[기고]빅데이터의 시대, 스마트팩토리 혁신

[박정수 성균관대 스마트팩토리 융합학과 겸임교수] 스마트 팩토리란 무엇인가. 이름에서 알 수 있듯이, 똑똑한 제조공장을 뜻한다. 기계와 통신 메커니즘, 그리고 컴퓨팅 파워가 상호 연결된 네트워크인 스마트팩토리는 인공지능(AI)와 같은 첨단 기술을 활용해 빅데이터를 분석해 최적화된 자동화 프로세스를 구현한다.

스마트 공장과 스마트 제조는 산업 4.0 또는 4차 산업 혁명으로 알려진 기술 혁신의 일부이다. 처음 세 번의 산업혁명이 각각 증기기관, 조립라인, 컴퓨터의 힘 등 우리가 일하고 생산하는 방식을 완전히 바꾼 혁신적인 신기술에서 탄생했다면, 오늘날 4차 산업혁명은 “인공지능을 활용하여 학습하는 사이버 물리 시스템(cyber-physical system)”처럼 디지털 전환과 지능형 자동화에 의해 주도되고 있다.

제조산업은 모든 환경 변화에 민첩하게 적응해야 한다. 아니 변화하는 세상을 선도해야 한다. 지난 몇 년 동안 비즈니스 리더들에게 디지털 전환은 2020년대 경쟁력과 탄력성을 원하는 공급망과 제조 운영의 시급한 우선 과제라는 사실이 점점 더 분명해지고 있다.

비대면 현상은 세계적인 공급망 약점과 산업 취약점을 더욱 노출시켰다. 포브스지의 최근 기사에 따르면 “코로나19는 제조업이 이미 알고 있어야 할 것을 세계에 보여주었다”고 강조한다. 제조산업의 전통적인 기존의 공급망과 제조 생태계가 실패하고 있으므로 디지털 방식으로 완벽하게 바꿔야 하며, 고객과 시장의 변화에 적응력이 뛰어나고 대처 능력이 월등한 인공지능 기반 스마트 팩토리 솔루션으로 전환해야 한다고 주장하고 있다.

스마트팩토리 기술 개발과 미래 공장 개발에도 소비자의 기대가 한몫하고 있다. 아마존 효과로 알려진, 익일 배달에 대한 소비자 수요는 꾸준하고 빠른 속도로 증가하고 있다. 좋든 나쁘든 미국 경제와 세계 경제가 아마존 효과의 진통을 겪고 있다. 전자상거래 제공업체들은 아마존의 속도와 효율성에 맞춰야 한다는 압력이 날로 높아지고 있으며, 소비자의 기대가 완화되고 있다는 증거는 전혀 없다. 국내도 마찬가지다. 시장의 수요가 점점 더 빠르게 과거와 다른 차원의 서비스 수준이 요구되고 있다. 이러한 추세는 스마트 팩토리 기술에 대한 수요 증가에 주요 요인이 되어 왔는데, 이는 지금까지 구축해 온 시스템이 이러한 현상에 보조를 맞추는 데 필요한 물류 및 웨어하우징 용량의 규모를 충족시키지 못한다는 사실이 입증되고 있기 때문이다. 그러나 기존 시스템만으로 수요를 충족하기 어렵다. 효율성을 최적화하기 위해 인공지능 기반 스마트 팩토리를 구축하는 것이 그 어느 때보다 중요하다.

제조 현장의 사람과 기계, 그리고 제품으로 구성되는 제조 요소는 많은 양의 데이터를 생성하고 있다. 최근 들어 사물 인터넷(IoT) 센싱기술을 통한 감지 능력 향상은 빅데이터를 생성시키고 있으며, 그것을 활용하기 위해서 인공지능 기술을 적용해야 한다. 빅데이터 활용기술을 활용하여 인공지능 기술을 제조 업무에 적용시킴으로써 새로운 ‘서비스 AI’를 구현시키는 것이 스마트팩토리 고도화의 핵심이기 때문이다. 빅데이터로 인해 제조 데이터의 시간, 소스 및 형식의 다양성이 더 확대되고 있다. 인간의 근면성만 가지고는 데이터에 내장되어 있는 상관관계를 물리적으로 감지하고 의사결정하는 것은 점점 더 불가능해지고 있다. 인공지능의 기계학습(ML)을 활용해 실효성을 향상시키는 것이 합리적이다.

안승찬 (ahnsc@edaily.co.kr)