형 인터넷을 보존하기 핵심 ICT의 R&D에 대한 투자 촉진하기 법적 책임, 투명성, 소유권 문제 해결하기 정책 및 규제체계에 대해 재고하기: 개인정보보호에서 보호, 경쟁 및 과세 문제까지 정책적 고려사항 상호 보완적인 조직 변화에 대한 투자를 포함하여 ICT 및 데이터에 대한 투자 촉진 생산의 디지털화를 위한 기술 및 역량의 개발을 지원 새로운 디지털 기술의 사용 또는 현행 규제 체제의 비효율과 관련된 새로운 위험 및 불확실성 해결 중점기술 ICT, BT, NT, 3D프린팅, 신소재 기술 등

22 전남과학기술포럼 한국 제조업 혁신 3.0 등 국내현황이나 특정한 구체적 지향목표를 가지고 정책이 제시되었다기 보다 국제환경변화에 대응하는 차원에서 기존의 캐치업전략과 유사한 형태로 정책이 기획 기술자체보다는 기술을 통해 어떠한 사회변화를 추구하는지, 현재 이분야의 국내여건상 해당기술의 어떤 부분을 집중하는 것이 좋은지 등 정책기획을 위한 기초연구를 강화할 필요가 있을 것 주요정책 대응방향 제조업 혁신 3.0 ( ) IT·SW 융합으로 제조업의 새로운 부가가치 창출 및 경쟁우위 확보, 기업이 주도적으로 할 수 있도록 정부의 환경조성 융합형 신제조업 창출, 주력산업 핵심역량 강화, 제조혁신기반 고도화 등 3대 전략과 6대 과제를 선정 3대전략 : 융합형 신제조업 창출, 주력산업 핵심역량 강화, 제조혁신기반 고도화 6대과제 : IT·SW 기반 공정혁신 / 융합 성장동력 창출 / 소재·부품 주도권 확보 / 제조업의 소프트파워 강화 /수요맞춤형 인력·입지 공급/ 동북아 R&D허브 도약 스마트제조R&D 중장기 로드맵 ( ) 제조업혁신 3.0전략의 후속지원대책으로 신제품 조기개발, 효율적인 시제품 제작과 최적화된 양산시스템 구축 등 제조업의 혁신을 위한 8대 핵심기술을 개발 8대핵심기술 : 스마트센서, CPS, 3D프린팅, 에너지절감, 사물인터넷, 클라우드, 빅데이터, 홀로그램 2020년의 미래상(To-Be)을 시나리오 형태로 작성한 후, 이를 구현하기 위하여 필요한 핵심 기능과 해당 기능을 구현하기 위한 8대 기술별 적용방안을 도출하여 향후 5년간(‘16～’20년) 기술개발 방향을 제시 지능정보산업 발전전략 ( ) 인공지능을 포함한 지능정보기술을 범국가적으로 확보한다는 계획 연구개발, 데이터 인프라, 전문 인력 확충 등에 향후 5년간(2016~2020년)정부에서 총 1조원을 투자하고, 민간에서 2조 5천억원 이상의 투자도 유도한다는 계획 국가전략프로젝트 ( ) 국가 차원에서 집중적인 투자와 민‧관의 협업을 통해 새로운 성장 동력을 확보하고 국민 삶의 질을 제고하기 위한 9대 국가전략 프로젝트를 선정 성장동력 확보 분야로 인공지능, 가상증강현실, 자율주행자동차, 경량소재, 스마트시티 등 5개과제와 국민행복과 삶의 질 제고 분야로 정밀의료, 탄소자원화, (초)미세먼지, 바이오 신약 등 4개를 후보과제로 상정

23 4 4차 산업혁명관련 주요 제품 및 서비스사례

24 전남과학기술포럼 자율주행자동차 자율주행자동차 시장조사업체 '네비건트 리서치'의 지난해 조사결과에 따르면 자율주행 자동차는 2020년에 상용화되고, 2035년에는 전체 차량의 75%인 1억대를 돌파할 전망 자동차 자율주행 레벨별 정의(SAE 기준) 자동차 자율주행 상용화 시기 예측 EPoSS, “European Roadmap Report”, 정책적인 노력을 통해 균형점을 옮기는 노력이 많이 필요한 변화 자율주행자동차 기반의 사회는 현재의 산업과 교통시스템 상에서 기술의 개발을 바탕으로 자연히 옮겨갈수 있는 형태의 변화가 아님 일시적 전환이 아니라 단계적 전환인 만큼, 단기적으로 수립가능한 비즈니스모델 혹은 공공사업모델을 발굴하고 이의 달성을 위한 기술개발, 제품 및 서비스개발이 필요 시나리오별 분석을 통해 어떤 형태의 전략을 취해야 할지 고민이 필요 KISTEP (2016.5), 예비타당성조사 : 자동차전용도로 자율주행 핵심기술개발 사업

25 전남과학기술포럼 인공지능(AI) 번역 구글 번역 구글번역 변화의 동인은 기술혁신이며, 초기 기술혁신은 구글이 보유한 빅데이터와 클라우드컴퓨팅에서 나왔으나, 이후 기술혁신은 알고리즘에 기반하고 있음 구글은 2013년부터 인공지능분야 원천기술 보유 스타트업을 인수하여 기술을 흡수, 2016년에 인공신경망 기술 기반 새로운 번역시스템(GNMT)개발, GNMT기술 기반 서비스확대 및 품질개선노력 주요 AI번역기업 비교 AI 번역 품질 결정요소 분류 플랫폼 기반기업 소프트웨어 기반기업 해당기업 Google, Microsoft, 네이버 S이, 시스트란 주요서비스 B2C (무료서비스) B2B 타겟 시장 다수의 웹 사용자 주요 글로벌 기업 및 전문번역가 특징 범용적으로 활용가능한 번역 플랫폼 제공 특정산업 영역별 전문 플랫폼 구현 서비스형태 웹, APP 전문 소프트웨어 수익모델 광고 소프트웨어 판매, 솔루션 제공 번역 엔진 인공신경망 기반 번역엔진 (구글, 네이버) 인공신경망 기반 번역 엔진(시스트란) 데이터 특성 광범위한 웹 데이터 산업별 전문 데이터 기술요소 품질관련요소 내용 Algorithm 번역 정확도 최적화 연산 알고리즘을 찾으면 적은 학습데이터로 더 나은 번역 서비스 제공가능 Computing Power 번역 속도 데이터 처리 속도 결정, 많은 양의 데이터를 처리하기 위해 필요 구글 마이크로소프트 등 주요 IT기업들이 모두 상당한 수준의 컴퓨팅 파워 보유 Data 인공지능 기술은 알고리즘만으로는 작동하지 않으며, 대량의 데이터 훈련용 데이터를 사용하여 학습을 시켜야만 함 학습과정뿐 아니라 인공지능 구현 소프트웨어의 테스트를 위해서도 대량의 데이터셋을 필요로 함

26 전남과학기술포럼 의료용 AI IBM왓슨 왓슨은 이제 한 가지 종류의 인공지능이라기보다, 여러 분야의 문제를 풀기 위해 다방면으로 적용되는 IBM의 인지 컴퓨팅 서비스를 대표하는 일종의 브랜드로 볼수 있음 의료 분야에서 왓슨은 암 환자 진단 이외에도, 암 유전체 분석, 영상 의료 데이터 분석, 임상 시험 환자 매칭, 전자의무기록 분석 등의 다양한 문제의 해결에 적용 중임 왓슨 헬스케어 제휴현황 미국 의료기기업체인 메드트로닉(Medtronic)은 IBM의 왓슨 컴퓨팅 기능을 홈 모니터링 장비와 연결하여 당뇨병 환자에게 개인별 맞춤형 관리 솔루션을 제공 메모리얼 슬론 캐터링 암센터는 왓슨을 암진단 도구로 활용 왓슨은 60만건 이상의 진단서, 2백만 페이지의 의료 전문서적, 150만 환자기록에 대한 지식 등 방대한 자료를 기반으로 의사들에게 진료와 관련된 객관적인 조언을 제공 MD 앤더슨 암센터도 왓슨을 백혈병 진료에 활용 최윤섭(2017)

27 공유경제기반 서비스 우버(Uber) 테크놀로지
전남과학기술포럼 공유경제기반 서비스 우버(Uber) 테크놀로지 우버(Uber) 서비스는 기존의 택시시장의 B2C 비즈니스 모델에서 모바일을 통해 P2P가 진화한 E2E 비즈니스 모델의 성격을 갖고 있으며, 온라인을 통해 오프라인과 연결하는 관점에서 O2O 비즈니스 모델 서비스를 기반으로 탄생한 우버(Uber) 서비스는 스마트폰 시장의 확대와 전자상거래의 일종인 O2O(Online to Offline)와 E2E(End to End) 서비스의 확산과 더불어 세계 주요 도시로 진출 (2016년 8월 현재 66개국 507개 도시에서 서비스) 우버(Uber)는 IT를 기반으로 출발하였지만, 현재는 DT를 활용하여 소비자 감성에 중점을 두고 서비스 영역을 확대해 나가고 있음 알리바바의 마윈 회장은 “이제는 IT가 아닌 DT(Data Technology)의 시대”라고 말할 정도로 ‘소비자의 감성’이 현재의 시장경제에서는 중요한 역할을 한다고 할 수 있음 우버(Uber) 서비스 비즈니스 모델 강상욱 외 (2015), 스마트폰 앱 기반 택시산업 현황 조사 및 시사점

28 5 제조업의 환경변화: 스마트팩토리 사례

29 스마트팩토리의 개념 스마트 팩토리는 미래형 공장 스마트 팩토리 도입 영역
전남과학기술포럼 스마트팩토리의 개념 스마트 팩토리는 미래형 공장 스마트 팩토리 개념도(by DFKI) 스마트팩토리는 ICT 기술에 기반, 생산 공정과 공급망을 지능화하고 최적화한 미래형 공장을 의미(by DFKI) 제조의 4요소(4M1E, Method/ Machine/ Men/ Material/ Environment)를 지능화 하는 것(by KETI) 스마트 팩토리 도입 영역 생산공정의 최적화 생산장비의 관리 생산품의 품질/ 재고 관리 노동생산성의 향상 가치사슬간 협업 주문, 관리, 생산의 자동 연계 생산품의 품질/ 재고 관리 자료 : KESSIA, 2015

30 해외 스마트팩토리 적용산업 세계적 추세 특허동향
전남과학기술포럼 해외 스마트팩토리 적용산업 세계적 추세 스마트팩토리는 기술(제조실행시스템(MES), 제품수명주기관리(PLM), ERP 등), 분야기기(산업용 네트워크, 로봇, RFID, 센서 등), 애플리케이션(자동차, 전자, 제약, 식음료 등)측면에서 여러 산업분야를 포함 세계 스마트공장 시장은 2014년 413억 달러로 2020년까지 연평균 5.40% 증가하여 566억 달러에 이를 것으로 전망됨 (MARKETSANDMARKETS, ) 2020년 스마트공장 세계시장 전망 특허동향 스마트공장 관련 기술은 산업용 디바이스기술, 네트워크기술, 플랫폼 기술(IoT, 빅데이터, 클라우드), 센서기술, 센서의 컨트롤기술, M2M기술, 보안기술 등 수 많은 기술이 융합된 복합 기술임 스마트팩토리 관련 특허를 주도하고 있는 미국과 유럽의 기업들은 컴퓨팅 기술분야 및 그 시스템 분야에 집중 → 스마트팩토리 선진국들은 플랫폼이나 소프트웨어에 치중 특히 경영/관리/재무/상업/행정 등의 특수한 용도에 적합한 컴퓨팅 기술에 출원 반면, 일본과 한국은 부품 및 제어 장치에 출원이 많음 (KESSIA, 2015) (해외) Rockwell Automation, IBM, Oracle, Hewlett Packard, Intel, Siemens, GE 등 (국내) 현대자동차, 삼성전자, 포스코 자료 : KESSIA, 2015

31 전남과학기술포럼 해외 스마트팩토리 적용산업 독일사례 독일은 대기업을 중심으로 전 산업의 스마트공장화가 진행중이며, 생산부문에 집중되고 있는 상황 ‘인더스트리 4.0’ 등의 제조육성정책을 통해 스마트팩토리를 리드하고 있는 독일은 산업분야를 특정할 수 없을 정도로 전산업의 스마트공장화가 진행 중에 있으며, 특히 대기업에서 적극적으로 도입중 독일은 전체기업의 76%가 스마트공장을 계획하거나 도입 중에 있음(Staufen AG, 2015) 독일 기업의 36%는 인더스트리에 대한 계획과 테스트 단계에 있고, 31%는 인더스트리 4.0 내에서 개별적인 실무 프로젝트를 수행 중 독일 기업은 주로 생산 부문(86%)에 스마트공장을 도입(Staufen AG, 2015) 자료 : Staufen AG (2015); IBK 경제연구소 (2016) 주: 독일 179개 기업대상, 복수응답

32 해외 스마트팩토리 적용산업 해외기업 추진사례
전남과학기술포럼 해외 스마트팩토리 적용산업 해외기업 추진사례 미국, 독일, 일본을 중심으로 전기·전자, 자동차, 기계, 내구재 등 다양한 업종의 기업들이 ’10년대 초부터 스마트공장을 추진 기업 추진내용 Siemens 생산설비, 제어시스템 및 산업용 소프트웨어 등 거의 모든 산업분야의 제조 및 공정자동화 솔루션을 보유하고 있으며 자동화, 디지털화 영역에 핵심 역량 집중 Rockwell Automation 센서 장비, 제어 장비와 같은 하드웨어에서 네트워크 기술 및 소프트웨어와 같은 인프라 및 응용프로그램까지 산업 전 분야에 걸친 자동화와 정보 솔루션제공 Mitsubishi Electric 로봇, 제어기, PLC 등 공장자동화와 관련된 다양한 기기 및 제어 솔루션을 보유하고 있으며 공장 전체를 커버하는 패키지형 솔루션으로 확대 Schneider Electric 에너지 관리 분야 글로벌 기업으로 빌딩자동화, 제어 및 전력모니터링기술을 바탕으로 공장, 주택, 빌딩의 에너지 인프라와 데이터 및 네트워크 솔루션 제공 Honeywell 자동화기기, 제어기기, 전자통신 제조업체로 대형 전자장치에서 소형온도조절기까지 다양한 제품을 공급하고 있으며 데이터 처리 시스템과 산업용 애플리케이션 등 소프트웨어 솔루션으로 사업 영역 확대 SAP 시스템, 애플리케이션, 데이터 처리 등의 IT 기술을 바탕으로 ERP와 같이 기업의 사업운영 및 고객관계를 관리하는 기업용 소프트웨어 제공 Oracle 소프트웨어, 서버, 네트워크, 스토리지 부문 전문기업으로 데이터베이스관리시스템, ERP, CRM 및 공급망 관리 시스템인 SCM 소프트웨어 제공 AutoDesk 건축, 엔지니어링, 건설, 제도 등 다양한 분야의 소프트웨어를 제공하며 클라우드 서비스, 캐드 기반 솔루션, 3D 솔루션 보유 Dassault Systemes 3D 캐드, 3D 디지털 목업, 기업 간 협업 솔루션, 제조 인텔리전스 솔루션, PLM 솔루션을 자동차 및 항공 등 다양한 제조기업에 제공 PTC 3D 캐드 기반의 PLM 및 서비스관리 솔루션을 보유하고 있으며 엔지니어링 분야의 수치해석 기반 솔루션 제공 자료 : KESSIA(임베디드소프트웨어·시스템산업협회) ISSUE REPORT( )

33 국내 스마트팩토리 적용산업 스마트팩토리 분류 스마트팩토리 분야 산업기술분류
전남과학기술포럼 국내 스마트팩토리 적용산업 스마트팩토리 분류 국내 스마트팩토리의 분류는 산업기술분류표 상에서 지식서비스,기계·소재,전기·전자산업기술에 포함되며, 생산공정모델링/시뮬레이션,자동화 관련 계측/센서 기술,디스플레이 제조장비가 포함 (중소·중견기업 기술로드맵 ) 스마트팩토리 분야 산업기술분류 정책적 지원으로 우리나라 중소기업에 스마트공장이 점차 확산되는 추세이나, 스마트공장에 대한 인지도는 아직 낮은 편임 수요-공급기업간 연계가 강한 업종(자동차, 전자), 자동화 설비비중이 높은 연속공정업종(철강, 화학) 등 산업특성에 따라 지능화 설비 적용 비중이 높으나, 제조업의 근간인 “뿌리산업 중소기업”*의 72.9%가 스마트공장을 모른다고 응답(중기중앙회, ) * 뿌리산업: 주조, 금형, 소성가공, 용접, 표면처리, 열처리 등 6대 업종을 통칭하며 우리나라 주력 제조업의 핵심공정기술을 담당하는 국가기반사업

34 국내 스마트팩토리 적용산업 국내 정책추진 사례 스마트공장 보급·확산 사업 지원분야
전남과학기술포럼 국내 스마트팩토리 적용산업 국내 정책추진 사례 정부는 “제조업 혁신 3.0 전략”의 일환으로 ‘민관합동 스마트팩토리 추진단’을 통해 2020년 스마트팩토리 1만개 구축을 목표로 하고 있음 민관합동 스마트팩토리 추진단에서는 스마트공장의 개념을 ‘설계·개발, 제조, 유통·물류 등 생산 전체 과정에 디지털 자동화 솔루션이 결합된 선진적 ICT를 적용하여 생산성, 품질, 고객만족도를 향상시키는 지능형 유연생산공장’으로 설정 스마트공장 보급․확산 사업의 지원분야는 현장자동화․공장운영, 제품개발, 에너지관리, 공급사슬관리, 기업자원관리 분야로 구분 스마트공장 보급·확산 사업 지원분야 자료 : 스마트공장 지원단 홈페이지

35 민관합동 스마트공장 추진단 지원기업 산업분류 매칭결과 (대분류 左 , 중분류 右)
전남과학기술포럼 국내 스마트팩토리 적용산업 산업분야 매칭 민관합동 스마트공장 추진단을 통해 지원을 받고 있는 기업이 포함된 산업군 매칭을 통해 국내 산업에의 확산을 간접적으로 살펴본 결과, 스마트공장 확산을 위한 정책이 SW와 ICT에만 집중하고 있으나, 산업에의 확산을 위해서는 제조업 산업분야별 중소․중견기업에 대한 지원이 확대될 필요가 있을 것으로 보임 민관합동 스마트공장 추진단의 지원을 받는 공급기업현황을 대상으로 한국신용평가정보의 KISVALUE․ KISLINE서비스를 이용하여, 기업의 등록업종과 표준산업분류업종 매칭을 실시 총 226개 기업이 등록되어 있으며( 일 추출기준), 219개 기업이 산업분류에 매칭 산업분류 매칭결과, ‘출판,영상,방송통신 및 정보서비스업’으로 등록된 기업이 약80%(180개사)를 차지하고, 제조업은 약 8%(18개사)를, 도매 및 소매업이 약 6%(14개사)를 차지하는 것으로 나타남 출판업 하위 소분류단위에서는 소프트웨어 개발 및 공급업(162), 컴퓨터 프로그래밍, 시스템 통합 및 관리업(17), 기타 정보 서비스업(1) 민관합동 스마트공장 추진단 지원기업 산업분류 매칭결과 (대분류 左 , 중분류 右)

36 전남과학기술포럼 국내 스마트팩토리 적용산업 국내 기업 사례 국내 제조기업의 경우 대기업을 중심으로 ICT를 적용하여 제조현장을 혁신하고자 하는 시도가 일부 진행되고 있으나 외산 솔루션에 대한 의존도가 높고, 국내 기술로는 한계가 있는 상황으로 스마트공장에 대한 민간투자는 이제 막 시작 단계임 대기업 관련 SI 기업들과 중소 제조기업에 대한 시스템 구축 기업이 대부분인 상황으로 핵심 요소기술은 글로벌 선도 기업에게 크게 의존적인 상황이며, 생태기반이 전체적으로 취약한 편이지만 외산 솔루션을 도입하여 시스템 통합을 하는 ICT 융복합경험은 상대적으로 풍부한 편 기업 추진내용 POSCO RFID/GPS 기반 물류체계를 구축했으나 협력업체들의 비용 부담으로 인해 전체 협력업체로의 확산은 부족한 상황이며 스마트팩토리 구축을 위한 ICT 요소기술 적용 시도 LS 산전 스마트 팩토리 시범사업을 통해 PLC 기반의 조립자동화 라인을 구축하여 자동화 수준을 86%에서 95%까지 끌어 올렸으며, APS 적용을 통해 SCM을 개선하고 생산계획 수립 및 실적관리최적화 현대기아차 2019년까지 5년간 500억 원을 대･중소기업협력재단 출연하여 ICT 역량이 부족한 중소 협력사의 공장 스마트화 적극 추진 삼성전자 2015년에 경북창조경제혁신센터와 함께 경북지역에 100개 스마트공장구축을 시작으로 2017년까지 400개의 스마트공장을 육성할 계획이며, 이를 통해 경북 지역 노후 제조설비의 첨단화 지원 LG CNS LG 그룹사 및 외부 IT 서비스 및 컨설팅 서비스 제공하고 있으며, 특히 MES와 같은 소프트웨어나 공정설계 서비스와 같이 공장 전반적인 솔루션 제공 삼성 SDS 삼성그룹 계열의 ICT 기업으로 미라콤아이앤씨를 인수하여 MES 뿐 아니라 설비자동화, 공장모니터링, 제조품질관리, 생산스케쥴링 등 다양한 솔루션 제공 포스코 ICT 철강분야 시스템에 공정별 IT 설계 및 구축을 주로 수행하였으며 MES뿐만이 아니라 HMI, 전기제어, 설비 등의 역량 보유 AutoDesk 건축, 엔지니어링, 건설, 제도 등 다양한 분야의 소프트웨어를 제공하며 클라우드 서비스, 캐드 기반 솔루션, 3D 솔루션 보유 Dassault Systemes 3D 캐드, 3D 디지털 목업, 기업 간 협업 솔루션, 제조 인텔리전스 솔루션, PLM 솔루션을 자동차 및 항공 등 다양한 제조기업에 제공 PTC 3D 캐드 기반의 PLM 및 서비스관리 솔루션을 보유하고 있으며 엔지니어링 분야의 수치해석 기반 솔루션 제공 자료 : KESSIA(임베디드소프트웨어·시스템산업협회) ISSUE REPORT( )

37 국내 스마트팩토리 적용산업 전략제품별 전후방산업
전남과학기술포럼 국내 스마트팩토리 적용산업 전략제품별 전후방산업 스마트팩토리 전략제품 별 전후방산업 구조를 통해 적용가능한 산업에 대해 살펴볼 수 있음 중기청에서 선정한 스마트팩토리 분야 전략제품은 스마트 제조 애플리케이션, 스마트팩토리 센서 및 화상처리 기술, 스마트 제조 CPS, 스마트 제조 빅데이터 분석 시스템, 스마트 제조 홀로그램, 3D 프린팅 제조시스템 등 6개제품 전략제품 개요 스마트 제조 애플리케이션 스마트팩토리의 전체적인 공정설계, 제조실행분석, 품질분석, 설비보전, 안전/증감 작업, 유통/조달/고객대응 등을 실행하는 애플리케이션 스마트팩토리 센서 및 화상처리 기술 기존 센서에 논리, 판단, 통신, 정보저장 기능이 결합되어 데이터 처리, 자동 보정, 자가 진단, 의사결정 기능을 수행하는 고기능, 고정밀, 고편의성, 고부가가치 센서 스마트 제조 CPS 사이버물리시스템은 기업의 정보시스템(ERP, CRM, SCM, MES 등) 및 컴퓨팅 시스템(PLC, CAD, CAM, 센서 등)과 현실세계의 사물(기계, 로봇 등)들과 네트워크로 통합하여 제어하는 기술 스마트 제조 빅데이터 분석 시스템 제조의 全주기를 빅데이터 심층분석을 통해 정확한 수요예측, 고객 맞춤형 설계, 심층적 피드백 반영, 라인효율 최적화, 예방형 장비 교체, 선진적 물류/유통체계, 장비효율 극대화, 레고식 맞춤형/주문형 생산, 이상탐지 기반 고품질 제품 생산 등을 가능하게 하는 시스템 스마트 제조 홀로그램 자동차/기계 부품 등의 여러 요소를 입력하여 산출된 시제품의 3차원 입체 영상을 검토하여 보완, 정밀도 등 품질향상, 비용 및 시간 절감을 도모하게 하는 기술 3D 프린팅 제조시스템 적층가공(Additive Manufacturing·AM)이라고도 불리며, 디지털 디자인 데이터를 이용, 소재를 적층(績層)해 3차원 물체를 제조하는 기술로 사용자 요구에 맞게 다종소량 제조에 적합하고 제조사의 전체 비용절감 효과를 볼 수 있는 제품 자료 : 중기청외, 「중소·중견기업 기술로드맵 」

38 국내 스마트팩토리 적용산업 (1) 스마트 제조 애플리케이션 (2) 스마트팩토리 센서 및 화상처리 기술
전남과학기술포럼 국내 스마트팩토리 적용산업 (1) 스마트 제조 애플리케이션 후방산업은 공정설계 플랫폼, 제조실행 분석 플랫폼, 품질분석 플랫폼, 설비보전 플랫폼, 안전/증감작업 플랫폼, 조달/고객대응 플랫폼으로 구성 전방산업은 기존의 센서산업, 임베디드 디바이스 산업, 휴대폰 디지털 TV, 가전, 자동차, 첨단무기 등으로 구성 (2) 스마트팩토리 센서 및 화상처리 기술 후방산업은 스마트센서에 사용되는 주요 핵심기술인 MEMS 기술, SoC(System-on-Chip, 여러가지 기능을 가진 시스템을 하나의 칩에 모아 만든 비메모리 반도체)기술, 임베디드 소프트웨어 등이 있음 전방산업으로서 스마트센서 분야는 자동차전장, U-헬스케어, 모바일/게임디바이스, 보안, 스마트팩토리 등으로 구성

39 국내 스마트팩토리 적용산업 (3) 스마트제조 CPS
전남과학기술포럼 국내 스마트팩토리 적용산업 (3) 스마트제조 CPS (후방산업) 전 산업 분야에서 CPS 간의 통합 연동을 촉진할 수 있는 IoT 통신 및 연동 미들웨어 기반이 구축될 경우 ICT 기술의 산업 융합이 가속화되어 전 산업 분야에서 추가적 부가가치 창출이 가능 (전방산업) CPS는 전통 산업에 ICT기술이 결합되어 기존 산업과 서비스에 새로운 부가가치를 부여하고자 스마트 시티, 국방, 교통, 스마트 그리드, 스마트 생산 시스템 등에 활용 가치가 매우 큰 기술임 (자동차) 자동차 ECU에 탑재되는 SW비중이 증가함에 따라 관련 부품을 위한 개발지원 도구를 개발하는 업체 간의 주도권 경쟁이 더욱 심화될 것으로 보임. 또한 거대 IT 기업(MS,Apple, Google 등)의 자동차 시장 공략이 본격화되고 있음 (조선) 선박 및 해양구조물 설계기술 고도화 및 생산성 향상을 위해 선박 설계 및 생산 시스템,관리지원 시스템 시장이 확장되고 있으며, 대부분 해외 기술 의존도가 높은 상황. 국내에서는 조선해양 전용 시스템 개발로 이에 대응하고 있음 (건설) 초고층, 초정밀 등 시공환경이 고도화됨에 따라 가상건설 설계 기법을 통한 비용 및 기간최적화 경쟁이 가속화 되고 있음 (섬유) 엔터테인먼트용 디지털 의류를 시작으로 헬스케어 의류 및 i-Fashion 기술 등 원천요소기술에서 제품응용까지 선진국과 큰 기술격차 없음 (의료) 기존 의료기기 제조업체뿐만 아니라 센서 및 측정기기가 부착된 가전, 의류 등이 개발되면서 다양한 산업군에서 활발히 참여 (기계) 조선, 자동차, 반도체, 디스플레이 등은 외산 기계제품에 의한 제품개발이 대부분임 (에너지) 유럽 및 미국에서는 신재생에너지 개발을 위하여 태양열, 풍력, 바이오 가스 등을 중심으로 집중적인 연구개발을 수행 중

40 국내 스마트팩토리 적용산업 (4) 스마트 제조 빅데이터 분석 시스템 (5) 스마트 제조 홀로그램
전남과학기술포럼 국내 스마트팩토리 적용산업 (4) 스마트 제조 빅데이터 분석 시스템 빅데이터 관련 산업은 서버, 스토리지, 네트워크, 운영체제 등을 제공하는 하드웨어분야 산업과 빅데이터SW솔루션을 이용하여 제조, 서비스, 의료, 공공, 보안, 금융, 통신 등 비즈니스 분석에 활용하는 업종분야로 분류할 수 있음 (5) 스마트 제조 홀로그램 홀로그램 기술은 다양한 산업에 적용되어 활용되고 있으며, 특히 홀로그래피 기술을 활용하면 레이저빔 또는 카메라를 이용하여 객체 정보를 정밀하게 획득할 수 있어 다양한 스캐너, 산업용 테스팅, 설계 등 제조 산업 분야에 적극적으로 활용되고 있음

41 국내 스마트팩토리 적용산업 (6) 3D 프린팅 제조 시스템
전남과학기술포럼 국내 스마트팩토리 적용산업 (6) 3D 프린팅 제조 시스템 3D 프린터 시장은 주로 산업용 프린터를 중심으로 성장하여 왔으나 최근 규모의 경제 효과 및 기술 발전으로 인한 원가절감에 힘입어 개인용 프린터 시장의 성장이 가속화되고 있음 전방산업은 산업용 기계류, 우주·항공, 자동차, 소비재·가전, 인공 뼈, 치과보형물 등의 의료용생체조직의 의료·치과, 공학·교육, 공공·국방, 복잡한 구조의 건물의 건축모형 및 건축자재의 건축 분야 등 다양하게 존재 (그림 左) 최근 수년간 3D적층제조 시스템 활용이 활발해진 산업분야로는 산업용 기계류가 비중이 크게 늘어났으며, 항공, 자동차, 소비재 산업, 의료, 교육 분야에 걸쳐 고르게 성장하고 있는 추세 (그림 右) 3D프린팅 활용분야 3D 프린팅의 application 추세를 보여주는 hype curve 자료 : Wohlers Report, 2016; 중기청 외,「중소·중견기업 기술로드맵 」

42 6 시사점과 도전과제

43 시사점 및 도전과제 R&D 및 인프라 기술력 제고 뿌리 산업의 고도화
전남과학기술포럼 시사점 및 도전과제 R&D 및 인프라 기술력 제고 스마트팩토리 추진과정에서 필요한 센싱장비, 제조장비, 산업용 SW시스템의 경쟁력 제고와 관련 R&D 프로그램 연계 스마트팩토리 전략제품 별 전후방산업 구조를 통해 적용가능한 산업에 대해 살펴본 결과, 각 전략제품별 전방산업을 통해 관련된 산업을 파악해볼 수 있음 전략제품 관련산업 (전방) 스마트 제조 애플리케이션 센서산업, 임베디드 디바이스 산업, 휴대폰 디지털 TV, 가전, 자동차, 첨단무기 등 스마트팩토리 센서 및 화상처리 기술 자동차전장, U-헬스케어, 모바일/게임디바이스, 보안, 스마트팩토리 등 스마트 제조 CPS 자동차, 조선, 건설, 기계, 에너지, 섬유 등 전통 산업에 ICT기술이 결합되어 기존 산업과 서비스에 새로운 부가가치를 부여가 가능한 산업 스마트 제조 빅데이터 분석 시스템 제조, 서비스, 의료, 공공, 보안, 금융, 통신 등 비즈니스 분석에 활용하는 업종분야 스마트 제조 홀로그램 자동차․기계․철강(설계계측검사), 전자․통신, 의료(수술진단), 문화(기록, 보존, 복원전시), 엔터테인먼트(디지로그 가상공연) 등 3D 프린팅 제조시스템 산업용 기계류, 우주·항공, 자동차, 소비재·가전, 인공 뼈, 치과보형물 등의 의료용생체조직의 의료·치과, 공학·교육, 공공·국방, 복잡한 구조의 건물의 건축모형 및 건축자재의 건축 분야 등 뿌리 산업의 고도화 스마트팩토리는 특정산업에 국한하기 어려우며, 제조업과 관련한 전산업분야로 확대될 것으로 기대됨. 특히 ICT융합에 소외되었던 뿌리산업을 포함한 중저기술 산업(LMT: low-and- medium technology industry)의 생산성 향상에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대할 수 있을것임 국내는 수요-공급기업간 연계가 강한 업종(자동차, 전자), 자동화 설비비중이 높은 연속공정업종(철강, 화학) 등 산업특성에 따라 지능화 설비 적용 비중이 높으나, 뿌리산업 및 저기술산업 (봉제, 의류 산업 등)에서의 적용은 미흡한 상황 중저기술 산업에서 혁신적 기계 및 장비는 혁신의 중요한 원천으로 작용하고 있으며, 제조업의 근간인 뿌리산업 기업과 중저기술산업 기업들의 스마트공장에 대한 인지도 향상을 통해 스마트팩토리 적용 수요산업을 확대시킬 필요가 있음

44 시사점 및 도전과제 산업내 효율성 증가 산업간 파급 확대 다양한 종류의 제품을 탄력적으로 생산
전남과학기술포럼 시사점 및 도전과제 산업내 효율성 증가 다양한 종류의 제품을 탄력적으로 생산 설계 변경 등에 즉각적으로 대처 가능 동일 산업내 공장간 네트워크 구축을 통한 생산 물량 관리 산업간 파급 확대 수직, 수평 산업간 유기적 연계 강화 Perception(인지), Communication(통신), Mobility(이동), Analysis(분석), Energy(동력), Manufacturing(제조)등의 측면과 Production(생산), Logistics(물류), Service(파생서비스)에서 다양한 기술과 산업이 융합할 수 있음 이주완(2016)

45 시사점 및 도전과제 정보관리 및 보안 강화와 민주화 혁신 참여 대상의 확대 인력양성과 재교육을 통한 인간의 대응
전남과학기술포럼 시사점 및 도전과제 정보관리 및 보안 강화와 민주화 센싱 정보, 거래정보, 개인정보 등 정보 전반의 관리주체, 관리제도, 관리역량의 강화 필요 정보의 비대칭성을 해소하기 위한 노력이 중요 혁신 참여 대상의 확대 플랫폼을 중심으로 한 P2P 참여 확대 전문영역(의료, 법조계 등)의 일반 산업, 기업 진출 문제, 인공지능 진출의 문제 인력양성과 재교육을 통한 인간의 대응 4차 일자리에 대한 대비가 필요 미국의 경우 지난 50년간 기술혁신과 고용은 비례관계를 보임 긱 이코노미(Gig Economy)에 대한 우려 설계와 관리, 시스템 경영 관련 인력 호모 파베프(도구의 인간)와 호모 루덴스(놀이의 인간)의 융합 이민화(2016)

46 감사합니다 김승현