산업융합시리즈3호 - biz.kebhana.com · 자동화 공장 스마트 팩토리 비고...

관계사 내부용

하나 산업정보

Hana Industry Info

년 월 일 제 호2018 10 4 2018-3

산업분석 연 구 위 원 이주완

산업분석 수석연구원 황규완

산업분석 수석연구원 김유진

산업분석 연 구 위 원 안혜영

산업분석 수석연구원 김동한

산업융합시리즈 호3

스마트 팩토리 차 산업혁명의 아이콘- : 4심층 이슈 분석

1 스마트 팩토리 제조업과 가 결합된 제조공정의 융합, ICT 이주완

� 스마트팩토리는제조업에 가융합된 차산업혁명의아이콘과같은존재이며연속공정대ICT 4

신모듈공정이도입되고 빅데이터등의활용을통해맞춤형유연생산이가능IoT, CPS, AI,

� 국내에서는정부의주도하에중소 중견기업을대상으로스마트팩토리전환을서두르고있☞

으나스마트팩토리관련국내기술수준은선진국에크게못미치고시장점유율도낮은형편

� 현재와같이낮은레벨의스마트팩토리를양산하기보다는핵심기술을확보해자립도를높이

는동시에고도화단계의스마트팩토리를구축하며노하우를축적하는것이더중요

이슈 추적Hot

2 스마트 빌딩 건축 및 부동산 투자시장의 새로운 혁명, 황규완

� 기술발달로입주자의만족도를향상시키고 관리 운영비용을최소화할수있는스마ICT/IoT , ・

트빌딩에대한관심이높아지고있음

� 비용대비효용이지속적으로개선되고있어기존건물의스마트화도꾸준히증가할것으로예

상되어글로벌대형 기업들의진출이활발해지고있음ICT

3 철강 업계 리딩 기업 중심으로 스마트 팩토리 도입에 박차, 김유진

� 철강산업은최근다양한구조적인문제공급과잉 환경 인건비등의비용구조를해결할수있는( , , )

신성장동력으로스마트팩토리에주목

� 국내리딩기업인 가자체스마트팩토리플랫폼인 개발에성공하고공급사슬POSCO “PosFrame”

전반에걸쳐확대적용중이며 최근중국중대형업체도스마트팩토리도입에가세,

4 정유화학 산업에서의 스마트 팩토리 활용 사례· 안혜영

� 정유화학산업은공정자동화가구축된특성상기술융합에제약이있었으나 기술진보로· ICT 정유·

화학공정에통합이가능해지자생산성개선 리스크경감등을위해스마트팩토리도입시작,

� 독일 는벨류체인전반에스마트팩토리를도입하였고현재이로인한효율성향상및비용절감BASF

효과가가시화되었으며 중국 과한국 는현재시험단계에있으며부문별로성과를확인, Sinopec SK

5 자동차 기업들의 혁신을 위한 스마트 팩토리 추진 사례 김동한

� 글로벌선두자동차기업들을중심으로생존과성장을위해자동차제조공정에스마트팩토리

기술을적용하는사례가점차증가하고있음

� 인공지능 사물인터넷 센서등의기술이발전하는가운데 저성장과경쟁심화기조로스마트, , ,

팩토리를통해제조프로세스의혁신에대한필요성이높아지고있음

심층 이슈 분석

스마트 팩토리 제조업과 가 결합된 제조공정의 융합, ICT

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하나금융경 연구소3

스마트 팩토리 제조업과 가 결합된 제조공정의 융합, ICT

스마트 팩토리는 제조업에 가 융합된 차 산업혁명의 아이콘과 같은 존재이며 한국도 정부ICT 4

주도로 확산을 꾀하고 있다 그러나 스마트 팩토리 관련 국내 기술 수준은 선진국에 크게 못 미치고.

시장점유율도 낮아 스마트 팩토리 구축 시 핵심 요소 대부분을 외국에 의존해야 하는 상황이다 핵심.

기술을 외국에 의존할 경우 자칫 생산 공정상 기밀들이 외부로 유출될 가능성도 있다 따라서 현재와.

같이 낮은 레벨의 스마트 팩토리를 양산하기 보다는 핵심 기술을 확보해 자립도를 높이는 동시에

고도화 단계 레벨 의 스마트 팩토리를 구축하고 그 과정에서 노하우를 축적하는 것이 더 중요하다( 4) .

스마트 팩토리의 개념과 사례

■ 차 산업혁명 시대의 정의에 대한 이견이 있으나 새로운 변화는 거스를 수 없는 흐름4

● 독 연 연 가 에2014 ‘new High-Tech Strategy’ Industry 4.0

라 용어가 등 등 나라별 사 책 진( 2011 )

- 재 략 신 략Advanced Manufacturing( ), ( ), 2025( ), High美日中

란드Value Manufacturing Strategy( ), Smart Industry( )英

● 월 다보스 포럼에 차 산업 주 등 에 라 계 각2016 1 , ‘4 ’

언 통 차 산업 열 산 시4

● 경 산업 란 생산 크게 상 시‘ ’ ,

곡 변곡 에 사용 차 산업 변곡 뚜 지GDP-Time 2~4

- 차 산업 당시에 어 계가 사람과 말 동 체 생산1

비 나 그 후에 연 고 진 진 고

● 또 차 산업 사 들과 수 등 보 독 미 등4 ,

가 술 과 경쟁 역 어 다 책 상업 도가 엿보,

- 산업 업 랫폼 비스 연계 공지 등, , ,

- 차 산업 가 창 것도 독 럽과 미 업들 도 고4

● 그럼에도 고 술 단계 진 에 라 산업 간 지고, ICT

경 러다 변 고 다 것 수 없 에 에

● 차 산업 규 짓 다 들 등 고 지만 산업 심 생산4

식 변 생산 식 변 가 어 사 변,

- 시 에 생산 식 변 수 것 스마트 리라 수

하나 산업정보 Hana Industry Info

Hana Institute of Finance4

■ 차 산업혁명의 핵심은 사이버물리시스템에 기반을 둔 유연한 생산 활동4

● 재 생산 동 가 동 비에 목 태 다 진보 나 큰 틀IT

에 차 산업 시 에 도 연 공 시스 지 고 상2

- 통신 그리고 도 것 등 큰 변 라 수RFID

● 그러나 차 산업 시 에 사 리시스 본격 도4 (Industry 4.0)

어 비 간 트워크 통 연 생산 동 가,

※ 사 리시스 실 공간과 비(CPS: Cyber Physical System): ,

스 등 가상 공간 보처리 등 용 실시간 통 시스S/W, ,

● 사 리시스 재 도 에 IoT(Internet of

생태계가 어Things) IoS(Internet of Services)

- 동 사 간 통신 통 집 식에 산 생산에 다,

고 고객 맞 생산 변 것 큰 차

그림3 | 산업혁명 변천사

자료 독일 인공지능연구소: DFKI (Deutsches Forschungszentrum f r K nstliche Intelligenz, )ü ü



■ 스마트 팩토리는 사이버물리시스템 이 구축(CPS) 된 신개념의 생산 시설

● 차 산업 시 생산 동 주도 게 스마트 리 본 생태4 IoT

계 고 여 나 가 사 리시스 경 갖 어

- 스마트 리 비스 비 참여 등 변 진,

● 사 가 근거리 통신 사용 사 간 가 게IoT( )

다 가상공간과 실 공간 나 생태계 역 수CPS

- 통신과 등 라가 결 건IoT, IoS(Internet of Services)

■ 수평적 수직적 네트워크 도입으로 능동적인 모듈 기반의 생산체제로 전환,

● 스마트 리 동 공 사 가 큰 차 통신

업 과 드 가 지고 스스 생각 공 진 다

- 동 공 과 진 순 에 라 단순 복 도 계

● 컨 어 시스 연 공 신 공지 탑재 각, /

스스 단 다 공 듈 찾 동 생산 진

- 동 복수 듈들 동 고 실시간 보 시간

● 공 진 탑재 스마트 트 수시 각 공/

듈과 보 고 동 공 진

- 든 공 어 빅 에 용

표1 | 스마트 팩토리와 기존의 자동화 공장 비교

자동화 공장 스마트 팩토리 비고

공정단위 연속적 컨베이어벨트( ) 모듈별 진행 수평적 수직적 공정 네트워크 도입/

공정진행 정해진 Sequence대기시간 선 후 공정을 고려한, ·

최적 모듈로 이동 진행·모듈과 카트 간의 정보 교환

부분품 이동수동적

정해진 에서Route Go/Stop

능동적

최적 공정 모듈을 찾아 이동스마트 카트로 이동

유지 보수·엔지니어가 진단 조치,

전체 공정 라인 Stop

자체 진단 원격 제어/

문제 발생 모듈만 Stop

문제 발생 전 예비 경보

중앙관제센터에서 조치

생산품목 획일적인 디자인과 규격 Customized Product공정 진행 직전에도 디자인 규격,

등 변경 가능

자료 하나금융경 연구소:



스마트 팩토리< >

■ 생산 공정에 관련된 모든 요소들이 긴밀한 네트워크를 형성

● 공 내 동 사용 공 계 동 원거리 동( ) , , , ( )

등 든 들 공지 원격 어 식에 통, , IoT,

● 듈별 독립 어가 가 상 상 생 시 체 공 에

주지 등 내용 순 게 변경 것 가,

■ 제품이 스스로 인식 판단해 다음 공정으로 이동하며 공정을 진행,

● 개 지닌 사 에 지Smart Product(Intelligent Product) /

공 순 공 건 시간 가 짧 듈 스스 동

● 러 공 진 가 것 각 별 독립Smart Cart

에 탑재 어 므 스스 립 과Smart Cart

● 편 스마트 리 경에 지 용 에 지 고 시스, ,

에 스마트 도 등 라 시 식도 크게 변Logistics

자료 독일 인공지능연구소: DFKI (Deutsches Forschungszentrum f r K nstliche Intelligenz, )ü ü



사례 지멘스의 스마트 팩토리< 1 : Amberg 1) >

■ 과 를 사용해 다품종 생산 자동화 공장 구축PLM SIMATIC MES

● 수 주 리 등 용 개(Product Lifecycle Management, PLM)

가상 생산과 각 스 어 생산 리시스 등 연동‘ ’ , , ,

● 등 산업용 동 주PLC(Programmable Logic Controller) S/W

생산 공 개 상 연간 만개 상 생산Amberg 1,000 1,200

● 체 개 동 비들 트웨어가 용 어 루, SIMATIC MES

천만 개 개별 공 리 동 량 지5 75%, 0.00115%(11.5ppm)

■ 융합 센서 빅데이터 분석 등을 통해 최소화ICT , , Loss Time

● 공 과 같 다 생산 경우 가 뀔 생Amberg

공 수 체 지 에 상당 시간 낭비( , changeover)

● 공 계 들 통 생 빅 실Amberg IT

시간 고 스스 사 결 체 지 결

- 수만 개 과 비에 착 개별 드들 계 상과 량 등 감

지 스 통 매 천만 개 생5

● 러 들 가 것 든 에 드 착 고 지 비RFID

들 과 트워킹 지 수M2M(Machine to Machine)

● 에 당 랫폼에 근 엔지니어들SIMATIC IT

든 상 고 공 진 니 링

1) LGCNS, Hellot.net



사례 완성차 메이커들의 스마트 팩토리< 2 : 2) >

■ 폭스바겐 가 장착된 자동차 플랫폼이 능동적으로 공정을 진행: RFID

● 생산 보가 착 동차 랫폼 생산 라 동 동RFID

신 가공 업 계들에게 청

● 차체 랫폼 도에 공 에 과 용 등 통 별도

공 원거리 비들 가상 공 통 원격 운 리,

■ 다임러 벤츠 모듈형 플랫폼과 클라우드를 활용해 맞춤형 제품 생산:

● 듈 랫폼과 주 생산 식 통 엔진 리어 포 트 시스 색, , ,

상 등 동 고객별 생산customized

● 랫폼 등 클라우드 지 스 수 주 리SAP HANA ERP (PLM)

께 사용 여 듈 공 업체들과 보 공,

● 개 상 개 공 업체가 동 랫폼 사용 여 통 규격20

공 망 리 통 납 수 과 만 도 동시에 달

■ 에너지를 자급하고 자율형 무인 카트와 협업 로봇을 이용해 유연한 공정 전환 추구BMW:

● 탄 복 재 고탄 내열 라스틱 루미 드라 브 듈 등 신 재, ,

연료 지 체 산 통 원과 에 지, ,

● 신 재 통 스 트 공 사라지고 립 시 컨 어 트 신, ,

스마트 트 업 사용 연 공 가(Cobot)

2) LGCNS



사례 의< 3 : GE Brilliant Factory3) >

■ 모든 데이터를 인터넷 인공지능 클라우드를 활용해 각 기계 설비 간 공유, ,

● 도 지역에 건 만평 규 생산시 에 여GE 8.2 1,500

직원들 생산라 생산지원 검사 등 진, , 3D

● 첫 째 생각 공 곳에 공 워 가스 운 등 사업GE , , & , 4

다 들 동 공 동 동 비 용 생산 가공, , ,

● 산업 처리 공지 술 결 여 공 내 비 계에, ,

생 든 클라우드 연결 각 계 비 간 공

■ 푸네 공장을 테스트베드로 삼아 완전 무인공장을 추구

● 공 곳곳에 가 어 어 공 상 실시간 가 에

생 시 습 공지 처리,

● 극 공 내 목 고 후 주

지 공 에 동 생산 가격 경쟁 강 시킬 계

● 다만 생각 공 사결 공, ‘ ’

지 못 단 지 수 어 다 시나리 상

여 스트

3) SERICEO



스마트 팩토리의 핵심 요소와 유망 분야

■ 인지 센서 바이오칩 반도체Perception( ): , , Analog , Wearable Device

● 스마트 리 실 차 건 지 어 동(perception)

루어지 에 당input trigger

● 지 단계에 것 각 들 도체 등, , Bio-chip, Analog

후 비 단계에 가 가 포Feedback Wearable Device

- 리 도 도 고도 등: , , , , , ,

■ 통신 블루투스 등 를 구현하는 근거리 통신Communication( ): NFC, IoT tool

● 스마트 리 심 라 수 근거리 통신에IoT

근거리 통신 식 블루 스 등 들 수RFIF, NFC, (Beacon)

- 비 블루 스 가 것 특징(beacon)

● 미에 태 특NFC(near field communication) RFID

에 특 고주 역 통신 식(13.56MHz)

● 가 태그 보 리 가 통신만 가 비RFID

쓰 가 통신 식NFC /

● 마찬가지 통신 가 통신 식 블루 스가NFC

블루 스 식 거리가 고 통신 도가 빠 다 지님

- 식 거리 에 달 고 통신 도 빠NFC 600 60

● 편 짧 식 거리 동시에 용 식 거리가NFC

내 짧 에 원천 킹 가 거 없10cm

- 블루 스 도달거리가 나 보 낮고 업시간 단 재

표2 | 단거리 무선 통신 방식의 특성 비교

구분 RFID NFC Blue Tooth / Beacon

주파수 대역135kHz, 13.56MHz,

908.5~914MHz13.56MHz 2.4GHz

인식 거리 ~3m ~10cm ~60m

셋업 시간 ~0.1sec ~0.1sec ~6sec

통신 속도 - 424kbps ~24.4Mbps

양방향 통신 불가능 가능 가능

자료 하나금융경 연구소 정리:



■ 이동 스마트 로봇 드론 자율주행차 자기부상열차 등Mobility( ): cart, , , ,

● 동 근거리 동과 원거리 동 수 근거리 동 스마트 cart

등 원거리 동 주 차 드 사열차 등 망, , ,

- 근거리 동 공 내 원거리 동 공 과 공 창고나 매 간 동,

● 근거리 동 주 생산 단계에 많 생 고 원거리 동 단계에 당

경우 근거리 동 수단 동시에 공 립 수단 도 용( )

- 상열차 경우 스마트 리 단계에 근거리 동에

■ 분석Analysis( ): AI, Big Data, SSD, ADC(Analog-Digital Converter), ITS

● 공 어 고 사고 량 등 돌 상 에 처 등 뇌 역 트에,

공지 과 등 수 도(AI) Big Data SSD

● 또 들 지 보가 날 그 태 날 그,

지 주 역시 수 가 크게 망ADC

● 편 동 공 계 탕 산업공 과 스마트, (Industrial Engineering)

심 라 수 역시 망ITS(Intelligent Transport System)

- 주 원거리 동에 시스ITS

그림4 | 의 스마트 운송 로봇BMW (Smart Transport Robot)

자료 : BMW



■ 동력Energy( ): 에너지 저장 시스템 스마트 그리드Solar Panel, Wind-Mill, ESS( ),

● 스마트 리 특징 나 등 에 지 공 내 다

시 에 태 나 시 고 그린에 지 용

- 스마트 리 미 에 지BMW

● 그린에 지 용 망 경우 시간 공 가24 ESS

비 갖 어 고 스마트 그리드

- 공 단 규 스마트 그리드 비 빠 시 내에 상용 가

■ 제조 로봇Manufacturing( ): 3D Printer,

● 재 린 가 비 단순 생산 주 사용 지만 차 과3D

재료 다 상 고 가 진 에 라 크고 복 생산도 가

- 미 동차나 주택 건 사 가

● 린 경우 공 지시 담당 게3D AI

므 산업 빠 게 것 연

- 스마트 리에 것 드 계열 닌 산업용

표3 | 부문별 성장 가능성이 높은 분야 및 업종

Production

생산( )

Logistics

물류( )

Service

파생 비즈니스( )

Perception

인지( )

Sensor / Optics / Bio-Chip

Analog SemiconductorSensor

Sensor / Optics / Bio-Chip

Analog Semiconductor /

Wearable Device

Communication

통신( )

IoT / RFID / Beacon

NFC / Bluetooth

IoT / RFID

Beacon / GPSIoT / GPS

Mobility

이동( )Smart Cart / Robot

Dron / Self-Driving-Car

Magnetic-Levitation-Train

Analysis

분석( )

IE (Industrial Engineering)

AI, Big Data

ITS

(Intelligent Transport System)Big Data / SSD / ADC / AI

Energy

동력( )

Solar Panel / Wind-Mill

ESS / Smart-Grid

Solar Panel / Fuel Cell

Ion Battery / Battery ChargerBio-Battery / Solar Panel

Manufacturing

제조 공작( , )

3D Printing (Polymer/Metal)

Robot

자료 하나금융경 연구소:



국내 스마트 팩토리 도입 현황과 향후 과제

■ 스마트 팩토리는 고도화 수준에 따라 단계로 구분4

● 공 스마트 리 것 라 공지 등ICT , HW, SW,

변 수 에 처 수 과 태 갖 수 없

● 라 공 동 지 수 에 라 스마트 리 간 간, 1, 2,

고도 등 단계 고도 단계가 진 미 스마트 리4

- 고도 단계 체계가 벽 갖춰지고 맞 연 생산 가 수: IoT, CPS

● 에 단계 거 지 고 고도 단계 스마트 리 시 운 경1~3

우도 지만 극 진 변 과 거

- 단계별 진 결 고 운 체계 고도 것 리스크 낮

■ 삼성 등 기업들 스마트 팩토리 플랫폼 시장에 진출SDI, SK C&C, LG CNS SI ,

● 공 스마트 리 보다 운 체계 랫폼HW SW

욱 라 수 내 업체들도 근 루 시SI

● 삼 등 내 시스 업들 경쟁 스마트SDI, SK C&C, LG CNS

리 에 랫폼 개 시 포스 등도 경쟁에 가, ICT

- 직 사 계열사 주 단계별 루 공 그 고

표4 | 스마트공장 수준별 단계 정의

레벨 정의 주요 내용

기초 단계 생산이력 추적 관리생산설비 물류 등 정보를 기초 를 활용해 수집하고 이를 활용한, ICT

생산관리 구현

중간 단계1 광범위한 생산 정보 실시간 집계 및 모니터링센서와 빅데이터 등을 이용한 자동화 설비를 활용 실시간 최적화된IoT, ,

체계 구축중간 단계2 기반 실시간 자율 제어IT·SW

고도화 단계 기반 맞춤형 유연 생산IoT·CPS 고도화된 와 자동화 설비를 활용 지능화한 완전한 생산체계 구축ICT ,

자료 스마트공장 추진단:

표5 | 국내 대표적인 스마트 팩토리 플랫폼 공급자

삼성 SDI SK C&C LG CNS

플랫폼 명칭 넥스플랜트 스칼라 에이브릴, 팩토바

론칭 시기 2016 2016 2018

자료 언론 보도 정리:



■ 정부의 적극적인 지원 하에 년 말 약 개의2017 5,000 스마트 팩토리 구축 완료 및 진행

● 차 산업 경쟁 갖 월 업 신 략4 2014 6 3.0「」

고 민 동 견 업 상 스마트 공 보 진·

● 산업통상 원 산 에 스마트공 진단 고 신용보 신 등,

과 스마트공 보 신 여 스마트공 지원‘ ’

- 산업 ,신보,‧ 신 간 스마트공 지원 체결(2016.9)｢｣

● 월말 재 개 스마트 리 진 개 료2017 11 , 4,889 3,984

개 재 지 스마트 리 만개 것 목905 2025 3

- 스마트 리 목 망 만개( ): 1 (‘ 만개20) 2 (→ ‘ 만개22) 3 (→ ‘25)

■ 스마트 팩토리 도입 후 매출 증가 불량 감소 등 가시적인 성과 도출,

● 스마트 리 업들 경 과 결과 업 체 비

매 가 도 것 나타났 생산 도 상 었2 16%

- 매 가 비 스마트 리 업 체(2013~15): 13.5%, 7.2%

● 또 생산 과 에 생 량 에, 2015 30,000ppm 2018 500ppm

수 낮 납 후 생 량 역시 에 락1/60 120ppm 5ppm

- 만 개 당 량 생 개수 빈도수 말 도체 등ppm(part per million): ( ) IT

산업에 단 공 리ppb(part per billion)

● 뿐만 니라 연평균 45억 원 원가 감 과가 생 것 집계 어 스마트

리 도 업 질 수 개 에 크게 여 것 나타남,

그림5 | 국내 스마트 팩토리 도입 현황 및 전망 그림6 | 스마트공장 구축 기업과 일반 기업의 매출 추이

0

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

30,000

35,000

2014 2015 2016 2017 2020E 2022E 2025E

(개)

95

100

105

110

115

120

2013 2014 2015

제조업 전체 스마트공장 구축 기업

(2013=100)

자료 스마트공장 추진단: 자료 스마트공장 추진단:



■ 국내 스마트 팩토리 대부분은 아직 기초 단계 레벨에서 벗어나지 못한 상태

● 근 간 견 업 주 스마트 리 업 빠 게2~3 ·

가 고 지만 업 직 걸 마 단계에 고 것 나타남

● 말 재 스마트 리 개 업 상 사 결과 체2016 2,800

업 단계 고 간 단계79.1% 1 19.2% 2 1

● 과 경우 생산 고 생산 보 실시간 집계 니 링1 2

수 미에 스마트 리라고 에 크게 미

- 간 단계 비 고도 단계 상3 2 1.7%, 4

■ 스마트 팩토리가 도입되면 단순 작업 인력은 축소되고 시스템 인력 수요는 증가, SW

● 스마트 리 특징 가운 나가 공지 등 용 공ICT, , ,

동 므 단순 업 근 수가 감 것 라 상 지

● 그러나 근 사 결과에 스마트 리 도 업 고용 가

업 체보다 것 나타나 스마트 리가 고용 진시킴

● 러 상 결과가 나타난 스마트 리가 직 단계

에 고 어 실질 공 동 가 루어지지 것 단

- 고도 단계에 진 맞 연 생산 가 짐4 IoT·CPS

● 후 스마트 리가 고도 단계에 진 게 단순 업 수 크게 감

수 에 없 나 랫폼 운 동 어 등 시스 과 가 수 크게 가, SW

- 리운 근 비에 큰 변 가 상·

그림7 | 국내 스마트공장 구축 기업의 스마트화 수준 그림8 | 스마트공장 구축 기업과 일반 기업의 고용 추이

기초

79.1%

중간 1

19.2%

고도화

0.0%

중간 2

1.7%

90

95

100

105

110

2013 2014 2015

제조업 전체 스마트공장 구축 기업

(2013=100)

자료 스마트공장 추진단: 자료 스마트공장 추진단:



■ 전 세계 스마트 팩토리 관련 시장은 외국 기업들이 독식HW, SW

● 주도 단 간 내 스마트 리 산 고 지만 스마트 리에

업들 가 고 역사가 짧 에 직 경쟁 매우 낮

● 고도 단계 스마트 리에 업들 수 체가 미미 수 고 스마트

리 공 수 역량 갖 업도HW, SW

- 업체들 스마트 리 랫폼 시 나 막 태동 단계SI

● 러 실 어 계 스마트 리 시 지 스 독SW ( ),

웰 미 스 스 에 슨 미 미 비시 본 등 업들 주도( ), ABB( ), ( ), ( )

- 상 개 업 시 에 달5 53%

■ 스마트 팩토리를 구성하는 요소들의 해외의존도가 높아 핵심 기밀 유출 등의 리스크 존재

● 스마트 리 들에 내 술수 진 에 비

크게 진 것 나타나 스마트 리 시 도가 다 우 재

- 스마트 리 개 심 목 내 술수 진 수8 60%

● 스마트 리 시 생 등 단순 재 가 니라

수집 동 어 진단 결 등 생산 심 에 보 슈 생, ,

- 통신 사 에 보듯 심 술 에 리스크에

● 라 낮 스마트 리 산보다 심 술 보 립도

동시에 고도 단계 스마트 리 우 것

그림9 | 세계 스마트 팩토리 기기 및 시장점유율SW 그림10 | 스마트 팩토리 분야별 국내 기술 수준

지멘스

15.0%

록웰

11.0%

ABB

11.0%에머슨

9.0%미츠비시

7.0%

기타

47.0%

80

60

70

60

20

90

40 40

0

20

40

60

80

100

PLC CNC MES ERP PLM SCM 센서 로봇

(%)

평균: 57.5

자료 산업은행: Markets and Markets, 자료 산업부:



이슈 추적Hot

1. 스마트 빌딩 건축 및 부동산 투자시장의 새로운 혁명,

2. 철강 업계 리딩 기업 중심으로 스마트 팩토리 도입에 박차,

3. 정유화학 산업에서의 스마트 팩토리 활용 사례·

4. 자동차 기업들의 혁신을 위한 스마트 팩토리 추진 사례



스마트빌딩 건축 및 부동산 투자시장의 새로운 혁명,

기술이 발전하고 마찰 없는 경제가 확산되면서 스마트빌딩이 재조명 받고 있음 특히 센서류ICT/IoT .

등 스마트빌딩 구축비용이 빠르게 하락하면서 비용 대비 효용성이 개선되고 통합관제시스템이 발달함에,

따라 에너지 절약을 통한 비용 절감 효과가 속속 입증되면서 스마트빌딩에 대한 관심이 더욱 높아지고

있음 또한 업역 간 장벽이 낮아지고 산업 간 융합이 확대되면서 업무공간의 유연성이 중요해짐에 따라. ,

최종 수요자 측면에서도 스마트빌딩의 선호도는 높아질 전망 스마트빌딩 시장 확대에 대비해 글로벌.

유수의 기업이 진출하고 있으며 국내 대형 업체들 역시 적극적으로 시장에 참여하고 있음ICT ICT

■ 스마트빌딩은 입주자 효용 및 관리 효율을 극대화하는 건축물

● 스마트빌 리 트빌 란 빌 거주 에게 생산 고 비용 고 경( ) , -

공 것 목 다 비 통 시스 통 리・

운 건 미

※ 스마트빌 리 트빌 과 사 개 그린빌 그린빌 리( ) ,

운 시 에 지 뿐만 니라 건 시 에 탄 재 사용,

경 염 지 공 용 등 건 라 사 클 경보 강

● 스마트빌 통상 가지 극 것 목 거주①

에 지 운 비용 감 변 에 연 등, ,② ③

● 스마트빌 시 가 본격 후 상업용 동산 건 시

러다 시 트가 상 스마트빌 리시스 용 여 가 빌(IBMS)

가 에 직 것

그림11 | 스마트빌딩의 시스템 구성 표6 | 상업용 부동산의 패러다임 시프트

구 분 년 이전2000 년 이후2000

가격

비용( )

사용시간 별 부담

사후 정산( )실시간 정산

측정기간 부하

사후 측정( )

시간 분 단위 부하(30 )

실시간( )

고객

관여

사용명령 통제/

일방향( )쌍방향 시장

수요

대응

축소 단절형,

직접 통제

수요경쟁 위험관리, ,

자동통제

트렌드

§ 선택 축소

§ 비용 증가

§ 제한적 통제

§ 고객 외면

§ 선택 확대

§ 비용 변동성

§ 정보의 가치

자료 : ITU(2015), 'Intelligent sustainable building for smart sustainable cities' 자료 : Ron Zimmer(2003), 'Intelligent Building - Meter Reading and Energe

management'



■ 스마트빌딩 시장 규모는 년 억불까지 확대될 전망'21 225

● 스마트빌 시 규 재 억 수 후 연평균'16 125 12%

에 억 가운 시 억 지 망'21 225.1 , HW 107.2

- 상업용 동산 스마트빌 비 지 망37% (technavio, 2018)

● 시 규 주 스마트빌 시스 도 시 가,

에 지 빙 리비용 감 비용 비 용 등,

■ 최종 수요자 마찰 없는 경제 확대에 따른 선호 증대: (friction-free economy)

● 시 내 상 연결 강 고 비 니스 업 강 등 통 업

역 간 벽 낮 지 공간 용 연 보가 짐

- 근 등 신 업 에 결 고 업 공간 도 도 등(Hoteling) ,

근 경 스마트폰 등 통 생산 극 수

● 스마트빌 근 경과 사용 택 사용 만 도

생산 상에 크게 여 것

- 에 니얼 직 택 첨단 근 경에 근Dell(2016) 82%

수 지 여 고 다고 답

● 스마트빌 에 수 가 에 라 보다 우수 직원 채용

보다 생산 업 차고객 것 상

그림12 | 스마트빌딩 시장 규모 그림13 | 마찰 없는 경제(Friction-Free Economy)

12.5

22.2

0

5

10

15

20

25

2016 2021

(십억$)

자료 : technavio(2018), 'Global Integrated Building Management System

Market 2017-2021'

자료 : JLL(2016), 'Are Smart Building Smart for Business?'



■ 운영자 효율적인 시설 관리를 위한 체계적인 업무 환경: 확보

● 통 리시스 등 연계 어 각 가 용 단 거나 실, IoT,

내 도 도 공 질 등 실시간 수집 어 에 지 상, ·

- 스마트 빌 공 비용 감 고 리 용 경우 가24~32% (

감 시키 열비용도 감 가20% ) 50~75%

● 빌 에 사용 에 지 빅 실시간 건 리 략 수립

가 리 비용 감 가

- 원격 리 리 통 빌 리 극 리 비용

■ 투자자 빌딩 투자수익 극대화 추구:

● 비 근 만 도 업 에 지 등 차( ) , ,

가 료 공실 리 에 리 가 본 득도 가

- 스마트 빌 타 빌 에 비 료 낮 공실 보 매매8~35% , 9~18%

가격도 상 것 짐2~17%

● 가격 등 스마트시스 에 비용 지 락 고 어

빌 스마트 빌 도 가 것 상

- 스마트 빌 시스 여 가 산가 에 직 미 망

그림14 | 빌딩 동향ICT

자료 삼성: SDS



■ 세계에서 가장 스마트한 빌딩The Edge,

● 스 담에 사 스빌 재 지Deloitte 'The Edge'

계에 가 스마트 빌

● 가 식 여 주차공간 고 근 상당수가The Edge ,

진 리가 없 연 채택 고 등 업역 간 ・

강 신 업 트 드 지원 도 공간 계 어

- 근 업 당, ,

● 또 에 지 차원에 도 계 수 평가 고 만 천개, Top 2 8

가 직원 수 실내 도 냉난 상 등 실시간 수집, , ,

통 리시스 극 에 지 에 여

- 에 지 사용량 같 규 건 비 수 에 과The Edge 30%

■ 년 된 낡은 빌딩이 스마트 빌딩으로 환골탈태Pennzoil Place, 40

● 에 공 스 에 스 빌 사Pennzoil Place 1975 Cisco

시스 도 스마트빌 변

● 만개 상 실시간 에 지 사용량 여 동10

어 에 지 사용 극

- 에 지 사용량 감 시킨 후 에 가 감 실 내 사용'12 51% '13 11% ,

감 보 러 에 지 도 개30% , 25%

● 사 건 얼마든지 스마트 빌 변 시킬 수Pennzoil Place

미

그림15 | 빌딩Deloitte 'The Edge' 그림16 | 빌딩Pennzoil Place

자료 : schneider-electric 자료 : Pennzoil Place



■ 은 글로벌 업계의 새로운 먹거리IBMS IT

● 스마트 빌 심 건 보다 IBMS(Integrated Building

리 동 리 시스 에Management System)

- 신 건 경우 에 맞 어 비나 공간 계 수 어 욱 나IBMS

같 건 도 얼마든지 스마트빌 변 가Pennzoil Place

● 등 업 심 스마트빌 심 라Cisco, Hitachi, Honeywall, IBM IT

수 시스 랫폼 고IBMS

- 술 에 지 에 집 어 건 사보다 업계 역IBMS IoT IT

● 스마트빌 경우 각 것도 지만 공 후 지HW IBMS

지 리가 수 계 업체보다 업 역 식

■ 국내 유수의 기업 역시 사업에 진출ICT IBMS

● 내에 등 통신 업 에도 삼 삼 포스SKT, KT, U+ , SDS, LG CNS,

등 업 심 사업에 진ICT ICT IBMS

- 에 공 시스 심 에어컨 업 주도 나 술 ICT

도가 커짐에 라 주도 어감

● 내 스마트빌 주 에 지 에 집 어 업 공간 연

용 고 나 후 재 수 산 것

- 공 등 에 지 에 니 수직 업 등 업 공간,

스마트 실 등 만 용

표7 | 글로벌 주요 업체IBMS 표8 | 국내 주요 스마트빌딩 사례

구 분 특 징 구 분 특 징

Cisco브랜드 론칭 조명회사와 협업'Digital Ceiling' , LED

등 플랫폼의 외연 확장 중IBMS여의도 몰IFC

빙축열 시스템 적용 공간별 공조시스템 실시간,

모니터링

Hitachi에 특화 스마트빌딩 외 커넥티드 카 등Microgrid ,

전반에 진출 브랜드 론칭IoT , ‘Lumada'나주 한전본사

지중축랭 및 지열 활용 냉난방,

소수력 태양광 풍력 발전 활용 에너지 자급・・

Honeywell모바일 앱을 활용 센서와 입주자의,

을 활용한 구축feed-back IBMS

부산

국제금융센터

통합 출입통제 빌딩 안내 및 주차관제, ,

전력 조명제어 원격검침 누수감지 시스템, ,・

IBM글로벌 시설관리업체인 에ISS, IBM Watson

기반한 건물관리시스템 활용

송도

트리플스트리트

건물통합관제 스마트주차관리시스템 스마트, ,

키오스크 긴급 비상벨 솔루션,

Schneider

Electronic

에 특화 스마트시티 플랫폼과Microgrid ,

더불어 스마트 빌딩 플랫폼 론칭'EcoStruxure'

반얀트리 클럽

앤 스파 인 서울

객실관리 주차관제 통합 전력 및, , SI&FMS,

조명제어

자료 언론 기사 등 발췌 하나금융경 연구소: , 자료 언론 기사 등 발췌 하나금융경 연구소: ,



철강 업계 리딩 기업 중심으로 스마트 팩토리 도입에 박차,

최근 철강업계는 다양한 구조적인 문제 공급과잉 환경 인건비 등의 비용구조 를 해결할 수 있는 신성장( , , )

동력으로 스마트 팩토리에 주목 국내 리딩기업인 는 미국의 와 손잡고 선도적으로 스마트. POSCO GE

제조 시스템으로의 전환을 시도 는 년 광양 제철소 시범사업의 성공을 바탕으로 자체 스마트. POSCO 2016

팩토리 플랫폼인 개발에 성공하고 공급사슬 전반에 걸쳐 확대 적용 중 한편 최근 중국“PosFrame” , .

국 철강기업인 이 일체양익 전략 하에 스마트 제조 혁신을 추진하는 등 중대형 중국Baowu Steel 新

철강기업을 중심으로 스마트 팩토리 도입에 박차를 가하고 있어 국내 업계의 발 빠른 대처가 필요

■ 향후 철강산업의 질적 성장을 위한 신성장 방안으로 고려되는 스마트 팩토리

● 차 산업 시 철강업계 다 공 과 경 건비 등4 , ( , ,

비용 결 수 신 스마트 리에 심)

● 스마트 리 체 에 연 공 내 공지 술 용IoT

량 고 통 리가 가, GPS

- 통 수집 공지 술 탕IoT · · , (AI)

동 어 리·

● 연 철공 특 상철강산업 비 동 게 식 여 ,

근 업 심 술 목 스마트 시스 에 집ICT

● 내 리 업 가 미 고 도 스마트 리 에POSCO GE

집 고 가운 근 철강 업 스트리 책 에, 4.0

스마트 신에 심 가지고 격

그림17 | 철강산업의 스마트 팩토리 개요

자료 포스텍:



의 스마트 팩토리 적용 사례POSCO

■ 년 광양 제철소 시범사업의 성공을 바탕으로 개발과 함께 스마트2016 “PosFrame” 팩토리 적

용 확대 중

● 철강 업 극 용 업체 사ICT POSCO

생산에 에 과 에 걸쳐 신

- 철 후 공 상 빅 공지 용 시 사업 진2015 ,

● 후 공 강 연주 연과 같 철 공 공 포 고 에, ,

스마트공 시 사업 상 다 평가 고

● 빅 공지 용 과 건 가가 도 고 그(AI) (70 ) ,

건 과 여 진 결과 연간 억 원 도 원가 감에 공20 , 160

- 공 신비 검사 에어나 어 통 원가 감 심Scarfing

● 공 도 슬래브 결 여 별 상 공 내 병목 상Scarfing ( )

결 었고 신러닝 탕 강 도 시 에어나 가 어,

원료사용 결과 도

※ 슬래브 미 균열 나 질 등 결 거 공Scarfing:

● 철 후 공 스마트 공 탕 수집POSCO 2016

랫폼 개 고 철 용“PosFrame” 全

- 철강 생산과 에 생 량 수집 고PosFrame · · ,

스마트 술 술 통 스마트 리 랫폼( , AI)

그림18 | 의 스마트 팩토리 추진 방향POSCO

자료 삼정 자료 재인용: POSCO, KPMG



■ 공급사슬 전반에 걸쳐 확대 적용될 것으로 기대되는 의POSCO “PosFrame”

● 근 스틸과 등과 같 업에게 공 등 공 사슬POSCO PosFrame

에걸쳐스마트 리 랫폼 공동 고 실시간 보 공 업,

시 지 고

- 포스 건 가상 건 술 통 시공에 생 수 계 나 등3D

험

- 포스 에 지 빅 용 수 냉각시 원 복수

● 후 공지 술 공 에 목 동 수 고 사가 개POSCO ,

스마트 리 랫폼 업 맞 공 계“PosFrame”

● 뿐만 니라 사 든 직원들 상 신러닝 고리 과 훈

병 직 내 신 술에 도 상 도

- 포스 과 공동 가 과 개 여 직원 단 과2017 AI

운 고 개월 과 개편, 2018 10

표9 | 의 주요 계열사별 스마트 기술 도입 현황POSCO

주요 내용

POSCO§§ 광양제철소 후판공장 센서 카메라를 통해 데이터 수집 압력과 온도 실시간 분석으로 불량률 하락: IoT , ,

§§ 포항제철소 제 용광로 스마트 센서를 활용한 스마트 고로 구축 투입 원료와 온도 등을 데이터로 수집3 : ,

포스코건설 §§ 가상 건설 기술을 통해 시공에서 발생할 수 있는 설계오류나 안전문제 등의 위험을 예측3D

포스코에너지 §§ 빅데이터를 활용해 수증기를 냉각시켜 물로 환원하는 복수기의 성능저하 요인을 파악

자료 삼정 자료 재인용: KPMG

그림19 | 의 스마트 팩토리 플랫폼POSCO “PosFrame"

자료 : POSCO



중국 철강 회사들의 스마트 팩토리 적용 사례

■ 중국 철강산업 질적 성장에 초점으로 두고 스마트 팩토리 도입에 적극적,

● 시 철강산업 근 차원에 경 비2000 , ,

고 가가 비 등에 심 질 책 동 Baowu Steel

다수 업에 스마트 리에 심 고

- 강 사강 산시 시 주강철 등 사 차원에 스마트, , 2~3

리 략 수립 고

● 철강사 간 술 격차 등 철강산업 내 스마트 리 도

택과 집 통 단계 진 고 것

● 스마트 리 수 별 태 살펴보 도 견 철강사들 등 용

비 리 실시간 생산 보수집 리에 집,

● 철강사 등 통 실시간 시스 연동 실시간 공 동 어 등에 심PLC

고 철강사 다 지 시스 간 통신 비, , AI ,

시스 생산 등 목 에

※ 공 동 어 니 링 어PLC(Programmable Logic Controller) :

● 재 스트리 에스마트 리가 철강산업내가시4.0

시 지 시간 경험 술 개 등 가 것 평가, ,

● 다만 재 책 주 업체 동 살펴볼 스마트 비스, ,

진 것 단

표10 | 중국 철강기업의 스마트 팩토리 투자 현황 및 계획

기업 주요 내용

Baowu Steel§§ 단기 중국 공신부에서 지정한 스마트 제조 시범 사업으로 열연 스마트 공장을 완성[ ] : 1580

§§ 장기 전공정을 스마트 제조화한 후 산업 내 외부 네트워크를 통해 철강제조 모델을 보급[ ] : · 4.0

강소성 사강

§§ 향후 년 동안 인더스트리 및 스마트 팩토리에 억 위안을 투자할 계획5 (2017~2021) 4.0 12

§§ 세부 내용은 년부터 추진되고 있는 로봇 프로젝트를 확대 적용하여 년에는 개 로봇으로2016 2020 1,000~1,500

공정 내 인간의 노동력을 대체한다는 것

산시성 젠방

§§ 스마트 팩토리 도입을 통해 온라인 모델을 구축하고 운 중“5+1+1”

§§ 는 스마트 재고 스마트 물류 스마트 구입 스마트 판매 스마트 을 의미하며 은 각각 스마트5 , , , , recycle , 1

제조와 스마트 금융

광시 유주강철 §§ 스마트 팩토리 전략을 수립하고 년부터 프로젝트를 가동, 2015 MES(Manufacturing Execution System)

철강 전자상거래 업체 §§ 기존 판매 중심의 인터넷 활용에서 조달 생산 판매 모두 인터넷과 연결하는 방향으로 사업 모델을 변경, ,

자료 언론자료 종합:



■ 일체양익 전략 하에 중국 철강산업의 스마트 제조를 선도Baowu Steel, 新

● 철강사 독 스트리 라 가간 트Baowu Steel 4.0

지 스 독 등과 공동 철강산업( ) 4.0(2015~2020) 진

● 생산에 매 심 동 철강산업 러다 주도 Baowu Steel

스마트 랫폼 비스 신 체 스마트사업 략 택新

- 체 철강 본체 고 날개 달 도 다 미 과거 철강, “ + ICT,

상거래에 근 철강 스마트 랫폼 비스 략” “ + , ”

● 스마트 리 진 살펴보 열연 공 스마트 시Baowu Steel 1580

사업 진 후 지 철강 계 고 산업 내2017 4.0 , ·

트워크 여 철강 보 매 계4.0 (2018 ~)

● 열연 공 스마트 료 상태 보산그룹내다 공 에1580 (2017.6.30)旣

과 용 비 후 에 지 비 원가 동생산 개 망, ,

- 열연 시 공 스마트 용 창고 운 통 에 지 비1580 ( , ) 5% 감,

주 생 감 원가 감 동생산 개 등 과 실10% , 20% , 10%

● 철강 스마트 비 스마트 리 스마트 마 스마트 라4.0 3( , , ) + 1(

계 략 개 진 월 지 본 계) , 2018 6

● 스마트 리 스마트 라 실시간 수집 통IoT

에 각 실시간 공 지원 것

● 나 가보산강철 강철 가통계 등 과그룹사 업원 후 계사, , ,

등과 연계 가상연결망 통 다 보 수집 고 운용에 계,

- 산업 내 트워크 여 철강 보 고 매 계· 4.0

그림20 | 중국 의 일체양익 전략 개요Baowu Steel 新

자료 보산강철 자료 재인용: , POSRI



정유화학 산업에서의 스마트 팩토리 활용 사례·

정유 화학 산업은 산업 특성상 기술 융합에 제약이 있었으나 최근 기술 진보로 정유 화학 공정에· ICT ·

통합이 가능해지면서 수요 예측 생산성 개선 리스크 경감을 목적으로 스마트 팩토리를 도입 는, , . BASF( )獨

정유 화학 기업 중 가장 적극적으로 스마트 팩토리를 도입하고 있으며 에너지 절감 수요 예측 원료· , , ,

운송 등에 적용하여 실제 효율성 개선 효과가 나타남 한편 은 화웨이 등 기업과 협력하여. Sinopec( ) IC中

스마트 제조 플랫폼을 구축하여 단계 스마트 생산을 추진 중이며 이노베이션 은 공정 안전성3 , SK ( )韓

제고 생산 효율성 향상을 목적으로 스마트 팩토리 파일럿 프로그램을 운 중,

■ 정유화학 산업에서도 생산성 개선 리스크 경감 부가 수익창출을 위해 스마트 팩토리를 도입· , ,

● 산업 산업 미 생산시 에 공 동 가·

어 다 특 첨단 술 어 운ICT

● 그러나 근 사 빅 린 등 술 산, , AI, 3D 업 심 공 에

통 가 만큼 진보 · 산업에 도 스마트 리가 도 시

● 산업에 리틱스 지 술 용 에 라 에 지 리 공 통· ,

운 비용 감 등 가 지 생산 개 리스크 경감 과가

- 업들 그동 또 보수 통 생산 리스크에 나 근에

리틱스 등 통 리 식 용

● 또 업 과거 경 결 용 여 산업·

수 고 공 생산 운 계

- 산업 통 공 심에 수 심 변 수 욱·

● 편 업들 린 과 빅 고 리틱스 용 여· 3D

진 통 개 과 신 개 진R&D ,

- 비용 감 고 컴퓨 고 리틱스 가용 재 에, ,

스 가 원 신 재 지 상에 가 짐

표11 | 화학산업에서 스마트 제조 기술 활용

구분 주요 목표 적용 역

사업운생산성 개선 � 예측적 자산관리 공정관리 및 통계 에너지 관리 등, ,

리스크 경감 � 안전관리 제조 시뮬레이션 수요 예측, ,

사업성장부가수익 추가 � 수익확대를 위한 신제품 개발 제품의 지능화와 새로운 데이터 서비스의 창출R&D- ,

새로운 수익 창출 � 고객의 운 공정 중 전방 부분에의 통합으로 새로운 수익 모델 창출

자료 : Deloitte



■ 독일 사례 스마트 팩토리 도입에 따른 효율성 향상 및 비용 절감 효과 가시화BASF :

● 등 에 과 루 공 업, BASF

업 체 에 가 극 스마트 리 도 사

- 어 트 시스 에 지 과 시스 것 스 업 신( )

● BASF 에 지 수 에 계산 가 빅 새 운 통계

도 여 에 지 수 지 상60%

- 공 지 개 에 량 에 지만 생산 도 시스3 공,

에 지 수 에 통 에 매도 여 극

● 수 사 과거 경 결 수BASF

리틱스 근 고 통 수 변 에 라 공 운 계 고

- 계 과 고객 산업에 지역 거시경BASF ,

같 들과 사업 략과 같 내 들 고BASF

● 또 원료 운 에 어 우 공 운 연

AGV4) 트 진 여 운 시간 단 비용 감 과

- 시스 용 시 시간 걸리 원료 운 과 시간 폭AGV 22 2

● 재 럿 태 샴 체 비 스마트 공 운 사용 가BASF

라 에 맞 비 주 용 에 착 태그가 생산 라 에RFID

비 커 니 여 사람 개 없 량 맞

● 그룹 직원 수 말 비 감2017 1 BASF 2016 1,601 (1.4%)

BASF 지 에 술진보 스마트 리도 에 것 라CEO

4) 마그네틱 레 저 등 로 도해 공 에 사람 없 물류를 르는 치AGV(Automated Guided Vehicle): ·

로 도체 스플레 등 첨단산업에 저 도 었 스마트공 에 라 다양한 산업 역 로 확,

그림21 | 의 스마트 제조에 따른 효율성 개선 효과BASF

자료 : BASF "Smart Manufacturing in the Chemical Sector BASF‘s Digital Path"–



■ 중국 사례 기업과 협력하여 스마트 제조 플랫폼을 구축한 후 스마트 생산 추진 중Sinopec : ICT

● 산업 규 크지만고 가가 낮 에 지 비,

가 크고 경에 엄격 규 가 용 고 어 어짐

● 업 고 경 스 심Sinopec

산업 실 웨 등 업과 여 스마트 랫폼ICT PCITC

후 단계 스마트 생산 진3

- 사내에 개 통 지2003~11 : MES(Manufacturing Execution System)

트워크 지 산업 마

- 개 사에 럿 용 그램 포 여2012~15 : Sinopec 4 'Smart

체 계 계 료Factory 1.0'

- 재 진 시 여2016 ~ : 'Smart Factory 2.0' , Huawei ProMACE 2.0

그램 업그 드Smart Factory

● 스마트 리 그램 통 지 변 진 고 질과Sinopec

생산 상시키 지 트워크 운 가 게

- 스마트 리 평균 동 생산 상 상승 고 생산Sinopec 10%　

동 수집 도가 상 개 것 나타남95%

● 에 업그 드 과 에'Smart Factory 1.0' 'Smart Factory 2.0' Sinopec

트워크 통 생산과 운 업 빅 험 림4G , ,

상태 리 등 다 변,

그림12 | 의 적용에 따른 의 변화ProMACE Smart Factory Solution SINOPEC

변화 기대 효과

생산 운 간 협업� 업계 최초로 무선 네트워크를 구축하여 내부 및 외부 운 간의 지능형 검사 및 협업을 구현하고4G ,

현장 처리 효율성을 향상시킴

빅데이터 기반의

위험 통지

� 촉매 장치의 과거 데이터 분석 및 장비 파기에 대한 경보 규칙을 기반으로 업데이트 된 경고 모델 수립.

위험 경보는 오류 발생 전 시간 전에 보고되어 생산 위험을 피할 수 있는 조치가 가능1-2

일일 이익 분석� 심층 학습 알고리즘은 지능형 스케줄링 및 동적 생산 최적화를 구현하여 이전에 수행한 월별 분석 대신

일일 이익 분석이 가능해 짐

디지털 물류 창고� 기술은 실시간 재고 추적 및 자재의 지능형 배포를 구현하여 기업이 자재 처리 효율을 향상시켜 연간IoT

만 달러의 재고 비용을 절감을 가능케 함780

장치 상태 및 안정성 관리� 빅데이터 기술을 활용하여 장치의 실행 상태를 평가하고 예측 장치 유지 관리 및 예기치 않은 중단 시간

감소를 위한 지능형 진단을 수행

에너지 흐름의

온라인 최적화

� 보일러 증기 터빈 및 열교환기 등 장치의 작동 개선을 위해 발전소 전체에 증기 생산 및 출력의 최적화,

모델이 구축되었으며 이를 통해 에너지 절감 배출 가스 저감 비용 절감 및 효율 개선을 촉진, ,

비상 사태 명령 조정 � 사건 보고 사건 접수 및 사건 처리가 체계적으로 연결되어 신속한 대응을 보장,

환경 보호를 위한

온라인 관리

� 오염 물질 배출 화학적 산소 요구량 암모니아 이산화황 및 휘발성 유기 화합물 은 환경 보호지도에 따라( , , )

실시간으로 모니터링 되며 모든 비정상적인 정보는 해당 당사자에게 전달

자료 : Huawei



■ 이노베이션 사례 생산 효율성 향상 및 공정 안정성 제고를 목적으로 국내 공정에 적용 가능한SK :

스마트 플랜트를 도입하여 현재 파일럿 프로그램 운영 중

● 내 에 지 에 술 스마트 랜트SK · ICT

도 여 생산 고 공 고에 나 고

- 독 심 스마트 리 경우 업 규 격에 라 식 상 여

내에 용 에 계가 어 스마트 리 차별 스마트 랜트 도SK

● 스마트 랜트 스마트 랜트 용 가SK 2016 TF ,

개 과 여 술 진 고 재 럿 그램 운4 ICT

- 가스실시간 감지 업 가스가 감지 었 경우 비 내 착 통:①

폐공간내 가스여 실시간 수 어빠 게 업 단 거나 가가

- ② 계 험 지 진동과 도에민감 운 상태 실시간 니 링 고:

사고사 습 신러닝 술 목 상 공 단등사고 지

- ③스마트공 운 그램 과거 사고사 우등: , , 강 고 여

공 체 차원에 공 비 상 징후 사 고

- 스마트워크 업허가 라 여 시간 단 고 허가 내용: ,④

여 비 재 등 실시간 체크 여 업 개, ,

● 주 사업 울산공 에 진 개 과 가스 실시간SK 4

감지 시스 과 스마트워크 과 고 든 사업 에 용 도 결

- 재 럿 비 통 운 나 지과 들도 지 진 사업 에2019

용

표13 이노베이션의 스마트 플랜트 도입 현황| SK

추진과제 부문주요내용

도입 전 도입 후

유해가스

실시간 감지

SHE

(Safety, Health,

분야Environment)

� 관리 감독자가 시간대별로 현장에서

직접 측정

� 를 활용한 실시간 유해가스 감지IoT

� 필요시 작업 중단 대피 가능,

� 작업자들의 안전 보호 수준 개선

회전 기계

위험 예지

공정안전운전 분야

� 엔지니어가 직접 데이터를 수집 분석

� 압축기 이상 징후를 실시간으로 모니터링

� 과거 사고 이력을 머신러닝을 통해 학습시켜 위험 예측AI

� 압축기 이상으로 인항 공정 가동중단 사고를 미리 방지

스마트 공정

운

프로그램

� 공정 및 설비상태 실시간 확인 불가

� 공정과 설비의 이상 징후를 사전에 예측

� 과거 사고 사례 등을 빅데이터화해 공정 및 설비 이상 징후

사전 예측 및 신속 대응하여 인적 물적 피해 예방,

스마트워크

퍼밋

일하는 방식의

혁신 분야

� 서면 작업 허가서 사용

� 허가서 발급까지 평균 시간 이상 소모1

� 작업 허가서를 모바일과 전자서명 등으로 온라인화

� 허가 발급시간 단축 허가서 내용을 데이터화하여 분석,

� 인력 장비 자재 작업 실적 비용 등을 실시간 체크 가능, , , ,자료 : SK Innovation



자동차 기업들의 혁신을 위한 스마트 팩토리 추진 사례

자동차산업에서도 생존과 성장을 위해 자동차 제조 프로세스에 스마트 팩토리 기술을 적용하는 사례가

점차 증가하고 있다 센서 등 기술이 발전하는 가운데 저성장 경쟁 심화 기조로 스마트 팩토리를. AI, IoT, ,

통해 제조 프로세스 혁신에 대한 필요성이 높아지고 있는 것이다 글로벌 자동차 기업들은 이러한 필요성을.

체감하고 비용 절감을 통한 비즈니스 경쟁력 확보를 위해 스마트한 제조 공정 구축에 박차를 가하고,

있다 미국은 기반 민간 기업 주도 독일은 정부 주도 산 학 연계 일본은 와 로봇 등 특정 분야. IoT , , AI ,․

한국은 대기업 주도로 시장을 개척하고 있다.

■ 글로벌 자동차 회사들은 제조 프로세스의 혁신을 위해 노력 중

● 우리나라 동차산업 술우 비용우 강 에 끼여 에

가격경쟁 에

- 도 타 폭스 겐 상 차 차 지리 차 등 경쟁 고, , , ,

● 산업 가 고도 업 비 감 탈산업 상 나타나고 지만,

동차산업 후 연 과가 크고 경 체에 미 여,

● 미 당시 동 동차산업 가 경 에 큰 주 계,

각 동차산업 닫고 각 지원 책 시

- 겪 산 고 크라 슬러 다 러그룹에 매각 었 도, GM , ,

타 규 과 생산 량 리 등 규, 2010

● 근 리 창 술 등 동차 업 스마트 에, ICT

심 고 스 신 가 고,

■ 자동차 제조의 스마트화 핵심은 제조 공정 프로세스의 자동화 5)

● 통상 동차 스 스 차체 도 등 개 단계, , , 4 ,

러 단계 계 든 동차 사에 통용 스

● 스 공 철 변 시 과 고 차체 공,

립 여 차 골격 만드 과 도 공 처리 착 도포 상도, , , ,

공 진 공 실내 립 착 공,

5) 스마트 공 적 에 향 치는 에 한 연 홍" ", , 2017.05.27



● 동차 립 공 낮 동 에 스마트 리 용 시 가 과가 클

것 상 에 계 동차 사들 극 색

- 특 공 업 볼트 트 어 동차 공 가운 동,

가 낮 근 수가 많 공,

■ 폭스바겐 볼보 테슬라 보쉬 등이 스마트 팩토리를 주도, , ,

● 랫폼과 달 라 맨드 비 니스 고 그에 라,

비 니 에 고 생산 도 개 시킬 수 스마트 리에 심 고,

● 미 사 민간 업 주도 독 주도 에 산 연계 본, ,․

등 특 에 집 심 가지고, AI

● 럽 동차 매 사 폭스 겐 지 스 크 틱스/ (Tecnomatix)

루 도 여 실 생산에 돌 생 비용 감 6)

- 크 틱스 지 매 처링 루(Digital manufacturing) : DM)

● 계 언에 상 랫폼 통 충원없 여러 개 트

보다 짧 시간에 처리 수 고 동시에 질 개 색 가,

● 볼보 주 식 통 차 매 에 시간 리가 고 생산

공 업그 드 통 생산 도 수 고SCADA 7)

● 업그 드 통 차체 공 동 지 고 생산 공 에 생SCADA ,

가 들과 병목 상들 신 게 결 수 게

6) 미래 동차 제조산업 스마트 리 고도화 앞당 다" , ", Industry News, 2017.09.13

7) 미래 동차 제조산업 스마트 리 고도화 앞당 다" , ", Industry News, 2017.09.13

표14 | 테슬라의 기가팩토리 개요 그림23 | 기가팩토리의 산업용 로봇

위치 미 네바다주 리노시 인근

생산품리튬이온전지

전기차 노트북 스마트폰용( , PC, )

투자액 조 억원 파나소닉 조원 투자5 6,800 ( 2 )

생산량

전기차용 배터리 만대50 ,

생산 가능 년(2020 ),

최대 생산량 만대150

특징 소재부터 조립까지 최첨단 일관생산체제화낙 의 로봇(Fanuc) 어댑트 의 이송로봇(Adept)

자료 처럼 공장 자동가동 스마트 팩토리 년 만대: "CPU ' ' 2020 50

생산 삼성 파장 촉각 매일경제... LG ", , 2016.08.01․자료 로봇신문:



● 슬라 나 닉과 께 차 등에 리 수2014 , ESS 6

원 여 규 가 리 건 에 착수 8)

- 엘 스크 가 리 컴퓨 에 비CPU

● 가 리 리 원료 립 지 생산체 갖 고 산업,→ →

용 과 동 시스 비용 감 색

- 게 감 비용들 통 리 차 가격 락 색

■ 현대차그룹 세계 최초로 모든 자동차 생산 공정을 컨트롤하는 스마트태그 를 개발, ⌜ ⌟

● 스마트태그 차그룹에 개 시스 각 공 에 생산2015

차량에 착 스마트태그 통 차량 실시간 가 고 비,

공 등에 업 지시가 가 뿐만 니라 립과 검사 보 가

- 스마트태그 리 통신 등 내, ,

● 특 업 지시 스 차 매 가 고 순 등 스마트 커, ,

달 고 스마트 커 다시 달 차량 보에 체결,

생산 비에 달 식

● 주목 실시간 통신 동 어 통 량 실 것 재0% ,

내 공 에 용 후 공 용 계

● 편 재 리 공 생산 식 공 별 동 통 니 링 수 에 고,

후 술 고 생산 공 스마트 고도 단계 지, ICT ,

계 9)

● 차 동 억원 여 비 지보 도 에 지 공2 250 ,

니 링 빅 질 상 보 랫폼 스마트 스 닝, AI , , IoT ,

러브 동운 지게차 동 웨어러블 등에 사용 계, , ,

- 상 후 지 연평균 수 억원 상2021 , 2024 300

8) 차 산업혁 과 제조업혁신 과학 술정책연 원"4 ", , 2018.07.06

9) 아차 하리공 억원 투 스마트 리로 탈 꿈 아주경제" , 250 ' ' ", , 2018.09.10



10) 스마트 리 사례 보쉬 포 어 흐 공 가다 전 신문" ' ' ", , 2017.09.24獨

11) 스마트공 사례 시사점 산업 행" ", , 2018.02

보쉬 포이어바흐 공장을 스마트 팩토리화 모색< , 10) 11)>

■ 보쉬는 생산 공정 제어를 위해 액티브 콕핏 솔루션 인공지능 로봇 아파스(Active Cockpit) ,

등을 도입하여 포이어바흐 공장을 스마트 팩토리화(Apas) (Feuerbach)

● 건 포 어 공 티브 루 과 스 등 도 여 독1909

진 스마트 리 진'Industry 4.0'

● 티브 루 시스 과 계 연결 여 실시간 수집 리IoT ․

비 에 지 리 지보수 지원 등 공 에 가,

- 통 공 에 시간 월 시간에 월 시간 단380 34

● 스 공지 동 간과 거리 도에 라 스스 업 도․

거나 거운 것 스가 고 근 립만 식, ,

- 스 도 고용 것도 가 짐

● 편 보쉬 스마트 리 에 리 감 우 근 들 식

변 시키 에 직 극 지원

- 보쉬 매 억 억 억 가706 (15') 731 (16') 780 (17')→ →

그림24 | 보쉬의 인공지능 시스템 액티브 콕핏 솔루션, 그림25 | 보쉬의 인공지능 협동 로봇 아파스,

자료 전자신문: 자료 전자신문:

산업융합시리즈3호 - biz.kebhana.com · 자동화 공장 스마트 팩토리 비고...

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