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스마트팩토리 시장분석 보고서

- 일본 시장 위주의 조사/분석 -

2017. 04

Supplied by : 컨설팅 본부장 김경훈

HWADONG INTERNATIONAL Co.,Ltd

URL : www.hwadong.net E-Mail : [email protected] TEL : 82-42-638-1969 CELL : 010-8725-0043 238 Bomun-ro, Jung-gu, Daejeon, Korea, 301-709

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Global Market Size & Prospects

○ 세계 스마트공장 시장은 2014년 413억 달러로 2020년까지

연평균 5.40% 증가하여 566억 달러에 이를 것으로 전망됨

- 기술 분야별로는 통신기술이 8.13%로 성장률이 제일 높을

것으로 전망되며, 로직 제어(PLC), 분산 제어시스템(DCS)

기술이 5.31%, 산업용 로봇시장이 5.19%, 센서와 작동부품

산업이 4.53% 증가할 것으로 전망됨

2012 2013 2014 2015 2016 2018 2020 연평균

센서, 작동기(Actuator) 43 45 47 49 51 56 61 4.53%

통신기술 30 32 36 39 42 49 57 8.13%

산업용 로봇 261 278 296 313 331 366 401 5.19%

로직제어, 분산제어 30 33 34 36 38 42 47 5.31%

계 363 388 413 437 462 513 566 5.40%

◘ 세계 시장규모 예측

<스마트공장 요소별 시장전망> (단위 : 억달러)

1. 시장동향 및 분석

출처 : MARKETSANDMARKETS, 2014.12

Global Market 1

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○ 아시아의 2013년도 스마트공장 시장은 232억 달러로 중국,

일본, 한국의 순 임

- 일본시장규모는 2013년도 기준 58억달러 임

- 전세계적으로 중국, 유럽, 일본, 미국, 한국의 순임

◘ 아시아 시장규모 및 예측

출처 : MARKETSANDMARKETS, 2014.12

<2013 스마트공장 아시아-태평양 시장규모>

◘ 스마트공장 세계시장점유율

<2013 스마트공장 세계시장점유율>


○ 일본의 시장점유율을 2013년도 기준 13.27% 임

○ 시장점유율 1위는 중국으로 18.83%, 2위는 독일 5.08% 임,

3위는 일본, 다음으로는 미국 12.51% 순임

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○ 미국 , 유럽, 일본 기업이 세계 스마트공장 관련 기기·소프트웨어 시장을 과점

- 세계 스마트공장 기기 및 소프트웨어 시장은 지멘스(독), 록웰(미), 미쯔비시(일) 등 상위 5개사가 50% 이상을 점유

◘ 주요 기업의 시장점유율

<세계 스마트공장 기기 및 소프트웨어 시장점유율(’13년)>

출처 : MarketsandMarkets Analysis(’13.8)


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국가별 추진 현황

◘ 독일

○ 인더스트리 4.0 온라인지도 (사례 200 건 이상의 제시)

○ 능력 센터 설치 (← 「중소기업 4.0 (Mittelstad4.0)

(2015 년 9 월))

- 중소기업의 의식전환, 기술 실증 시험, 전문가 조언 등

- 2015년 9월 5일 개소, 2016년 16개소 설치

- “중소기업 4.0 에이전시”설치 : 능력 중심의 지원

○ 국제 표준화

- 독일표준협회(DIN)와 독일전기기술위원회(DKE)를

중심으로 국내에서의 표준화, ISO와 IEC의 국제

표준화 추진<RAMI4.0>

○ 외국과의 연계

- 미국, 중국, 프랑스, 일본과의 연계

◘ 미국

○ 산업인터넷 컨소시엄 (IIC)

- 2014년 3월, GE 등 5개사가 설립, 산업용 IoT 사업

추진의 중심적인 단체

- 회원 수는 200 개 이상 (일본, 독일 기업도 참여)

① 유스 케이스

② 아키텍처 / 프레임 워크

: 참조 아키텍처 (IIRA) 2015 년 6 월에 공개

③ 테스트 베드 (구현, 실행 환경


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◘ 중국

○ 중국 제조 2025 (2015 년 3월)

- 산업의 고도화에 따라 2025년까지의 10년 추진

"생산 대국 '에서'제조 강국 '으로 전환.

- 산업화와 정보화의 융합을 촉진

○ 인터넷 플러스

- 중국 제조 2025 에서 공표

- 모바일인터넷, 빅데이터, IoT와 현대 제조업의 결합을

촉진

- 최근 3 개년 행동 계획 수립

- 스마트 제조에 관한 200 건의 시범 사업 추진 등

○ 독일과 긴밀히 협력

- 2014년 10월 리커창 총리와 메르켈 총리 사이의

'인더스트리 4.0’ 에서의 양국 협력 포함

“중독 액션플랜” 책정

◘ 한국

○ 제조업 혁신 3.0 전략 (2014 년 6 월)

- 민관 공동으로 제조업을 개혁.

- 스마트 생산 방식의 도입과 융합 신산업 창출

○ 스마트 홈 (스마트 가전 등) 등

국가별 추진 현황


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각국간 제조 분야 IoT 연계 구조

2016.3.2PFI4.0-IIC 협력 표준화(RAMI-IIRA 상호 운용성 확보) 테스트 베드 상호 접속(공동프로젝트)

2015.7.14 독일-중국 I 4.0각서 (BMWi- 공업장보화부)

2016.4.26 독불 공통행동계획 시나리오 사례 공유 (온라인지도)

독불 공통 국제 표준화 로드맵 (~2016년 말) 테스트베드 상 접속 (공동프로젝트) 교육/연구협력

2016.4.28 ⽇独 공동 성명

(BMWi- 경제 산업 성) 산업사이버보안 국제표준화 (유스케이스 공유)

규제개혁 중소기업 (상호 교류 +기술조직 상호 접속)

인재연구개발 (AIST-DFKI)

다 보 스


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○ IEC (국제 전기 표준 회의 : International ElectrotechnicalCommission)에서 Factory of Future 및

Smart Manufacturing 대한 표준화 논의가 이미 시작. 미국 독일을 기반으로 빠르게 움직임을 보이고 있다.

Regulatory Frameworks

< IEC의 조직 구성과 Industry4.0 관련 표준화를 위한 검토의 틀>

CB

(Council Board) MSB(의장 : 미국)

(Market Strategy Board)

첨단 기술 동향과 시장 요구를 근거로 표준화를

필요로 하는 기술 분야와 큰 틀의 방향을 제시

MSB(의장 : 독일)

(Standardization Management Board)

표준화해야 할 분야의 구체화 및 정리, 필요에

따라 TC 등을 설치

SG8

(Strategic Group)

특히 새로운 분야의 상세

한 검토를 요하는 경우, 설치된 각 TC 등으로 논의해야 할 요소를 정리 합리화

TC6

(Technical Committee)

요소기술의 국제 표준 책정

TC184

SC2 SC4 SC5

※ 해당 ISO 체제 (industry4.0 관계가 표면화 된 움직임은 없다

연락 관계


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스마트팩토리 산업의 5대분야별 주요 기업

전사적 자원 관리

(ERP/EAM)

제조 실행 시스템

(MES/PLM)

제조 현장 (Factory Floor)

제어 레벨 (PLC/CNC)

운영 레벨 (DCS/SCADA)

EAM

ABB SAP Dassault IBM Schneider Siemens Infor AspenTech Oracle GE Rockwell PTC

ERP/SCM

SAP PTC ABB Microsoft IBM AspenTech Oracle

MES

Siemens Dassault SAP Schneider ABB GE Honeywell Rockwell Werum

CAx

Siemens PTC Autodesk Aveva

PLM

Dassault Siemens PTC Hexagon

DCS

ABB Schneider Honeywell Metso Yologawa Siemens Emerson Hollysys Valmet

SCADA

GE Schneider Siemens Emerson ABB

PLCs

Siemens Omron Schneider Mitsubishi Rockwell Amada

CNC

Fanuc Bosch Siemens Mitsubishi Yaskawa

HMI

Schneider Rockwell Siemens OSISoft GE

모션컨트롤 구동장치 로봇 공작기계

Bosch Siemens Festo Rockwell Schneider Yaskawa Keyence

Emerson ABB Siemens Yaskawa Rockwell Mitsubishi Eaton Regal Beloit

Fanuc ABB Kuka Yaskawa

DMG Makino Okuma Amada

계량 펌프 밸브 작동기 컴프레서

Hexagon Renishaw Carl Zeiss Faro Tech Mitutoyo Nikon

Weir Sulzer Flowserve Pentair Metso Ebara Toroshima Dover

Weir Metso IMI SMC Flowserve Eaton Parker

Rotork Tyco Emerson Nabtesco Yaskawa SMC Parker Flowserve

Atlas Copco Gardner Denver Ingersoll Rand Ebara Siemens(DRC) Dover Mitsubishi


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Key Global Players

장치 네트워크 클라우드

제품 · 기기 전자 부품 모듈 통신 · 네트워크

IoT 플랫폼

응용 프로그램 연결 플랫폼

서비스 플랫폼

시스템 통합

<산업 제품> 〮 GE 〮 Siemens 〮 Hitachi 〮 Toshiba 〮 Komatsu <소비자제품 (가전등)> 〮 Apple 〮 Google 〮 Panasonic 〮 Samsung Sony <자동차> 〮 Toyota 〮 Volkswagen 〮 General Motors 〮 BMW 〮 Tesla Motors <벤처> 〮 Cerevo 〮 GoPro 〮 Jawbone 〮 Cyberdyne

<센서> 〮 Bosch 〮 Freescale 〮 Renesas 〮 Murata <MPU/MCU> 〮 Qualcomm 〮 ARM 〮 Intel 〮 Freescale 〮 Texas Instruments 〮 Renesas <SIM> 〮 Gemalto 〮 OberthurTechnology 〮 Giesecke& Devrient <통신 모듈> 〮 DigiInternational 〮 Sierra Wireless 〮 Telit/ILS 〮 Qualcomm 〮 Texas Instruments

<キヤリア> 〮 Verizon 〮 AT&T 〮 Vodafone 〮 Telefonica 〮 Telenor 〮 KPN 〮 NTTdocomo 〮 Softbank 〮KDD

<SI / 소프트웨어 개발> 〮 IBM 〮 Accenture 〮 Microsoft 〮 Oracle 〮 SAP 〮 AtosOrigin 〮 Fujitsu 〮 Hitachi 〮 NEC 〮 NTT Data

<통신 네트워크 장비> 〮 Cisco 〮 Ericsson 〮 Huawei

<IoT 플랫폼> 〮 Axeda(PTC) 〮 Jasper technologies 〮 Wyless 〮 Aeris 〮 KORE 〮 nPHAE (Verizon/ Qualcomm）〮 Omnitracs 〮 Transatel (FR)


IOT 시장에서의 일본 스마트 팩토리 시장 분석

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◘ 시장점유율(2015년)

스마트 시 티

건강관리

스마트 팩토리

코네쿠텟도카

일본

미국

독일

중국

◘ 매출액 연평균 성장율(2013년-2015년)

스마트 시 티

건강관리

스마트 팩토리

코네쿠텟도카

일본

미국

독일

중국

Japanese Market 2


○ 2015년도, IOT 전체시장 내에서의 스마트공장 시장

분석에 의하면 일본은 33%임

※ 2013년도 기준 스마트공장 시장점유율 13.27%와는 다소 차이가 있음

○ 일본의 연평균 성장율은 12%로 중국 17%에 이어 2위를

차지함

IOT 시장에서의 일본 스마트 팩토리 시장 분석

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◘ 국가별 엔지니어수 점유율(2015년) ◘ 일본기업의 엔지니어수 증가율(2013년-2015년)

일본

미국

독일

한국

일본

중국

스웨덴

네덜란드

프랑스

대만

일본

글로벌 일본

증가율

※ 증가율(2013년= 100)


주요 10개국 IOT 국제경쟁력 지표 분석을 통한 일본기업의 스마트팩토리 경쟁력

분류 항목 순위 점수

단말기

스마트 시티 3位 55

건강 관리 4位 57

스마트 공장 1位 62

커넥티드카 3位 54

연구개발 엔지니어 수 (IoT) 4位 53

금융 M & A 금액 (IoT) 6位 48

표준화 IoT 표준화 단체 참여 기업 수 4位 49

IoT市場 3位 54

◘ 일본기업의 IoT 진전에 의한 성장시장 경쟁력 지표

※주요 10개국 : 미국, 중국, 일본, 한국, 대만, 독일, 네덜란드, 스웨덴, 프랑스, 핀란드

M & A 금액 (IoT)

스마트 시티

건강관리

스마트공장

커넥티드카 엔지니어 수 (IoT)

표준화

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※ 참고 : 주요 10개국 IoT 진전에 의한 성장시장 경쟁력 지표


단말기








IoT市場 1位 61

◘ 미국기업


단말기








IoT市場 4位 51

◘ 한국기업


단말기








IoT市場 2位 53

◘ 중국기업


단말기








IoT市場 5位 50

◘ 대만기업

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단말기




코네쿠텟도카 5位 48




IoT市場 6位 49

◘ 독일기업


단말기




코네쿠텟도카 1位 61




IoT市場 7位 49

◘ 네덜란드기업


단말기








IoT市場 8位 47

◘ 프랑스기업


단말기








IoT市場 9位 46

◘ 스웨덴기업

15



단말기








IoT市場 10位 44

◘ 핀란드기업

16


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일본 추진 현황(개요 *목차 2에서 상세기술)

◘ IoT 사회에서 제조업이 임해야 할 포인트

○ 연결 이익 실현

- 공정 간 최적화 (설계 및 개발 공정과 제조 공정의 연계)

- 공장의 최적화 (통신 프로토콜 호환성)

- 기업의 최적화 (FA 계 IT 계 시스템의 연계)

- 기업 간 최적화 (개별 적용을 초과 한 대전)

○ 데이터 활용에 의한 부가가치 창출

- 기업에서의 데이터 활용

- 기업 간의 데이터 공유

- 해석 모델의 고도화 (AI, 빅 데이터의 활용)

○ 유의사항

- 공동영역과 경쟁영역의 분별

→ 기업의 틀을 넘은 연계로

- 보안 확보

- 국제 방향성과 일관성

(국제 표준의 움직임에 대한 대응 등)

◘ 정책적 과제와 대응

○ 유스 케이스의 창출

- 스마트 공장 실증화 사업 (2016년도 5억엔) 등)

○ 규제 · 제도 개혁

○ 사이버 보안

○ 국제 표준화에 기여 (IEC / ISO)

○ 중소기업에 도입 지원

○ 인재 육성

○ 국제 협력 (일독 협력 등)


일본 제조기업의 생산계획 실태 분석 개요

◘ 조사기업 분석

○ 일본 제조기업의 「 생산라인 디자인 」과 「생산 계획」의 검증에 대하여 그 실태를 명확하게 하는 것을 목적

○ 조사 방법으로는 일본 FA(Factory Automation) 업계 Newsletter 고객사, 76개사에게 설문 의뢰 분석

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매출규모

50억엔이하 51-100억엔 101-500억엔

501-100억엔 1001억엔 이상

생산공장 (최종사용자)

업태

부품업체

전용장비 제작업체 상사

표준장비 제작업체

일본 제조기업의 생산계획 실태 분석 1

2. 일본 제조기업 현황 분석

◘ 국내외 설비 투자 예정

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국내 설비 투자 예정 국외 설비 투자 예정

신규 설비 도입

증산 용 라인 도입

신상품 용 라인 도입

신공장 건설

실시중 실시예정

신규 설비 도입

증산 용 라인 도입

신상품 용 라인 도입

신공장 건설

실시중 실시예정

○ 국내 투자, 해외 투자 모두 활발하게 투자가 이루어지고 있음

○ 특히 국외 「 신공장 건설」이 실시 계획에 따라 실시중인 기업이 15.8 % (전체 76 건 중 12 건)의 답변이 있었음

○ 내수에서도 「 신규 설비 도입」에 있어 실시 예정 기업이 30.3 % (전체 76 건 중 23 건) 로 설비 투자를 적극적으로

실시하려고 하는 경향을 읽을 수 있음


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○ '라인 디자인의 성립 성 검증'이라는 관점에서 현장에서 어떤 문제가 있었는지를 조사 결과에서 추출하면 일반적으로

다음과 같은 과제가있는 것으로 나타났다.

1. 완성 된 시설이 설계대로 생산 능력을 제대로 발휘하지 못해 현장에서 장비 레이아웃 변경 등을 강요하는 사례가 다발.

가동 후 추가 비용이 필요하게 됨

2. 시설 전체의 설계 능력이 있지만, 전후 공정과 연결하는 것으로 반송 공정 등의 지연이 예상보다 큰 라인 전체 목표

택트 타임을 달성 할 수 없음

3. 최악의 경우에는 생산 계획을 달성 할 수 없으며, 초과 근무에 따른 인건비 증가, 납기 지연 결품에 의한 클레임을

일으키고 있다.

○ 충분히 검증되지 않는 이유에 대해서는 조사 결과에서 추출하면 일반적으로 다음과 같은 원인이 있는 것으로 나타났다.

1. 시간부족 : 제품사양 확정에서 장비 시운전까지의 시간이 짧아지고 있음. 경험이 풍부한 인력에 의존

2. 시뮬레이션 수치의 정밀도가 낮음 : 생산성의 편차 등 고려, 수치화가 필요하지만, 조직의 분단에 의해 현장의 협력을

얻는 데 어려운 경우가 많음

3. 설계 변경 시의 문제 : 추가 시뮬레이션에 의한 Loss 로 인해 종래대로의 방식으로 설계에서 시운전까지 진행됨

생산라인 디자인의 성립성 검증

◘ 라인 디자인의 성립성 검증과정에의 문제점


◘ 공장 생산라인 디자인의 성립성 확인 방법

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사원의 경 험

엑셀

자사개발소프트웨어

생산시뮬레이터

기타

공장라인디자인의 성립성을 확인하는 방법

○ 대다수 인 73.7 % (전체 76 건 중 56 건)가 베테랑

설계자의 경험에 의존

○ 엑셀에서 확인하는 경우에도 장치의 각 동작 (이동시간,

가공시간, 대기시간 등)에 소요되는 시간을 기입 ·계산

하는 정도로 가장 많은 시간을 필요로 하는 부분 (병목

현상)을 해결하기 위한 활용에 머무르고 있음

○ 또한 여러 장치에서 라인이 구성되어있는 경우, 전후

공정과의 연계 시간이 그다지 고려되지 않은 것도

밝혀짐


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○ ‘생산계획 성립성 검증’ 이라는 관점에서 현장에서 어떤 문제가 있었는지를 조사 결과에서 추출하면 일반적으로

다음과 같은 과제가있는 것으로 나타났다.

1. 시장에서 다품종 소량 생산이 요구되기 때문에 생산 계획은 매일 복잡성을 더하고 있음. 결과적으로 생산 계획 수립에

시간이 걸려 생산 현장에 업무 지시가 늦어지게 됨

2. 빠른 배송 안건의 불규칙 대응이 생기거나 사양 주문 변경에 의한 공정 변경이 발생하거나 계획대로 생산을 저해하는

요인도 다수 있음

3. 조직이 커지면 "현장 최적 '>'전체 최적화 '가 정착 . 현장에서는 주어진 일을 실수없이 꾸준히 해내는 것이 중요시 됨.

따라서 「 재고 보유 」, 「잔업에 의한 여유 확보 」 등 전체 최적화와 반대 방향으로 결정

4. 「 재고 없음 」이라는 최악의 사태는 발생하지 않기 때문에 경영진은 「 재고 과다 」 라는 리스크를 짊어 짐

5. 결과, 좋은 제품을 납기에 맞춰 완성 할 수 있지만, "생산성이 오르지 않는다"라는 문제가 발생

또한, 생산 계획의 입안에 대해서도 충분한 근거에 따라 이루어지고 있다고는 말하기 어려움

설문 결과를 보면 대부분이 직원의 경험에 의존하고 있는 것임

생산계획의 성립성 검증

◘ 생산계획 성립성 검증 관점에서의 문제점


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◘ 생산계획의 성립성을 확인하는 방법

공장의 생산 계획 / 투입 계획의 검증 방법

사원의 경 험

엑셀

자사개발소프트웨어

생산시뮬레이터

기타

스케쥴러

○ 특정 기업을 제외하면 특정 기술자에 의존하는 체제로

되어있어 다른 기술자는 대체 할 수 없는 상태임

○ 돌발적인 변경이 일어 났을 때, 어느 정도 계획을 변경

하면 좋은 것인지, 실태에 입각하여 계획을 수정하는

것이 매우 어려움

○ 현재의 시장 환경은 “생산 장비 트러블에 의한 수율

악화” , “공급 업체에서 납품 지연으로 인한 결품”,

“짧은 납기 주문에 의한 특급 대응 인터럽트”, “사양

변경에 따른 손실 발생” 등 돌발적인 변화가 생기는

요인이 다수 발생


모노쯔쿠리(장인정신) 플러스 기업으로의 성장

◘ 향후 3 년간에 우선 투자 분야

첨단 기술

국외 지역으로 확대

시설의 확장

직원 보상 및 교육의 증가

국내에 지역적 확대

신제품 개발

광고 · 마케팅

인수 획득

비즈니스 모델의 변화

일본(n=100) 글로벌(n=1278)

○ 부가가치가 '사물'자체에서 "서비스" "솔루션"으로 이동

○ 해외 기업이 비즈니스 모델의 변화에 주력하고 있는 가운데 일본기업의 노력은 충분하지 않다고 여기고 있음

○ 일본 기업은 기술력 등의 강점은 계속 강화해 나가는 동시에 비즈니스 모델 변화에 대해 긍정적인 인식과 대응이 요구됨

○ 제조업 가치창출을 진행 “모노쯔쿠리(장인정신) 플러스 기업”이 될 것으로 기대하고 있음

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일본 제조기업의 대응현황 2


◘ 시장 변화에 따른 경영 혁신의 추진

신규 사업 분야 개척

부문 · 부서에 걸친 인재 유동성

타 업종과의 업무 제휴

세계화에 대한 대응

기존의 거래 관계를 살린 사업 다각화

사업의 선택과 집중

ROA 개선

국적을 불문 고급 인재의 획득

임원 · 관리직 포스트의 외부에서 채용

ROE의 개선

오픈 이노베이션의 추진

벤처 기업의 업무 제휴

기타

(n=3,592)경영혁신 일환 적극적으로 임해온 수 (n = 3,473) 향후 대응 강화

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일본 제조기업의 혁신적 변화 추진

① IoT와 ⽇本 "강점"의 융합 / 중견 · 중소기업에 IT · IoT의 침투

- 강점 = “인력" "기술 력" "현장력” “카이젠 력 (속도와 섬세함) ” “규율” 유지 및 강화

② 혁신적인 생산 효율의 향상과 고품질 인증 프로세스의 유지 (프로세스 변경 혁신)

③보다 시장에 뿌리를 두는 제조

④ 제조업의 서비스 화 : 모노즈쿠리는 "물건 만들기"에서 "부가가치를 만드는 것"에 변화

⑤ 산업 사이의 울타리를 넘은 새로운 비즈니스의 창출과 경쟁

◘ 2030년 일본제조기업의 모습

◘ 향후 고려해야 할 사항

① 제조 공정의 표준화와 기업 내외의 연계

② 표준화 보안

③ 중소기업이 IoT를 활용 하기 위한 기초 인프라 정비

④ 실증 및 시범 공유 등

⇒ 로드맵 수립 (⇒ 현재 진행 중)

WG의 활동 KPI 수립

서브 WG에서 자율활동

(⇒ 현재 현장 정보 교류에의한 표준화, 식품제조업 "기술이전"등 , Sier 양성, 일본 제조업의 강점을 유지 · 강화,

IT-FA 협력 등 5 개 분야에서 활동 중)

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일본 정부 추진 현황 1

3. 일본 스마트공장 추진 현황

국가 차원의 대처

(1) FA-IT 연계 추진

(2) (2) PLM 연계 추진

(3) 중소기업이 IoT를 활용하기 쉬운 환경 만들기

- 특히, 사용자 관점에서 유스케이스를 만들어 내는 것이 필요하며, 그러한 사례를 창출해 나간다.

따라서 위의 (1) ~ (3)의 방향조건을 만족하는 프로젝트에 대해 국가 예산 (스마트공장실증사업) 등을 추진하고, 실증해

나간다.

- 그 성과에 대해서는 모델 케이스로 WG1내를 비롯해서 널리 공유한다.

◘ 일본 국가적 차원에서의 대처

◘ 「스마트공장실증 사업」(2016년도 : 5억 엔)

- 제조 사업자 등이 제품의 설계 · 생산 · 판매 등의 각종 공정에서 얻은 데이터를 활용하고 제품뿐만 아니라

서비스 및 솔루션을 포함한 새로운 부가가치 제공 방안을 추진

- 구체적으로는 개별 고객의 요구에 대응, 납기 단축, 최적의 공장 시스템을 통한 주문 고객에 대한 유지 보수

서비스의 실제 사례 등의 선진 사례를 창출하기 위한 구조를 만들기를 위해 제조 현장의 데이터를

생산 시스템 전체에서 효율적으로 활용하기 위한 실증 사업을 진행 중임

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일본 정부의 스마트공장 추진 의지

○ 2020년까지 센서에서 수집한 현장의 데이터를 공장과 기업의 경계를 넘어 공유 · 활용하는 선진 시스템을

전국 50 개소에서 구축한다.

○ 제조 현장의 강점을 공유하는 독일과 협력하고 국제 표준화를 추진한다

◘ 대국민담화(아베신조총리대신)

○ 중소제조업, 로봇, IoT 등에 대해 스마트제조업응원단 ※ 이 상담 할 수 있는 거점의 정비를 2016년부터 구축한다.

※ 컨설턴트는 경영지도, 메카, 전기, IT 시스템 통합, 카이젠 등 여러 영역의 지식이 요구되기 때문에 개인이 아닌 팀으로 운영한다.

◘ 경제산업부장관 발언

○ IoT, 빅데이터 , 인공지능 등에 의한 혁신적 미래구조 변화에 예상을 감안한 미래 경제 사회의 바람직한 모습을 제공

◘ 신산업구조 비전

○ 세계 최첨단의 스마트 공장 실현

○ 2020 년까지 센서 등에서 수집 한 데이터를 조직의 틀을 넘어 활용하는 선진 사례를 50 건 이상 창출하고

국제 표준을 제안한다.

◘ ⽇本재흥전략 2016

28


주요활동 2016년 2017년 2018년 2019년 2020년 결과도출

새로운 IOT 시대에

대응한

최첨단

네트워크

기반 기술

2020 년 5G 및 IoT 장치 등으로부터

데이터를 즉시, 안전하고 확실하게 전달 하는 정보통신 기반을 구축하고 고부가가치 · 최적화 사회

를 실현.

네트워크 자동 구성 제어 기술의 연구 개발

새로운 IOT 시대에 대응한 최첨단 네트워크 기반 기술 개발 로드맵

네트워크 구축 제어용 프로그래밍 모델 개발

• 자원 기술 시스템, 서비스 기능 설명 시스템, 인프라 계측 시스템, 기능 검증 시스템, 네트워크 슬라이스 기술 등 인프라 자동 제어에 필요한 기능 계통의 개발

사용자 중심 네트워크 구축 기술

단일 도메인 내에서의 네트워크 자동제어 입증

• 네트워크 주소 자동 설정 기술, 소프트웨어 정의 가능한 하드웨어 장치에 의한 물리적 네트워크 추상화 기술 데이터 분산 · 은닉화 기술

인지형 통신 제어 기술

• 빅 데이터 분석 및 인공 지능 등에 의한 수요 품질 변화인지에 따라 인프라 유지에 필요한 소프트웨어 기능, 하드웨어 자원, 네트워크 자원의 네트워크 자동 구성 기술

IoT 정보 유통 기반 기술의 연구 개발

IoT 시대의 정보 전달 · 제어 기반 기술의 연구 개발

• 클라우드 와의 연동 등을 통해 효율적인 정보 전달을 실현하기위한 네트워크 제어 기술 • 사람의 개입을 필요로 하지 않는 물건 간의 정보 전송을 위한 보안 정보 유통 기술

29

추진전략 2


• 각 기능 계통의 연계 동작 확인 • 실제 서비스를 대상으로 대규모 실증 실험 • 실시간 전송 실증 실험

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엣지 컴퓨팅

(Edge Computing)의

강조

◘ 스마트팩토리의 네트워크 아키텍처 관련, 분산형 컴퓨팅 관점에서 단말(개별기기, 공장

단위) 중요성에 초첨

◘ 클라우드, 포그, 엣지의 3층 구조

- Cloud : 중앙데이터센터, 빅데이터 플랫폼

- Fog : 지역별 인프라, 게이트웨이

- 스마트 기계, 단말

◘ 독일, 미국에 뒤져 있는 판세의 전환, 스마트팩토리 솔루션의 저가격화, 아시아 시장내

우위 활용 가능성

◘ Fanuc, Keyence, Omron, 미쯔비시 전기 등 아시아 지역내 상당한 장비기반 구축,

◘ 이를 활용 분산형 스마트팩토리로도 초기시장을 선점할 가능성

일본 스마트팩토리 추진 전략

개별기업들의

각개약진

◘ 엣지컴퓨팅 관점에서 스마트팩토리 개념이나 표준을 만들 필요가 없음

◘ 개별기업들이 각자 자신의 영역에서 기존 기계, 계측, 자동화 솔루션을 좀 더 스마트하게

만들면 됨

◘ 추후 통합

◘ Fanuc : 엣지 컴퓨팅 방식과 인공지능을 결합한 FIELD(Fanuc Intelligent Edge Link

Drive) 독자 스마트 팩토리 시스템

◘ 미쯔비시 전기 : 인텔과 협력해 ‘e-F@ctory’ 시스템 개발, 엣지 컴퓨팅에 기초해 공장

자동화(FA)와 정보통신기술(IT)연계


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부품, 소재기업들의

신시장 기회 모색

◘ 부품, 소재 분야에 독보적인 경쟁력 확보

◘ 기존 기술을 확장해 인공지능 통합 반도체와 복합 센서, 로봇 및 AGV용 부품 등 새로운

시장 창출 가능

◘ 소프트뱅크 : 영국의 ARM을 인수, ARM 코어의 저전력성과 다양한활용 가능성

◘ 도시바 : 분산 딥러닝의 가능성을 겨냥해 연산과 기억 기능을 동시에 갖춘 반도체 구조

개발


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독일 / 미국 / 일본의 스마트팩토리 추진전략의 차이점 분석

독일 미국 일본

추진주체 ·정부 및 업계 협회 주도 ·산/학/연 연계 활발 ·중소/중견 기업들도 참여 활발

·대기업 주도 (GE, Intel, Cisco) ·산/학/연 연계는 미비 ·ICT 대기업들도 큰 관심

·전기, 로봇, 전자/부품 대기업 사업화 ·일반 기업들도 자체 도입 추진

대표협의체 · Platform Industrie 4.0 (부분 개방적, 제조업에 초점)

·IIC(Inudstrial Internet Consortium) (완전 개방적, 다양한 산업 포괄)

·M(Industry Value Chain Initiative) ·RRI (Robot Revolution Initiative)

표준화전략 ·De Jure Standards ·ISO, IEC 활용 국제표준화 노력

·De facto Standards ·시장경쟁 따른 국제 표준화 추구

·Loose Standards ·Open-and-Clos

전략적시각 ·장기 관점, 국토 전역 ·단기 관점, 기계/공장 수준 ·중단기 관점, 기계/공장 수준

전략방향 ·차세대 생산체제 구축 ·독일 산업생태계 생산성 제고 ·‘공장을 만드는 공장’ 위상

·IoT 연장선 상에서 새로운 사업 모델, 수익흐름 창출 ·Installed base의 전략적 활용

·제3의 현실적 노선 탐색 ·기존 생산성 제고 방식의 한계 돌파를 위한 보조 수단으로 활용

인간관점 ·인간과 기계의 협업 ·인간 관점 미미(Machine World) ·인간 중심의 자동화


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Fanuc의

Field System

◘ 2016 년 7 월 28 일, Fanuc, NTT, NTT Com 및 NTT 데이터는 Fanuc이 개발을 진행하

고 있는 CNC, 로봇, 주변 장치, 센서 등을 연결하여 제조 · 생산을 최적화하기 위한 오픈

플랫폼 "FANUC Intelligent Edge Link and Drive system (이하 FIELD system) '의 조기

시작을 위해 협력을하기로 합의했다고 발표했다.

◘ 2016 년 8 월 29 일, Fanuc은 "FIELD system"으로 협력하는 기업들이 한자리에 모인

'파트너 컨퍼런스'를 열었다. 히타치, 미국 시스코시스템즈, 도요타, 혼다, 후지쯔, DMG

MORI 정밀기계, 도시바, 오므론 등 협력사 200개사가 참가.

협력 업체는 Fanuc에서 기술 사양을 제공 받아 동 시스템에 대응하는 제품을 개발

1. Field System

4. 일본 주요 스마트팩토리 기업 분석

오픈 플랫폼의 전체 그림에 대한 설명 [가공시간예측기능은 예측시간을 일정관리 응용프로그램에 반영]

[FA 환경에 적합한 산업용 PC 'FIELD BASE'과 'FIELD BASE PRO ']

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2. e-F@ctory

미쯔비시 전기의

e-F@ctory

◘ 미쓰비시 전기의 스마트팩토리 e-F@ctory : “IT는 제조의 본질을 바꾸지 않는다.”

- IT는 제조를 지원하는 도구로써, 그 자체만으로 제조를 변경시킬 수 없음

- 단순한 연결로는 유용한 정보를 이끌어내지 못함 - IT 시스템이 가진 성능을 끌어

내고 이를 활용하기 위해서는 필요한 정보를 취사선택하는 인간의 역할이 중요

◘ 미쓰비시 전기 나고야 공장은 작업자 잘못에 의한 불량률 “0”을 목표로 삼아, 모든

시스템이 작업자의 실수를 줄이는 데 집중

- 바코드를 읽으면 작업자가 사용해야 할 부품과 도구를 자동으로 제시

- 현장에서 수집한 데이터를 분석하여 불량이 작업자에 의한 것인지 제조 환경에

의한 것인지를 밝혀 개선에 반영

◘ e-F @ ctory 도입 실적; 전 세계 약 130 개, 5,200 건

◘ 회사가 주최하는 'e-F @ ctory Alliance "약 300 개사 참가

◘ 2015 년 12 월 '중국판 e-F @ ctory Alliance」발족 약 60 개사 참여

◘ e-F@ctory 개요


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◘ 미쯔비시 전기의 CC-LINK Family

생산지시?? 생산관리???

????????? 설비관리???

??? ??? ??????


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◘ e-F@ctory이 개념구조 ◘ e-F@ctory이 제품구성


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◘ e-F@ctory의 솔루션 구조 ◘ e-F@ctory의 엣지컴퓨팅 구성

FA-IT 정보 연계 제품

· C 언어 컨트롤러 R12CCPU-V, Q24DHCCPU-V, Q12DCCPU-V 고속 데이터 로거 RD81DL96, QD81DL96 · BOX 데이터 로거 NZ2DL

데이터 분석 소프트웨어

Dura Systems Corporation TDX Revolution Analytics Revolution R


http://www.dura.jp/products.html

http://www.r-analytics.jp/

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3. FA Products Co.,Ltd

株式会社

FAプロダクツ

(FA Products Co.,Ltd)

◘ http://fa-products.jp/

◘ 각종 IoT 시스템 도입 지원 및 제어 장비를 취급

◘ 예지보전 시스템

- AI 학습 기능 및 통계 학적 방법에 의한 5 종류의 열화 지표로 앞으로 일어날 수있는

고장을 예견하는 것

- 기계 나 모터 등의 이상에 의한 라인 정지를 방지

- 진동 센서는 일반적으로 1축이 일반적이지만, 6축 진동 센서는 보다 상세한 데이터를

측정, 수집, 분석하는 것이 가능

- 주파수 분석에 의해 진동의 특징을 판단하고, 진동의 특징 부분을 기계 학습시켜 정상

패턴을 기억

- 고장 전에 발견하여 문제 제품의 유출 방지 안심 시스템


[스마트 팩토리 실현을위한 솔루션에 대해 설명] [다양한 데이터를 디지털화하고 빠른 개선과 경영 판단] [iSiD 의한 실물과 데이터에 재현하는 디지털 트윈 전시]

http://fa-products.jp/







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4. Rittal Co.,Ltd_"Rittal-The System"

リタール株式会

(Rittal Co.,Ltd)

"Rittal-The System"

◘ http://www.rittal.co.jp/

◘ 산업 용 · IT 용 인클로저 유수의 업체

◘ "Rittal-The System"

- 시간 절약, 신뢰성 향상, 표준화 등 많은 장점

- 세계 표준 "TS 8“ 인클로저


- 산업 분야 및 시설의 특정 요구 등 조건에 맞게 정확하게 정의

- 풍부한 부속품 및 사용자 지정 옵션에서 지원도 강점

- 세계 표준의 "TS 8 '을 비롯한 기업용 보드용 쿨러"Blue-e'도 세계 주요 자동차

메이커에서 표준 채택

- 기존 대비 45 %의 에너지 절약을 실현하는 등 디자인과 기술 혁신은 물론, 가치,

효율성, 생산성있는 시스템


[「マニファクチュアリング4.0」コンセプトから実現への道の説明 ]

[연결형 인클로저 시스템 "TS 8"공랭식 열교환 기]

[마구토로니쿠스 제작의 제어 장치가 수납 된 인클로저]

マグトロニクス製作の

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5. Harting Co.,Ltd_" HARTING MICA®“

ハーティング株式会社

(Harting Co.,Ltd)

" HARTING MICA®“

◘ http://www.harting.co.jp/home/

◘ 산업 내 환경 커넥터의 리딩 컴퍼니

◘ 모듈 형 산업용 컴퓨터 "HARTING MICA®“

- 'HERMES AWARD 2016」수상

- 최소 설계하면서 열악한 상황에서도 데이터의 수집, 저장, 처리


- 온도와 습도의 변화, 진동에 강하고, 기계가 작동하는 열악한 상황에 대응.

- 견고한 방진 · 방수 더 미니멈 설계 (W130 × D80 × H35mm)

- MICA를 기계에 연결하여 제조업체와 신형 구형을 불문 공장의 기계에 연결하고

시스템 간의 상호 통신이 가능

- IoT의 앱이 스마트 폰처럼 출입 할 수 있는 시스템


[공작 기계와 연결 데모 'HARTING MICA®] [MICA를 기계에 연결하여 다양한 방면에서의 작동]

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6. Phoenix Contact Co.,Ltd_ "Radioline”

フェニックス・

コンタクト

株式会社

(Phoenix Contact

Co.,Ltd)

"Radioline”

◘ https://www.phoenixcontact.com/online/portal/jp

◘ 산업용 연결 장치 인터페이스 제품의 선도적 인 제조업체

◘ "Radioline”

- 간단한 조작으로 공장을 무선화. 산업용 무선 시스템

- 프로그램이 필요없는 신호 전송에서 쉽게 현장의 무선화있는 산업용 무선 시스템

- 무선 연결 설정, 신호 전송 신호 복제 등의 작업이 전면에있는 다이얼 설정만으로

실시, 간단한 조작이 특징

- 저렴한 비용으로 설치 및 유지 보수 있기 때문에 유선에 비해 네트워크를 쉽게 확장

- 독자적으로 개발 한 무선 기술 "Trusted Wireless '를 기반으로 개발, 대규모 시스템을

네트워크화하여 I / O 신호와 직렬 데이터를 쉽게 장거리 전송


[현장의 무선화에 의해 관리도 가시화 할 수있음] [Ethernet 연장 솔루션은 SHDSL 기술 사용으로 최대 20km까지 연장]

[현장의 무선화를 실현하는 산업용 무선 시스템 "Radioline"]

https://www.phoenixcontact.com/online/portal/jp







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7. P&F Co., Ltd

株式会社

ピーアンドエフ

(P&F Co., Ltd)

"SmartBridge“

◘ www.pepperl-fuchs.co.jp

◘ 산업용 각종 센서를 취급

◘ "SmartBridge“

- 현장의 센서 정보를 클라우드에 연결하는 가교

- IO-Link 통신을 무선 변환, 센서의 정보를 모바일 기기로 전송하는 인터페이스

- 인더스 토리 4.0 센서 기술에서 제공하는 다양한 혁신적인 센서

- IO-Link 통신을 Bluetooth 무선 통신으로 변환하고 센서의 정보를 태블릿과 스마트폰

에 보낼 수 있음

- 측정 값과 파라미터 설정, 진단 등의 프로세스 데이터 및 유지 보수 데이터를 현장에

있지 않아도 실시간으로 확인 가능

- 모바일 장치에서 센서에 대한 액세스도 있기 때문에 조정이나 변경 등의 발생에 신속

하게 대응


[인더스트리 4.0의 실현을위한 센서 솔루션 "SmartBridge"]

[IO-Link 사양의 초음파 센서 "UC 시리즈"]

["SmartBridge"에서 센서 데이터를 무선으로 모바일 기기에 전송]

거리 측정 위치 검출 등을 실시 IO-Link 사양의 거리 센서

"VM28 시리즈"]

스마트팩토리 시장분석 보고서 - hwadong.netŠ¤마트... · dcs abb schneider honeywell...

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