[책소개] 4차 산업혁명, 새로운 제조업의 시대

호이테북스, 2017.07.05

부제 : "스마트공장, 이렇게 구축하라"

 

[책 소개] 스마트 공장, 이렇게 구축하라! 4차 산업혁명 시대를 맞은 위기의 제조업, 스마트 공장으로 해법을 찾아라! 『4차 산업혁명, 새로운 제조업의 시대』는 4차 산업혁명을 연구하며 우리 제조업의 이러한 현실을 안타까워하던 5명의 저자들이 머리를 맞대고 희망의 작은 불씨를 살려보고자 도원결의를 하여 만들어지게 되었다. ‘4차 산업혁명에 어떻게 대응하고, 생산 현장을 어떻게 바꾸어 갈 것인가’와 같은 제조업체의 심각한 고민에 뜬구름 잡는 이야기만 넘쳐나는 상황에서 산업 현장의 풍부한 경험과 해박한 이론적 지식을 겸비한 각 분야 전문가들이 실제로 스마트 공장을 구축하는 방법을 제시하고자 힘을 모았다. - from 교보문고

 

[목차]

머리말-4차 산업혁명 시대의 생존 방안, 스마트 공장을 향하여

 

1. 또 한 번의 격변기, 4차 산업혁명의 시대

• 4차 산업혁명이란 무엇인가?
  - 삶과 비즈니스를 송두리째 변화시키는 4차 산업혁명
  - 자동화 공장과 스마트 공장은 어떻게 다른가?
  - 4차 산업혁명, 제조업이 중요하다
• 4차 산업혁명 시대의 주요 특징
  - 모든 것이 서로 연결되는 초연결 시대
  - 데이터가 자산이 되는 데이터 자본주의 시대
  - 고객의 개별적 요구를 충족하는 개인 맞춤형 가치 시대
• 주요 국가의 4차 산업혁명 전략
  - 제조업 혁신을 위한 독일의 인더스트리
  - 제조업 활성화 정책과 민간 주도 협의체 중심의 미국
  - 새로운 도약을 꿈꾸고 있는 중국제조
  - 산업 재흥 플랜으로 재도약을 꿈꾸는 모노츠쿠리 정신의 일본
  - 인도의 제조업 부흥 정책 ‘Make In India’
  - IT와 소프트웨어를 융합한 우리나라의 제조업 혁신 3.0

2. 4차 산업혁명 시대의 제조업에 영향을 미칠 요소

• 4차 산업혁명을 이끄는 새로운 기술
  - 일상의 모든 것을 연결하는 사물 인터넷 기술
  - 모든 소통의 혈류가 되는 유무선 통신망 기술
  - 데이터를 마음대로 관리할 수 있는 클라우드 컴퓨팅과 포그 컴퓨팅 기술
  - 대량의 데이터에서 가치를 찾아내는 빅 데이터 기술
  - 인간의 지능적인 행동을 모방한 인공 지능 기술
  - 작업자와 함께 일하고 협업하는 로봇 기술
  - 모든 것을 만들어 낼 수 있는 3D 프린팅 기술
  - 물리적 세계와 가상 세계가 공존하는 가상 물리 시스템 기술
  - 가상 세계와 현실 세계를 오버랩한 가상 현실과 증강 현실 기술
  - 산업 현장과 비즈니스를 모두 아우르는 스마트 기기 기술
  - 산업의 잠재적 위험을 막는 보안 기술
• 지속 가능성에 대한 요구의 변화
  - 산업 인력의 급격한 변화
  - 에너지원의 다변화와 통합 에너지 관리
  - 환경 규제의 서막, 온실가스 배출 감축
  - 위험과 사고로부터의 안전 시스템 구축

3. 스마트 공장 프레임워크와 플랫폼, 기본 인프라 구축

• 스마트 공장 프레임워크
  - 물리적 세계와 가상 세계의 소통을 위한 디지털화
  - 통신 네트워크를 통한 사물의 연결화
  - 최적의 운영을 꾀하는 스마트화
• 스마트 공장 플랫폼
  - GE의 프레딕스
  - 지멘스의 마인드스피어
  - SK C&C의 스칼라
  - 울랄라랩의 윔팩토리
• 통신 네트워크와 빅 데이터 인프라 구축
  - 통신 네트워크 인프라 구축
  - 빅 데이터 활용을 위한 인프라 구축
• 실패 경험을 통해 배우는 교훈
  - 사람 간의 융합이 기술의 융합보다 먼저다
  - 공든 탑 무너뜨리는 보안, 철통같이 하라
  - 표준화 문제로 시작을 늦춰서는 안 된다

 

4. 스마트 공장 구축 방안

• 스마트 공장 구축 절차
  - 현 수준 진단 및 평가
  - 구현 목적과 기대 목표 설정
  - 개선 대상과 범위 확정
  - 필요 기능과 적용 기술 확정
  - 필요 인력과 조직화
  - 구현 계획과 실행
  - 검증과 기대 성과 분석
• 현 수준 진단 및 평가
  - 설비 분류 체계도 작성
  - 설비 기능 분류 체계도 작성
  - 설비별 디지털화 수준 진단
  - 운전실 업무와 기능 분류 체계도 작성
  - 소재 및 제품별 품질 수준 진단
  - 공장 설비와 시스템 통신망 연결 수준 진단
  - 산업 보안 수준 진단
  - 현 수준 평가 기준
• 구현 목적과 기대 목표 설정
  - 스마트 공장의 지향점은 자율 생산 공장
  - 스마트 공장 구현 목적 설정
  - 명확한 기대 목표 설정
• 개선 대상과 범위 확정
  - 개선 대상 선정을 위한 차이점 분석
  - 개선 대상 선정: 작지만 영향력이 큰 항목부터
  - 마스터 플랜 수립
• 필요 기능과 적용 기술 확정
• 필요 인력과 조직화
• 구현 계획과 실행
  - 단순 노동자에서 지식 근로자로 변화시켜라
  - 노사 화합과 상생의 길을 찾아라
  - 소프트 파워를 통한 지능화를 실행하라
  - 우리만의 강점을 개발하고 실행하라
• 검증과 기대 성과 분석

 

5. 부문별 세부 실행 방안

• 설비 부문(Smart Machine)
  - 아프다고 스스로 말하는 스마트 머신
  - 예방 정비 체계에서 예지 정비 체계로
• 생산 부문(Smart Operation)
  - 인공 지능 기반의 두뇌형 공정 제어용 컴퓨터
  - 설비 마모를 자동 보상하는 스마트 제어기
  - 예지 정비를 위한 스마트 알람 관리
  - 전문 지식 기반의 스마트 생산 관리
  - 딥 러닝을 활용한 스마트 CCTV
  - 3D 시각화 기반 스마트 인터페이스
  - 작업자와 협업하는 지능형 로봇
• 품질 부문(Smart Quality)
  - 품질 예측 기술 실패 원인
  - 품질 분석 및 예측 기술
  - 빅 데이터를 활용한 품질 불량 원인 분석 사례
• 에너지 부문(Smart Energy)
  - 스마트 에너지 관리 시스템 구축
  - 에너지 소비 지도 분석을 통한 에너지 절감
  - 스마트 그리드 시스템 구축
  - 스마트 발전기, 스마트 변압기 시스템의 도입
• 환경 부문(Smart Environment)
• 물류 부문(Smart Logistics)
• 안전·보건 부문(Smart Safety&Health)
  - 지능형 영상 분석을 통한 효율적인 안전·보건·보안 시스템 구축
  - 열화상 카메라를 이용한 작업자 안전사고와 재난·재해 예방
  - 공장 내 작업자의 위치를 실시간으로 추적하는 안전 관리 시스템
• 영업 부문(Smart Sales)
• 연구·개발 부문(Smart Research&Development)
• 경영 부문(Smart Management)
  - 스마트 공장을 넘어 스마트 기업으로
  - 하드웨어 제조에서 서비스와 경험을 망라한 가치 제공 기업으로
  - 수직적 갑을 관계에서 수평적 협업 파트너로

 

6. 제조업의 미래 생존 전략

• 생각을 바꿔야 살아남는다
  - 신뢰와 소통으로 협업하라
  - 시장의 변화를 눈여겨보라
  - 플립드 러닝으로 배우고 교육하라
• 일단 시작하라
  - 일단 작게 시작하라
  - 최고 경영자가 이끌어라
  - 미래를 위한 투자, 지금이 최적기다
  - 투자의 불확실성, 어떻게 극복할 것인가?
• 사람과 경험도 디지털화하라
  - 사람도 디지털화하라
  - 현장 전문가의 경험도 디지털화하라
  - 고객의 경험도 디지털화하라