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개인맞춤생산을 위한 IoT기반 개방형 제조서비스 플랫폼 원문보기

정보와 통신 : 한국통신학회지 = Information & communications magazine, v.33 no.1, 2015년, pp.42 - 47  

손지연 (한국전자통신연구원) ,  강현철 (한국전자통신연구원) ,  배희철 (한국전자통신연구원) ,  이은서 (한국전자통신연구원) ,  한효녕 (한국전자통신연구원) ,  박준희 (한국전자통신연구원) ,  김현 (한국전자통신연구원)

초록
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본고에서는 개인 또는 기업이 아이디어를 제품화하는 과정에서 겪게 되는 생산진입의 어려움을 해소하기 위해서 개인맞춤생산을 지원하는 개방형 제조서비스 플랫폼 (FaaS: Factory as a Service)을 제안한다. FaaS 플랫폼은 다양한 고객들의 맞춤형 제품에 대한 요구를 수용하여 가능한 대량 생산에 가까운 효율로 생산하도록 설계하였으며, 개인맞춤생산을 위한 스마트 제조기술과 제조서비스 플랫폼 기능을 제공한다. FaaS 플랫폼은 고객이 자신이 원하는 제품생산의 요구를 정확하게 지속적으로 전달하기 위해 개방성을 제공하는 FaaS 클라우드 계층과 다양한 이종 제품들을 최적의 생산 효율을 가지고 혼류생산 할 수 있도록 하는 FaaS 제조운영 계층, 그리고 3D프린터, 로봇과 같은 혁신형의 제조설비들을 IoT(Internet of Things)를 기반으로 유기적으로 연결함으로써 팩토리 전체 성능을 향상시키도록 하는 FaaS 실행제어 계층으로 구성된다. 본 고에서 제안한 FaaS 플랫폼은 향후 기술개발 결과물을 실 수요 제품을 생산하는 ICT융합형 제조서비스 스마트팩토리 실증테스트베드에 적용하여 시범운영을 통해 기술을 검증하고 확장할 계획으로 있으며, 이를 통해 창업 기업이나 중소 제조기업들이 신제품의 시장진입시간을 단축시키고, 실질적인 펀딩 효과를 가질 수 있기를 기대한다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본고에서는 아이디어를 제품화하는 과정에서 개인 또는 기업이 요구하는 맞춤형 제품을 값싸고 빠르게 생산하기 위한 스마트 제조 기술 및 이를 개방형 제조 서비스로 제공하는 FaaS 플랫폼을 제안하였다.
  • 이러한 창업 또는 중소 제조기업들의 생산진입장벽의 문제를 해결하기 위해 본고에서는 개인맞춤생산을 위한 개방형 제조서비스 플랫폼(Factory as a Service: FaaS)의 개념을 소개하고, 제조서비스 및 개인맞춤제조를 위한 요구사항 및 이를 실현하기 위한 스마트제조기술에 대해 기술하고자 한다.
  • 개인맞춤생산을 하는데 있어서 실현가능성을 높이기 위해 제품업종은 현재의 디지털제조설비 기술 수준을 감안하여 우선 웨어러블 디바이스나 스마트소형가전, IoT(Internet of Things) 단말과 같은 ICT기반 신산업 제품을 대상으로 하며, 생산 방식에 있어서도 적층가공 및 조립공정을 중심으로 하는 스마트팩토리를 대상으로 한다. 이를 전제로 하여, FaaS 시스템은 기존의 공장뿐 아니라, 사람의 개입이 최소화된 형태의 자동화된 디지털제조설비들을 통해 생산효율을 높인 개인맞춤생산 스마트팩토리를 구축하고, 이를 인터넷에 연결하여 웹을 통해 다양한 고객이 맞춤화된 제품 생산을 주문하고, 제조, 조달, 유통할 수 있는 개방형 제조서비스 플랫폼을 제공하는 것을 목표로 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
셰이프웨이즈와 같은 온라인3D프린팅 서비스의 비용적인 문제는? 두번째 장애요소로는 다양한 개인화된 제품을 소량 생산하려면 구조적으로 생산비용이 높아질 수 밖에 없는 비용적 문제(Cost Hurdle)가 있다. 셰이프웨이즈와 같은 온라인3D프린팅 서비스들이 기존의 금형 제작 방식에 비해 획기적으로 생산 단가와 기간을 단축시키기는 했으나, 여전히 고가인데다 앞서 기술한 바와 같이 생산 볼륨이 단순히 한두 개 제작의 수준을 넘어서 100개 내외의 규모로 제작하거나, 외부 부품과의 조립 등 복합 공정을 요구하는 경우, 그 비용 상승의 폭은 훨씬 커지게 된다. 이러한 문제를 극복하기 위해서는 단순히 3D프린터, 후가공 장비를 구비하고 고객의 주문에 따라 출력·제작하는 수준이 아닌, 제한된 설비를 가지고 다양한 개인화 제품을 최적의 생산효율로 생산할 수 있도록 하는 새로운 생산 방식의 운영시스템 기술이 요구된다.
FaaS 클라우드 계층이란? FaaS 클라우드 계층은 개인 또는 기업이 Idea-to-Market을 위한 제품 또는 시제품 개발을 위해 제품의 주문에서 제조, 부품조달, 완제품 유통의 전 과정을 지원하는 웹 기반 개방형 제조서비스 프레임워크이다.
온라인 3D프린팅 서비스들의 비용적 문제를 해결하기 위해 어떤 기술이 요구되는가? 셰이프웨이즈와 같은 온라인3D프린팅 서비스들이 기존의 금형 제작 방식에 비해 획기적으로 생산 단가와 기간을 단축시키기는 했으나, 여전히 고가인데다 앞서 기술한 바와 같이 생산 볼륨이 단순히 한두 개 제작의 수준을 넘어서 100개 내외의 규모로 제작하거나, 외부 부품과의 조립 등 복합 공정을 요구하는 경우, 그 비용 상승의 폭은 훨씬 커지게 된다. 이러한 문제를 극복하기 위해서는 단순히 3D프린터, 후가공 장비를 구비하고 고객의 주문에 따라 출력·제작하는 수준이 아닌, 제한된 설비를 가지고 다양한 개인화 제품을 최적의 생산효율로 생산할 수 있도록 하는 새로운 생산 방식의 운영시스템 기술이 요구된다.
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참고문헌 (8)

  1. John H. III, John S. B., Duleesha K., Craig G., Mengmeng C.," The future of manufacturing: making things in a changing world," Deloitte University Press, pp. 1-49. (http://www2.deloitte.com). 

  2. Samiksha H.,"The servitization of manufacturing: harnessing digital innovation for enhanced customer service," Innovation and Transformation Group, Manufacturing, TCS, 2014. (http://on.tcs.com/1wIk35T). 

  3. Matthias M,, Joachim S., Istvan M., "ManuCloud: The Next-Generation Manufacturing as a Service Environment,", European Research Consortium for Informatics and Mathematics News 83, pp. 33-34, 2010. 

  4. Wu, D., Rosen, D. W., Wang, L., and Schaefer, D., "Cloud-based design and manufacturing: A new paradigm in digital manufacturing and design innovation," Computer-Aided Design, Vol.59, pp.1-14, 2015. 

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  5. Paul L., Duncan S., Cornelia C. P.,"Technology, Media & Telecommunication Predictions 2015," Deloitte, 2015. 

  6. Pierfrancesco M.,"The Digital Factory: Game - Changing Technologies That Will Transform Manufacturing Industry," SCM World, 2014. 

  7. "빅데이터 분석이 주도하는 제조업의 미래 기술," BigData Monthly Vol.10, pp. 2-4, May, 2015. 

  8. Huang, S. H., Liu, P., Mokasdar, A., and Hou, L., "Additive manufacturing and its societal impact: a literature review," The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol.67, pp.1191-1203, 2013. 

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