선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 스마트공장 기술개발을 통하여 국내 제조업의 국가경제적 부가가치 비중을 40%까지 증가시키고 경제위기에 강한 디지털 제조 강국으로 체질을 개선시키고자 한다. 특히, 디지털 제조와 고부가가치 서비스 분야가 공존하는 ICT 융합 형 新제조산업 20%를 육성하여 장애예측 및 진단을 통한 공장의 다운타임을 최소화하고 스마트공장 기술에 기반을 둔 제품, 공정, 공장 및 생산 운영 최적화를 달성할 수 있다.
제안 방법
- 열악한 작업환경을 자동화·디지털화된 쾌적하고 안전한 작업장으로 변모시킬 수 있으며, 저출산·고령화로 인한 노동력 감소를 제조업의 SW 활용 증대로 인한 청년일자리 창출 및 지능형 생산시스템으로 인한 정년 연장으로 개선할 수 있다. 국내 제조업의 생산 시스템 혁신 및 해외 업체에 의존하고 있는 생산 장비의 수입 대체, 해외 플랜트 수출에 기술개발 결과를 적극 활용함으로서 연평균 7.3% 성장하여 2017년 $2,523억 달러 규모로 예상되는 세계 스마트공장 관련 시장을 선점하고자 한다. (2014 Markets&Markets 자료 인용)
- 스마트공장의 기술개발 추진 전략은 첫째, 현장 밀착형 기술 개발을 통하여 즉시 활용할 수 있는 체계를 구축하고, 둘째, 업계 전반으로의 확산을 위한 모델공장을 구축하며, 셋째, 중장기적으로 고도화 기술 개발을 이루고자 한다. 이는 <표 2>에 정리되어 있다.
- 시장선점 및 수요창출 유망분야에 대해 단계적 기술 확보 전략을 제시하고, 스마트 제조 R&D 중장기 로드맵에 기반을 두어 그간 산발적으로 투입되어 온 정부 R&D 자금을 전략적, 효율적으로 투자할 계획이다.
- 첫째, 애플리케이션 부문은 스마트공장의 개선·혁신 효과 극대화를 위한 지능화·네트워크화된 제조현장의 시스템 요소와 실시간 연계하여 전 공장·가치사슬의 최적운영을 지원하는 고도화된 ICT 활용·응용 기술로 구성되어 있다.
성능/효과
- 또한, 예측 기반의 설비 유지보수를 가능케 하여 설비 고장으로 인한 생산 중단시간 감소 효과와 동일 품질문제에 대한 원인 분석 및 사전 대응을 가능케 하여 품질문제 발생으로 인한 비용 감소 효과를 얻을 수 있다. 국산 스마트공장 고도화 기술을 확보할 경우 관리자의 생산 현장 방문, 실적 집계 및 보고 자료 작성 시간 감소 등을 통하여 우리나라 제조업의 시간 당 노동생산성이 46.8달러(2012년 기준)에서 독일 수준인 66.3달러(2024년 기준)로 성장할 것으로 전망된다.
- 넷째, 상호 운용성/보안 부문은 스마트공장 주요 구성 요소간의 연동시 데이터·서비스간의 상호운용성 보장을 위한 통신ㆍ인터페이스 규격 및 구성 요소 자체 혹은 연동시의 기능 안전성, 가용성, 신뢰성, 보안성 제공을 위한 기술 등을 포함한다.
- 범용제품의 대량 양산체제에서 생산 지시부터 자재조달, 자동화·생산설비가 연계되어 상황에 따라 공정을 우회하여 다품종 혼류생산 대응할 수 있는 다품종 소량 유연생산을 통한 부가가치 창출을 기대할 수 있다. 또한, 실시간 공정데이터 확보 및 관리시스템 구축을 통해 기업의 신뢰성 향상으로 신규 수주 확대에 따른 매출 증대가 가능하다.
- 사용자의 동적 제품설계/구조 변경 및 중요 시스템의 오류에 유연하게 대응하여 보다 다양한 제품 생산을 가능케 하여 투자 대비 생산성을 극대화시킬 수 있다. 또한, 예측 기반의 설비 유지보수를 가능케 하여 설비 고장으로 인한 생산 중단시간 감소 효과와 동일 품질문제에 대한 원인 분석 및 사전 대응을 가능케 하여 품질문제 발생으로 인한 비용 감소 효과를 얻을 수 있다. 국산 스마트공장 고도화 기술을 확보할 경우 관리자의 생산 현장 방문, 실적 집계 및 보고 자료 작성 시간 감소 등을 통하여 우리나라 제조업의 시간 당 노동생산성이 46.
- 둘째, 품질 면에서는 물리적 불량관리, 이력 추적, 품질 통제, 상관 분석 및 원인 추적, 불량 예방설계 등을 통하여 품질 향상을 꾀할 수 있다. 셋째, 원가 면에서는 로트(lot) 단위 원가 분석, 개별 원가 집계, 원가 통제, 원가 발생원인 분석 및 통제를 통하여 원가 절감이 가능해진다. 넷째, 과학적 실시간 운영계획을 통한 고객 납기신뢰도와 품질 신뢰도 향상, 공장 실시간분석 및 계획 수립을 통한 주문 맞춤 생산, 대량 맞춤형 자동화를 활용한 생산 능력 향상 등을 통하여 매출 향상이 가능할 것으로 기대된다.
- 스마트공장의 기대효과는 크게 생산성, 품질, 원가, 매출 등 네 가지 측면에서 바라볼 수 있다. 첫째, 생산성 면에서는 생산설비 디지털화, 데이터집계 자동화, 공정물류 관리 등의 사무업무 생산성, 공정물류체계 유연화와 설비 자동제어를 통한 작업 생산성 그리고 공장 실시간분석과 계획 수립을 통한 종합 생산성 향상을 이룰 수 있다. 둘째, 품질 면에서는 물리적 불량관리, 이력 추적, 품질 통제, 상관 분석 및 원인 추적, 불량 예방설계 등을 통하여 품질 향상을 꾀할 수 있다.
후속연구
- 셋째, 원가 면에서는 로트(lot) 단위 원가 분석, 개별 원가 집계, 원가 통제, 원가 발생원인 분석 및 통제를 통하여 원가 절감이 가능해진다. 넷째, 과학적 실시간 운영계획을 통한 고객 납기신뢰도와 품질 신뢰도 향상, 공장 실시간분석 및 계획 수립을 통한 주문 맞춤 생산, 대량 맞춤형 자동화를 활용한 생산 능력 향상 등을 통하여 매출 향상이 가능할 것으로 기대된다.
- 둘째, 플랫폼 부문은 제조 머신·자원·데이터 관리를 위한 인프라 및 공장 내·외부 플랫폼을 연동하는 운영·제어 기술 개발을 통하여 하위 스마트디바이스와 상위 애플리케이션에서 이를 활용한 제품 설계 및 가상생산이 실공장 라인에서 연결되게 하는 기술로 활용될 수 있다.
- 범용제품의 대량 양산체제에서 생산 지시부터 자재조달, 자동화·생산설비가 연계되어 상황에 따라 공정을 우회하여 다품종 혼류생산 대응할 수 있는 다품종 소량 유연생산을 통한 부가가치 창출을 기대할 수 있다.
- 0』을 캐치프레이즈로서 한국형 스마트공장 기술개발 및 모델공장을 구축하고, 이를 기반으로 2020년까지 1만개 공장의 스마트화를 추진하기로 했다. 이러한 제조업혁신으로 제조경쟁력 약화, 노동인구 감소와 같은 문제를 해결하고 새로운 분야에서의 가치 창출을 도모할 수 있을 것으로 기대한다. 특히, ①사이버물리시스템(Cyber Physical System: CPS) ②에너지절감 ③스마트센서 ④3D프린팅 ⑤사물인터넷 ⑥클라우드(Cloud Computing) ⑦빅데이터(Big Data) ⑧홀로그램(Hologram) 등 ‘스마트8대기술’의 효과적인 기술 융복합을 통하여 국가 제조업을 단계별로 진화시킬 계획이다.
- 제조 공정의 센싱·제어를 담당하는 디바이스들을 IoT 기반으로 자율·협업 제조가 가능한 미래형 스마트 디바이스 및 네트워크로 기술 개발하고자 하며, 스마트공장 산업 네트워크 기술, 인지형 스마트디바이스(센서) 기술, 이종 연동형 산업용 게이트웨이 기술 등이 개발되어야 한다.
- 기술개발의 파급효과로 제조 산업뿐만이 아니라 전산업 및 유관 산업의 동반성장이 가능해진다. 제조 시스템을 포함하여 센서 및 자동화기기와 같은 관련 산업이 동시에 발전하는 계기가 될 것이며, 기술인력 및 인프라 구축으로 유관산업 기술 발전에도 기여할 것으로 보인다. 열악한 작업환경을 자동화·디지털화된 쾌적하고 안전한 작업장으로 변모시킬 수 있으며, 저출산·고령화로 인한 노동력 감소를 제조업의 SW 활용 증대로 인한 청년일자리 창출 및 지능형 생산시스템으로 인한 정년 연장으로 개선할 수 있다.
- 현장에 즉시 적용 가능한 스마트공장 기술을 개발하여 즉각적으로 활용할 수 있는 체계를 구축하고, 민·관 공동으로 모델공장을 구축하여 업계 전반으로 확산을 도모하며, 중장기적으로는 지속적인 스마트공장 고도화를 위한 핵심 기술 개발을 병행하여 스마트공장 보급·확산을 위한 고도화 기술개발을 추진한다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.