4차 산업혁명시대 지역 중소기업의 제조혁신 한계와 스마트공장 정책 방향성 연구: 포항지역 중소기업의 스마트공장 조사를 중심으로 A Study on the Limits of Manufacturing Innovation and Policy Direction of SMEs in the 4th Industrial Revolution : Focusing on the Limitations and Examples of Pohang SME's Smart Factory Introduction원문보기
포항시는 철강업 등의 일부 제조업에 영향을 크게 받는 우리나라의 대표적인 기업도시이다. 이러한 대기업 중심 기업도시의 모델은 우리나라 제조업 발전의 중요한 바로미터가 되어 왔다. 하지만 최근 경기침체와 위기가 확대되고 있는 상황에서 제조 한계 극복의 방안으로 논의되고 있는 보급 상황과 방향에 대한 포항 차원의 논의를 진행해 보고자 한다. 본 연구를 통해 첫째 현재의 스마트 공장 구축의 현황과 포항지역의 산업적 여건 그리고 추진 분야에 대한 검토 두 번째, 지역 기업들의 설문 자료를 통해 산업구조 고도화와 효율성을 위한 함의점과 차세대 생산혁명에 대비한 지역차원의 준비와 산업적 측면에서의 변화를 준비하고자 한다. 이러한 현황 분석과 기업 조사를 통해 다음과 같은 포항 지역 스마트공장 지원의 정책 대안을 새롭게 제시하고자 한다. 첫째, 포항시가 경북도 등 광역지자체와 협력하여 지역 특화형 스마트공장 지원 플랜을 구축할 필요가 있다. 둘째, 포항시 기업협의체, 업종별 협동조합 등 기업 중간조직이 업종별 특성에 맞는 스마트공장을 업계 자발적으로 개발하고 이를 보급하는 방식으로 전환할 필요가 있다. 셋째, 스마트공장 보급에서 가장 중요한 행위자는 스마트공장 IT 솔루션 공급사로 지역 중소기업간 연계 및 협력 강화가 중요하다. 현재의 포항 지역의 산업특성상 대기업과의 협력을 통한 공급가치사슬을 고려한 스마트공장 지원 프로그램의 마련이 구체화되어야 한다.
포항시는 철강업 등의 일부 제조업에 영향을 크게 받는 우리나라의 대표적인 기업도시이다. 이러한 대기업 중심 기업도시의 모델은 우리나라 제조업 발전의 중요한 바로미터가 되어 왔다. 하지만 최근 경기침체와 위기가 확대되고 있는 상황에서 제조 한계 극복의 방안으로 논의되고 있는 보급 상황과 방향에 대한 포항 차원의 논의를 진행해 보고자 한다. 본 연구를 통해 첫째 현재의 스마트 공장 구축의 현황과 포항지역의 산업적 여건 그리고 추진 분야에 대한 검토 두 번째, 지역 기업들의 설문 자료를 통해 산업구조 고도화와 효율성을 위한 함의점과 차세대 생산혁명에 대비한 지역차원의 준비와 산업적 측면에서의 변화를 준비하고자 한다. 이러한 현황 분석과 기업 조사를 통해 다음과 같은 포항 지역 스마트공장 지원의 정책 대안을 새롭게 제시하고자 한다. 첫째, 포항시가 경북도 등 광역지자체와 협력하여 지역 특화형 스마트공장 지원 플랜을 구축할 필요가 있다. 둘째, 포항시 기업협의체, 업종별 협동조합 등 기업 중간조직이 업종별 특성에 맞는 스마트공장을 업계 자발적으로 개발하고 이를 보급하는 방식으로 전환할 필요가 있다. 셋째, 스마트공장 보급에서 가장 중요한 행위자는 스마트공장 IT 솔루션 공급사로 지역 중소기업간 연계 및 협력 강화가 중요하다. 현재의 포항 지역의 산업특성상 대기업과의 협력을 통한 공급가치사슬을 고려한 스마트공장 지원 프로그램의 마련이 구체화되어야 한다.
Through this study, it is aimed to derive the policy direction considering the characteristics of the present Smart Factory, the industrial condition of Pohang area, and the promotion field. Secondly, the questionnaire data of the regional enterprises will prepare for the improvement of the industri...
Through this study, it is aimed to derive the policy direction considering the characteristics of the present Smart Factory, the industrial condition of Pohang area, and the promotion field. Secondly, the questionnaire data of the regional enterprises will prepare for the improvement of the industrial structure and the implications for efficiency, and preparation for regional preparation and industrial changes in preparation for the next generation of production revolution. The construction of Smart Factory in Pohang can be divided into two major directions. First, it is analyzed that smart factory pilot projects are highly needed, focusing on competitive medical precision manufacturing field among the SMEs in the region, primary metal and nonmetal manufacturing industries, and other machinery fields. In addition, local SMEs are willing to introduce smart factories for reasons of quality improvement and cost reduction, and it is confirmed that they will actively promote employee training and expertise if they can upgrade continuously.
Through this study, it is aimed to derive the policy direction considering the characteristics of the present Smart Factory, the industrial condition of Pohang area, and the promotion field. Secondly, the questionnaire data of the regional enterprises will prepare for the improvement of the industrial structure and the implications for efficiency, and preparation for regional preparation and industrial changes in preparation for the next generation of production revolution. The construction of Smart Factory in Pohang can be divided into two major directions. First, it is analyzed that smart factory pilot projects are highly needed, focusing on competitive medical precision manufacturing field among the SMEs in the region, primary metal and nonmetal manufacturing industries, and other machinery fields. In addition, local SMEs are willing to introduce smart factories for reasons of quality improvement and cost reduction, and it is confirmed that they will actively promote employee training and expertise if they can upgrade continuously.
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문제 정의
그 동안 진행되어온 제조혁신과 제조혁신으로서의 스마트공장 도입과 관련한 지자체의 특성을 고려한 체계적 연구가 부족했던 상황에서 포항 사례를 통해 실증 기반 연구로 지역 산업구조화와 공정 혁신에 중요한 함의점을 제시하고자 한다.
본 연구를 통해 첫째, 지역 차원에서의 스마트 공장 구축을 위한 현황과 포항지역의 산업적 여건 그리고 제조혁신을 위한 준비에 관한 내용을 담고자 한다. 두 번째, 지역 내 중소기업들의 설문 자료를 통해 산업구조 고도화와 생산효율성을 위한 정책적 방향성을 도출하여 향후 지역차원의 준비와 산업적 측면에서의 변화에 대비하고자 한다.
선행연구 검토를 통해 결과적으로 최근 4차 산업혁명과 맞물려 제조혁신의 필요성에 의해 스마트공장 추진 정책이 중요하게 부각되는 것은 사실이나 여전히 정책 추진과정의 한계와 지역 및 산업 기반의 특성화에 기반한 연구가 부족함을 확인하였다. 따라서 본 연구에서는 포항 지역 제조혁신의 필요성과 경제 환경 변화에 따른 지역 중소기업의 스마트공장 추진방향과 문제점을 검토하고자 한다.
본 연구는 중화학공업기반의 기초지자체의 특성을 통해 지역여건과 기업의 상황을 중심으로 과연 지역차원에서 어떠한 특성화된 스마트공장의 정책적 방안이 필요한가를 도출하고자 한다. 먼저 포항지역의 철강산업단지를 중심으로 조사한 1차적 자료를 분석한 후 다음으로 지역 중소기업을 대상으로 스마트공장 도입에 관한 설문조사를 시행하였다.
본 연구를 통해 첫째, 지역 차원에서의 스마트 공장 구축을 위한 현황과 포항지역의 산업적 여건 그리고 제조혁신을 위한 준비에 관한 내용을 담고자 한다. 두 번째, 지역 내 중소기업들의 설문 자료를 통해 산업구조 고도화와 생산효율성을 위한 정책적 방향성을 도출하여 향후 지역차원의 준비와 산업적 측면에서의 변화에 대비하고자 한다.
본 연구를 통해 현재의 스마트 공장 구축의 현황과 포항지역의 산업적 여건을 통한 지역의 특성을 확인하고, 지역내 기업들의 설문자료로 산업구조 고도화와 효율성을 위한 정책적 방향성과 차세대 생산혁명에 대비한 지역 차원의 준비와 산업적 측면에 서의 변화에 대비하고자 한다.
연구조사의 목적은 포항 지역기업들의 스마트공장 구축을 위한 기업수요 및 현황을 조사하여, 기업이 필요로 하는 스마트공장의 유형을 분류하고, 기초적인 자료와 지역 기업들의 R&D현황, 인력수요에 대한 기초자료로 활용하고자 진행하였다.
하지만 최근 몇 년간의 철강 관세 및 중국 등 개도국의 제조경쟁력 강화 등으로 경기침체와 제조업의 효율 위기가 확대되고 있다. 이러한 제조 한계 극복의 방안으로 고려되고 있는 스마트공장 보급의 상황과 방향에 대한 지역 차원의 논의를 전개해 보고자 한다.
포항 지역기업들의 스마트공장 구축을 위한 현재 상황과 방향성을 확인하기 위해 기업수요 및 현황을 조사하고, 기업이 필요로 하는 스마트공장의 본격적 추진에 국가적 지역적 차원의 준비가 필요함을 제시하고자 한다. 현재 포항지역에 업체를 운영중인 중 소제조업체 103개 기업을 대상으로 분석한 결과는 다음과 같다.
본 연구를 통해 포항지역뿐 아니라 우리나라의 대표적인 산업도시인 울산, 창원, 김해 등의 산업 도시들도 비슷한 상황이 전개되고 있는 것을 알 수 있다. 포항 지역을 중심으로 맞춤형 스마트공장 지원책을 제안하기 위한 현황분석과 기업조사 자료를 통해 다음과 같이 정책 함의점을 새롭게 제시하고자 한다.
제안 방법
본 연구는 중화학공업기반의 기초지자체의 특성을 통해 지역여건과 기업의 상황을 중심으로 과연 지역차원에서 어떠한 특성화된 스마트공장의 정책적 방안이 필요한가를 도출하고자 한다. 먼저 포항지역의 철강산업단지를 중심으로 조사한 1차적 자료를 분석한 후 다음으로 지역 중소기업을 대상으로 스마트공장 도입에 관한 설문조사를 시행하였다.
이러한 선행 연구의 내용을 기반으로 포항지역 310개 중소기업을 중심으로 산업적 현황을 조사하여 스마트공장 추진의 기반 환경을 분석하였다. 검토 결과, 선행연구에서 확인했던바와 같이 기업 규모별 업종별 특성 및 수요에 따른 정책 차별화와 업종 별 스마트공장 수요분석 결과를 고려한 스마트공장 확대 강화 정책이 지역내 필요한 것으로 나타났다.
포항시는 전형적인 소재중심의 제조업 기반 도시이다. 지역의 산업 특성을 기반으로 제조혁신 방안을 제시하기 위해 산업 및 현황에 대한 분석이 선행 되어야 하므로 지역내 운영중인 산업단지 별 기업현황자료1)를 중심으로 주요내용을 살펴본다. 2016년 기준 총 지역내 515개 업체가 위치하여 있으며 약 323개 업체, 청하농공단지에 19개 업체 그리고 영일만 2,3,4 배후산업단지에 46개 업체, 광명일반산업단지 3개업체, 신흥일반산업단지에 12개 업체, 구룡포 일반산업단지에 12개 업체가 운영되고 있다.
대상 데이터
다음으로 분석 방법은 SPSS를 활용해 통계분석(빈도분석, 평균값 등)을 시행하였고, 설문조사 방법 및 절차는 포항에서 운영중인 기업체 CEO/임원을 대상으로 직접 회수되었다. 설문지 회수현황은 총 300부의 설문지를 배부하여 121부의 설문지가 회수되었고, 불성실한 설문응답 제외하고, 최종 분석 사용 설문지는 103부 가 연구자료로 활용되었다.
연구조사의 목적은 포항 지역기업들의 스마트공장 구축을 위한 기업수요 및 현황을 조사하여, 기업이 필요로 하는 스마트공장의 유형을 분류하고, 기초적인 자료와 지역 기업들의 R&D현황, 인력수요에 대한 기초자료로 활용하고자 진행하였다. 조사 대상은 포항 지역에서 가동 중인 기업체로 조사 기간은 2017. 12.
데이터처리
다음으로 분석 방법은 SPSS를 활용해 통계분석(빈도분석, 평균값 등)을 시행하였고, 설문조사 방법 및 절차는 포항에서 운영중인 기업체 CEO/임원을 대상으로 직접 회수되었다. 설문지 회수현황은 총 300부의 설문지를 배부하여 121부의 설문지가 회수되었고, 불성실한 설문응답 제외하고, 최종 분석 사용 설문지는 103부 가 연구자료로 활용되었다.
성능/효과
이러한 선행 연구의 내용을 기반으로 포항지역 310개 중소기업을 중심으로 산업적 현황을 조사하여 스마트공장 추진의 기반 환경을 분석하였다. 검토 결과, 선행연구에서 확인했던바와 같이 기업 규모별 업종별 특성 및 수요에 따른 정책 차별화와 업종 별 스마트공장 수요분석 결과를 고려한 스마트공장 확대 강화 정책이 지역내 필요한 것으로 나타났다.
국내외 연구사례를 통해 확인되는 부분으로 국가와 산업적 차원, 그리고 기업의 형태에 대한 다양한 연구가 진행되고 있으나 실제 지역을 중심으로 지역 범주적 특성을 고려한 스마트공장 도입을 위한 현실적 문제에 관한 연구가 부족함을 확인하였다.
아래 <표 14>에서 지역내 중소기업의 운영 애로사항을 살펴보면 현장환경 개선이 전체 27%로 가장 높게 나타났고, 인재채용에 대한 요구 24%, 기업의 안정적 자금 확보를 위한 투자유치 확대가 20%로 확인되었다. 그리고 기업의 경영활동과 관련한 경 영지원을 위한 정보요구가 18%로 높음에 따라 포항 지역내 경영 컨설팅지원 및 다양한 협력네트워크가 원활하지 못한 것으로 나타났다.
7%로 대부분의 기업이 제조업을 기반으로 하는 산업으로 확인된다. 그리고 기업의 성장단계에 대한 응답에서는 47.6% 가 성장기에 놓여있으며, 진입기, 성숙기는 동일하게 22.3% 응답 하였고, 법정유형에서는 소기업이 85.4%로 나타났다.
기업들은 종업원 수 50인 미만의 소기업들이 주를 이루고 있으며, 철강산업단지내 기업들 중 기업 부설연구소를 통한 혁신 역량강화가 가능한 기업들은 9% 미만으로 일반 중소기업들의 자체 R&D 역량이 매우 낮은 것으로 확인된다.
기업들의 경우 주요생산품에 대한 응답에 있어서, 44.7%가 소비재 혹은 최종재를 생산한다고 응답하였고, 다음으로 32.0%가 부품/반제품/중간재를 생산하는 것으로 확인되었다. 신규 사업의 추진은 29%가 추진하고 있으며, 27.
다음으로 의 지역내 중소기업의 혁신화 과정의 어려움을 살펴보면 기술개발을 위한 지역내 인력부족이 27%로 가 장 높게 나타났고, 다음으로 기술개발 자금의 부족이 24%로 확인되었다.
을 살펴보면 포항산업과학연구원 민 · 산 · 관 기술협력사업과 포항테크노파크 기술수요조사서를 바탕으로 2016년 기준 3년간의 데이터를 통해 지역 중소기업 애로 기술을 분석한 결과 기존제품개선 41%, 신제품개발 39%, 공정개선 18%, 기타 1% 순으로 나타났다. 다음으로 지역의 중소기업 중 소재분야 기업들을 중심으로 살펴봤을 때 신제품 개발이 39%로 가장 높았으며, 공정개선 32%, 기존제품개성 29% 순으로 나타났다.
또한 지역내 17개 R&BD기관들이 있으나 지역 중소기업들의 수요조건에 부합되는 눈높이로 진행되지 못하고 있으며, 혁신화 지원과정에서기업들의 수요와 공급의 불균형 상태임을 확인할 수 있다.
본 연구를 통해 포항지역뿐 아니라 우리나라의 대표적인 산업도시인 울산, 창원, 김해 등의 산업 도시들도 비슷한 상황이 전개되고 있는 것을 알 수 있다. 포항 지역을 중심으로 맞춤형 스마트공장 지원책을 제안하기 위한 현황분석과 기업조사 자료를 통해 다음과 같이 정책 함의점을 새롭게 제시하고자 한다.
설문자료를 통한 표준산업업종별 특성을 확인한 결과 기계 장비산업이 22.3%로 가장 많았으며, 1차 금속 11%, 조립금속과 화학 각 9.7%로 대부분의 기업이 제조업을 기반으로 하는 산업으로 확인된다. 그리고 기업의 성장단계에 대한 응답에서는 47.
셋째, 스마트공장 보급에 있어 가장 중요한 행위자는 스마트공장 IT 솔루션 공급사의 중요성이다. 지역 내 기업들의 혁신화 역량이 낮은 상황에서 IT 솔류션을 보급하는 기업과 보급을 희망하는 지역 중소기업 간 연계 및 협력 강화가 무엇보다 필수적이다.
이러한 분석 데이터를 통해 살펴본 결과 철강기업의 기술 수요가 가장 높은 표면처리의 경우, 열처리기술, 부/방식기술 등 중소기업의 R&D역량의 한계에 의한 기술지원의 시급함이 확인되었고, 금속재료의 경우 재료분석/평가 기술 및 재료공정기술 분야의 기술수요를 통해 철강산업에서 제조혁신의 요구가 높은 분야임을 확인할 수 있다.
따라서 현재의 보급 수준을 보면 스마트공장이 지향하는 자동화․정보화로의 공정 개선보다는 자동화 정보화를 추진하기 위한 정보시스템의 일부 SW를 설치한 수준에 불과하다. 제한된 형태의 스마트공장 보급사업은 당장의 공정개선과 불량률 감소 등의 효율성을 높이는 지원이 아니라 공정 현황을 확인하는 등의 공정관리 수준을 조금 높여주는 것에 불과한 것으로 파악되었다. 이러한 보급사업은 기업의 성장 발전과는 관련성이 낮은 공정 분석용 SW 설치 수준의 지원책이라 할 수 있다.
지역 중소기업중 소재기업을 중심으로 분석한 결과 신제품 개발을 통한 신시장 개척과 비용절감을 위한 스마트제조 혁신이 필요한 것으로 나타났다.
지역내 스마트 공장 도입을 통해 도움이 되는 분야에 대한 우선순위에서 1순위로 품질 개선이 33개로 가장 높았으며, 2순위로는 비용절감이 26개로 확인됨에 따라 전체 순위 합계로 보면, 품질개선이 51개로 가장 높고 다음으로 생산성 개선이 46개인 것 으로 나타났다. 현재 포항 지역 제조기업의 경쟁력 약화의 상황을 보여주며 품질 및 생산성 개선이 필요한데 그 방법을 못찾고 있는 상황임을 확인할 수 있다.
철강산업단지내 입주기업들 중 제조업분야가 78%로 가장 높았고, 기타업종은 6%, 원료재생 및 환경복원업은 5%, 운수창고업 5%로 확인되었다. 그리고 각 기업들이 생산하는 제품 및 생산 공정에서의 인증 보유여부를 확인한 결과 인증업체가 10%로 대부분의 중소기업이 생산 설비 시설의 표준화율에서 매우 저조한 상황으로 나타나고 있다.
포항 지역내 중소기업의 통계 분석 결과 제조업 기업들의 투자 여력은 없는 것으로 확인되었다. 포항시 제조기업의 대다수를 차지하는 전기전자, (비)금속제조분야 기업의 매출액 대비 영업 이익률이 낮은 편이며 연간 영업 이익 역시 두 업종 모두 1억을 하회하는 수준으로 투자 여력을 가지고 있지 못한 상황이다.
포항지역 중소기업 중 철강관련 기업들의 기술수요조사 결과 표면처리 기술에 대한 수요가 55%로 가장 높았으며, 두 번째로 금속재료 기술에 대한 수요는 28%, 세 번째로 주조/용접 10%,로 나타났다4). 이러한 분석 데이터를 통해 살펴본 결과 철강기업의 기술 수요가 가장 높은 표면처리의 경우, 열처리기술, 부/방식기술 등 중소기업의 R&D역량의 한계에 의한 기술지원의 시급함이 확인되었고, 금속재료의 경우 재료분석/평가 기술 및 재료공정기술 분야의 기술수요를 통해 철강산업에서 제조혁신의 요구가 높은 분야임을 확인할 수 있다.
후속연구
결과적으로 수도권에 분포된 스마트공장 IT 솔루션 공급사 중 우수 기관을 포항에 유치하는 것이 우선적으로 필요하다. 이를 위해 지역 차원의 자체 수요조사와 시장 규모를 가늠할 수 있는 체계적인 실태 조사를 진행할 필요성이 높다.
국내 중화학공업 중심의 산업 도시들이 직면한 제조업 위기의 상황을 감안할 때 본 연구 결과는 포항을 비롯한 산업 도시들을 중 심으로 우선적으로 스마트공장 지원이 체계적으로 진행될 필요가 있음을 시사한다. 특히 포항 지역 중소기업들이 품질 및 생산성 향상에 대한 위기의식을 가지고 변화를 고민하고 있기 때문이다.
다음으로 영세소기업의 어려움에 대한 연구로는 김세종 · 홍성철(2011)의 산업구조적 요인 분석을 통한 제조기업의 영세화로 경쟁력의 약화 및 연구개발 투자의 부진과 근로조건 및 인재유입의 한계를 지적하며, 지원대상의 세분화와 차별화와 미시적 산업 정책과 창업기업 생존율 강화가 필요함을 제안한다.
둘째, 포항지역의 기업협의체, 업종별 협동조합 등 지역 내 기업 중간조직을 통한 업종별 특성에 맞는 스마트공장을 업계 자발적으로 개발하고 이를 보급하는 방식으로 전환하는 전략을 마련해야 한다. 이는 민간주도 스마트공장의 자발적 보급이 필요한 상황으로 예를 들어 ʻ대구경북금형협동조합ʼ의 경우 자발적 스마트공장 모델개발 연구회를 구성하여 운영하는 등 민간 차원의 자발적인 보급 확산을 추진하고 있는 사례가 있다.
예를 들어 공급가치사슬을 고려할 때 신규 프로그램의 지원방안을 예시하면 공급기업의 경우 원부자재 관리 및 금형 수명관리시스템 등 솔루션의 지원과 수요기업-유통 기업 간 연계지원은 ERP/CRM 등의 솔루션 연계지원 등이 체계화될 것으로 판단된다. 이러한 공급가치사슬을 고려한 대중소기업간 공동보급 지원을 통해 포스코 등 대기업과의 실질적인 상생 협력 체계를 구축하고 제품 생산성 향상이라는 실질적인 기업들의 목표 달성에도 기여할 수 있을 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
철강 등의 일부 소재부문 제조업에 영향을 크게 받는 우리나라의 대표적인 기업도시는 무엇인가?
포항시는 철강 등의 일부 소재부문 제조업에 영향을 크게 받는 우리나라의 대표적인 기업도시이다. 이러한 대기업 주도형 기업도 시의 모델은 우리나라 제조업 발전의 중요한 바로미터가 되어왔다.
우리나라의 제조업은 얼마나 성장하였는가?
우리나라의 제조업은 1970년대 이후 정부의 주도, 수출 중심, 대기업 중심 산업육성 등으로 국가경제에 미치는 영향이 세계 최고의 수준으로 성장하였다. 1970년대 이전에는 1차 산업의 GDP 대비 부가가치 비중이 가장 높았고(28%), ʻ12년에는 제조업의 GDP 대비 부가가치의 비중이 세계에서 가장 높은 수준인 31.
포항시의 근간 산업인 제조업의 약화의 근본 이유는 무엇인가?
이러한 포항 제조업 약화의 근본적인 이유는 소재산업을 중 심으로 한 근간 산업의 제조 경쟁력이 약화되었고, 새로운 新산업 을 육성하지 못한 이유에 있다고 할 수 있다. 그런 면에서 포항의 상황은 제조업을 근간으로 하는 대부분의 산업․기업 도시들에게도 유사한 상황이라고 할 수 있다.
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