중소·중견기업을 위한

한국형 적정 스마트팩토리

2019.3.4(월)

안 성 훈 교수

서울대학교 기계항공공학부

서울공대 적정스마트팩토리 추진단장

2

서울대 안성훈 2019

3

서울대 안성훈 2019

제

기초단계 76.4 %

중간단계 21.5 %

높은수준 2.1 %

스마트공장고도화 수준

지멘스 암베르크 공장(독일) 아디다스 스피드팩토리(독일) 프라운호퍼연구소(독일) 모듈화 스마트 데모공장(한국, 안산)

97.9% 가 기초 및 낮은 중간단계

4

서울대 안성훈 2019

스마트팩토리 추진 인식조사 결과

스마트팩토리 기대효과

전체 대기업 중소기업

43.4%

스마트팩토리 추진 애로사항

86.3%의 기업이 스마트팩토리 도입 필요성공감!

* 생산성 향상과 원가절감, 위험감소에 도움

하지만,

스마트팩토리 추진에 기술역량이부족하고, 투자자금의 여유가 없음(중소기업 43.4%)

5

서울대 안성훈 2019

§ 주로 개발도상국에서 소규모,소비용,노동집약적,효율적,친환경적으로

쉽게 적용될 수 있는 기술

§ 독일의 경제학자 Dr.ErnstFriedrichSchumacher에 의해서 제안 됨

(Small isBeautiful)

적정기술(Appropriate Technology)이란?

Q drum (물운반기)

Life straw (휴대용 정수장치)

6

서울대 안성훈 2019

제‘적정 스마트팩토리’ 요소

ü 적정 기능 (Essential)

ü 구매 가능 (Affordable)

ü 적용 용이 (Simple)

ü 장비 호환 (Interoperable)

꼭 필요한 기능을 갖추되 쉽고 저비용으로 구축

EASI

7

서울대 안성훈 2019

소프트 로봇

- 저가, 안전, 단순한 구조- 복잡한 제어 없이 조립 및 이송

적정 센서

- 저가 고감도 센서- 비전센서를 이용한 구형장비 IoT화

비전 기반 장비 모니터링

Small data 처리

- Big data 생성 전 데이터 전처리로비용 절감

- 통계기법, 물리량 등 단순한 계산

머신러닝 알고리즘 Small Data로 변환

적정 IoT 통신

- 아두이노 등의 저가형 칩을 이용하여 통신- 전력만으로 생산량 및 장비 상태 모니터링

전력 측정 센서고감도 센서

8

서울대 안성훈 2019

적정성 평가요소 (EASI)평가 척도

1 2 3 4 5

적정 기능 (Essential) ○

구매 가능 (Affordable) ○

적용 용이 (Simple) ○

장비 호환 (Interoperable) ○

총 점 15

적정성 Checklist (예시)

무조건 저렴한 기술이 아닌 시스템화를 통하여 비용을 절감하는 기술

단위 비용

시간 또는 수량

초기투자비용

1년 2년 ∙∙∙∙∙

일반 스마트팩토리 솔루션적정 스마트팩토리 솔루션

9

서울대 안성훈 2019

§ 단점

– 고비용, 노령화, 인구(노동력)감소, 낮은 노동생산성

– 취약한 중소기업 연구 역량 (스마트팩토리 구축 역량)– 제조 지식이 체계적으로 축적되지 않음

§ 장점

– 우수한 ICT 인프라

– 세계 최고 수준의 제조업 비중(GDP 30%)과 공급망(supply chain)– 세계적 수준의 대기업 기술력과 시장 확보

§ 한국형 적정 스마트팩토리의 단기 적용 제안

– 간단한 센싱과 데이터 관리부터 시도 à 데이터 기반 제조/관리 지식 축적

– 최적의 공정/라인 파라미터를 확보 à 공정 모델 및 디지털 트윈 구축

– 적정한 공정에 자동화/로봇 적용 à 플랫폼화/모듈화로 다양한 공정에 확장

2019년 한국의 중소기업 환경과 제안

10

서울대 안성훈 2019····

····

센서 빅데이터

VR/AR 로봇 에너지저감

클라우드

CPS (Digital Twin)

IoT

제조장비

···· 제조라인

공장공장

PLM/SCM 고객공급자

다양한 기술 스펙트럼에서 저비용이면서도 최적인 기술 선정

Soft Robot

Small Data처리

적정 IoT 통신* 저가의 센서- 고감도- 무선(RFID)- 비전- 전력