스마트 제조란 생산 자동화(Manufacturing Automation)와 인공지능(Artificial Intelligence) 그리고 사물인터넷(Internet of Things)을 결합한 제조 기술이다. 스마트 장치들이 제조 장비의 상태를 감지하고 서로 통신하면서 전체적인 제조 환경을 점검하고 구동한다. 스마트 제조 시스템은 앞으로 다룰 제조 기술 트렌드들의 기반이 되는 중요한 기술이다. 제조 장비에 부착된 감지 장치가 장비의 고장 및 오작동을 감지하고 더 나아가 인공지능 기술을 통해 이를 예측한다. 재료 저장 창고에 부착된 감지 장치는 이미 사용된 재료와 앞으로 필요한 재료를 분석하여 재고 관리의 효율성을 높인다.
5G 통신 기술의 발달은 스마트 제조 기술을 가속하는 역할을 한다. 이전 통신 기술과 비교해서 5G는 더 많은 양의 데이터를 더 유연하고 빠르게 송수신할 수 있어서, 더 많은 감지 장치들을 사용해 사물인터넷 환경을 구축할 수 있음과 동시에 더 많은 데이터를 바탕으로 생산 자동화 체계를 구축할 수 있다. 이렇게 수집된 정보를 이용하여 제조, 물류, 유통 등 기업 전반의 자원 관리 및 경영 전략에도 응용이 가능하다.
고장을 예측하고 유지 보수에 들어가는 시간과 비용을 줄이는 기술은 제조업이 오랫동안 꿈꿔온 기술이다. 하지만 앞서 이야기한 스마트 제조와 4차 산업혁명은 이 일을 어느 정도 현실화하였다. 기존 장비 보전 방법은 유지 보수 날짜와 방법을 미리 계획해서 정기적으로 검사를 하고 문제가 발견되면 수리하는 방식을 택했다. 즉, 장비에 아무 문제가 없더라도 장비 사용을 멈추고 검사하는 방식이다. 정기적으로 실시하는 보전 방식 때문에 비효율과 검사 비용이 발생하고, 검사가 이루어지기 전에 장비가 고장 날 때도 비효율과 수리 비용이 발생한다. 반면에 예지 보전 기술은 실시간으로 장비 상태를 감지하고 인공지능 기술을 통해 장비의 상태 및 고장을 예측함으로써 비효율과 비용을 최소화하는 것을 목표로 한다. 정기 검사를 위해 장비를 정지할 필요가 없음으로 비용이 감소하고 생산성을 향상한다. 또한, 실시간으로 장비 상태를 점검하므로 장비의 전반적인 수명 및 성능이 향상하고, 고장이 줄어들므로 수리 비용 감소와 함께 전체적인 생산성이 개선된다.
가상현실(Virtual Reality)과 증강현실(Augmented Reality) 기술은 인간의 능력을 보조하고 향상시킴으로써 제조산업의 다양한 업무에 적용할 수 있다. 예를 들어, 창고에서 일하는 노동자가 공장 전반의 정보를 담고 있는 스마트 안경을 쓰고 일을 한다면 제품 설명, 일련번호, 위치, 재고 등 모든 정보를 실시간으로 조회함으로써 업무 능률을 향상한다. 생산 노동자의 경우 스마트 안경을 통해 부품을 검사하고 확인함으로써 생산 공정의 정확도와 효율이 향상한다.
이와 함께 가상현실과 증강현실은 다양한 미래 지향적인 가능성을 가지고 있다. 한 예로 노동자들이 공장에 가지 않고 재택근무를 통해 실시간으로 제품을 검사 및 관리할 수 있다. 또한, 새로운 노동자들을 교육할 때도 생산 현장이 아닌 교실에서 진행할 수 있으며 나아가 재택 교육을 진행할 수도 있다. 인공지능과 접목함으로써 품질관리를 인간이 아닌 로봇을 통해 수행할 수 있는데, 로봇이 제품을 검사하여 품질관리를 진행한다면 인간의 눈보다 낮은 불량률을 달성할 것이다.
전사적 자원 관리 시스템은 실시간으로 모든 제조 공정의 정보를 이용하여 전반적인 기업 자원 관리를 보조한다. 앞서 설명한 스마트 제조의 감지 장치들로부터 제조 장비, 재고, 유지보수 등 제조 체계의 모든 자료를 수집하여 저장하고 관리함으로써 기업 내 누구나 이 정보에 접근 · 이용할 수 있고 전략적 의사 결정에 이용할 수 있다. 인간을 통해 주기적으로 전달받은 정보가 아닌 장비에서 실시간으로 전송받은 정보를 이용함으로써 기존 자원 관리 시스템보다 더 빠르게 정보가 전달되고 또한 높은 데이터 정확성을 지닌다. 다시 말해, 특정 정보가 필요할 때 관련 부서에 연락해서 정보를 얻는 방식이 아닌 기업 내 누구나 원하는 정보를 실시간으로 조회할 수 있음으로 기업 내 업무 처리 효율이 향상한다. 실시간으로 제공되는 정보를 바탕으로 기존에 자동화할 수 없었던 반복 업무를 자동화할 수 있게 되므로 업무 전반의 효율과 비용을 줄일 수 있다. 이러한 장점들을 자원 공급 계획, 재고 관리, 품질 관리, 창고 관리, 유통 관리에 적용함으로써 전사적 자원 관리 전체를 향상할 수 있다.
앞서 설명한 것처럼, 최신 제조 기술을 사용하는 일은 여러 가지 혁신과 장점이 있지만, 연구와 개발 그리고 설비 투자가 필요하다는 장애물이 있다. 당장은 경쟁력 있는 제조 환경을 구축하는 데 필요한 투자가 부담되겠지만, 이로 인해 얻는 생산 비용 절감 및 생산성 향상을 고려하면 그리 나쁜 선택은 아닐 것이다. 성공적으로 최신 제조 환경을 구축하기 위해 먼저 경쟁 제조 업체들이 사용한 기술과 관련된 기사와 출판물을 조사할 필요가 있다. 실제로 미래형 제조 기술을 적용한 업체들이 현실에서 어떤 효과를 얻고 어떤 어려움을 겪는지 파악해야 한다. 또한, 고객의 수요에 귀를 기울이면 방향을 잡는 데 도움이 된다. 고객이 원하는 제품의 성능과 수량에 따라 효율적인 제조 방법 및 형태가 바뀔 수 있다. 고객은 항상 최고 품질의 최신 제품을 저렴한 가격에 구매하길 희망하므로 고객의 눈높이를 맞추는 일과 제조 기술 혁신은 공존하기 마련이다.
최신 제조 환경을 구축하기로 했다면 그다음 필요한 일은 제대로 된 장비를 구입하고 전문 인력을 찾는 일이다. 제조 기술이 최신이기 때문에 제조 장비 또한 개발된 지 얼마 되지 않아 충분한 검증이 이루어지기 어렵다. 제품의 사양과 실제 성능은 다르기 마련이고, 최근 개발된 장비의 수명은 더욱 예측하기 어렵다. 제대로 된 장비를 구매하는 일은 전문 인력을 찾는 일과 연관되어 있는데, 최신 제조 기술에 경험이 있는 전문 인력이 관련 장비를 더 잘 알고 있기 때문이다. 전문 인력은 장비를 구매하는 일 외에도 제조 환경을 구축하고 유지·관리하는 데 중추적인 역할을 한다. Timpl는 제조 기술 관련 헤드헌팅 및 전문 인력 채용에 초점을 맞춰 가파르게 성장하고 있는 인력 전문 기업이다. 제조 전문 인력이 필요하다면 폭넓은 인력풀과 다양한 채용 솔루션을 제공하는 Timpl과 상의하길 추천한다.