스마트팩토리의 효과 사례 및 도입방안

소개글

스마트팩토리의 효과 사례 및 도입방안에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 스마트 팩토리란?

2. 스마트 팩토리의 특징

3. 스마트 팩토리의 필요성

4. 스마트 팩토리 기대 효과

5. 스마트 팩토리의 구축요건과 추진절차
1) 스마트 팩토리의 구축요건
2) 스마트 팩토리 구축의 추진절차

6. 해외의 스마트 팩토리 개발 사례
1) 독일
2) 미국
3) 일본

7. 스마트 팩토리의 성공적 도입방안
1) 스마트 팩토리를 위한 정부의 과제
2) 스마트 팩토리의 추진전략
3) 스마트 팩토리의 성공적 도입방안

참고문헌

본문내용

스마트팩토리의 효과, 사례 및 도입방안
■ 목차
1. 스마트 팩토리란?
2. 스마트 팩토리의 특징
3. 스마트 팩토리의 필요성
4. 스마트 팩토리 기대 효과
5. 스마트 팩토리의 구축요건과 추진절차
1) 스마트 팩토리의 구축요건
2) 스마트 팩토리 구축의 추진절차
6. 해외의 스마트 팩토리 개발 사례
1) 독일
2) 미국
3) 일본
7. 스마트 팩토리의 성공적 도입방안
1) 스마트 팩토리를 위한 정부의 과제
2) 스마트 팩토리의 추진전략
3) 스마트 팩토리의 성공적 도입방안
참고문헌
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스마트 팩토리란?
향상된 ICT 기반의 제조 시스템을 다루고 있는 현대의 시대적 배경 하에 선도적인 기업과 정부 중심의 협의체들은 빠르게 변화하는 외부 환경에 대한 적응성과 유연성을 확보하는 한편, 높은 수준의 지속가능성을 달성하기 위한 차원에서 “미래의 공장(factory of the future, FoF)”에 대한 개념을 실제로 구현하는데 전념하고 있다. 제품의 개인화된 수요 및 복잡성 증대에 따른 새로운 시장의 요구와 더불어 IoT와 같은 첨단 네트워크기술의 등장은 제조기업의 환경을 스마트 팩토리를 지향하는 측면으로 변화시켰으며, 유연하고 효과적인 방법에 기반 한 생산 솔루션으로써 스마트 팩토리는 오늘날 기업이 직면한 시장의 요구를 충족시키는데 기여한다. 이에 따라 스마트 팩토리는 미래의 제조 경쟁력을 창출하는 중요한 개념으로써 이해되어지고 있으며, 인더스트리 4.0의 핵심 축을 이루는 요소로 각광받고 있다.
Longo 등(2017)은 스마트 팩토리를 “향상된 모니터링, 분석, 모델링 및 시뮬레이션을 통해 지능(intelligence)을 포착, 생성, 확산할 수 있는 디지털 인프라와 첨단 제조기능의 완벽한 통합”으로써 정의하였으며, Lucke 등(2008)은 “생산 프로세스의 관리 최적화를 위해 분산형 정보와 통신 구조를 활용하여 실시간 생산의 동적 상황에 적합하게 대응한 제조 환경”으
로써 스마트 팩토리를 정의하였다.
Pack(2016)은 스마트 팩토리를 “초연결 네트워크(hyper-connected network) 기반의 통합된 제조시스템”으로 정의하는 한편, IT를 통해 실시간으로 제조시설에 대한 모든 정보를 획득하고 제조방법을 변경하거나 원자재를 대체하는 활동을 통해 궁극적으로 최적화된 동적 생산 시스템을 구현한다고 설명하였다(김은 외, 2017).
한국표준협회(2016a)의 개념적 정의에 따르면, 스마트 팩토리는 “전통 제조산업에서 ICT를 결합하여 제품의 기획, 설계, 생산, 유통, 판매 등 전 과정을 ICT기술로 통합, 최소비용, 시간으로 고객맞춤형 제품 생산을 지향하는 공장으로, 생산성 향상, 에너지 절감, 인간중심의 작업환경이 구현되고, 개인맞춤형 제조, 융합 등 새로운 제조환경에 능동적 대응이 가능한 공장”으로 정의하고 있다. 한편, 협의의 의미로써는 “제품의 기획·설계, 생산, 유통에서 판매까지 비즈니스 프로세스의 정보화 및 생산시스템의 자동화를 실현하는 공장”으로 정의하였다(한국표준협회, 2016).
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스마트 팩토리의 특징
기존 공장 자동화에서는 컴퓨터 또는 로봇과 같은 설비를 이용해 무인화 및 생산의 자동화를 만들고, 설계 설비 및 제조 설비 등의 생산 시스템을 유기적으로 연결시키며, 수직적인 통합의 범위로 볼 수 있다. 반면, 스마트 팩토리는 기획부터 유통까지의 전 과정을 정보통신기술(ICT)로 통합하고, 각 단위 요소별로 객체를 구성하고 사물인터넷(IoT)로 연결하며, 수평적 통합의 범위로 볼 수 있다. 또한 스마트 팩토리는 장애가 발생하기 전에 예측하여 유지보수가 가능하고, 자율 조직화와 자율 최적화 특성을 갖는다(조혜지김용균, 2018).
기술 적인 측면으로는 기존 제조 시설은 단순히 특수하게 설계된 하드웨어 및 소프트웨어 그리고 제어 프로토콜을 사용하는 격리된 시스템 환경 이라고 한다면, 스마트 팩토리는 정보통신 기술(ICT)을 채택하고 일반적인 IT 시스템과 유사한 환경을 구성하면서 ICT환경에서 존재하는 보안 위협이 존재하고, 보안사고 발생 시 사람의 안전 및 건강에 대한 중대한 위험, 환경에 대한 심각한 피해, 생산 손실과 같은 재정 문제 및 나아가 국가 경제까지 영향을 끼칠 수 있다. 또한 기존의 정보통신 기술(ICT) 환경은 가용성이 기밀성과 무결성에 비해 중요도가 상대적으로 낮게 평가되지만, 아래 표와 같이 스마트 팩토리 환경은 기존의 정보통신 기술(ICT) 환경과는 다르게 가용성이 가장 중요한 보안 요소가 된다(산업통상자원부, 2017).
스마트 팩토리의 특성을 5가지로 요약하면 다음과 같다. 첫째, 민첩성으로 실시간 정보처리 수준이 향상되어 생산 전 과정에 걸친 경보, 조치, 소요시간, 정보 공유 등의 기능에 빠른 대응력을 확보하여 생산운영체계로서의 시스템 성능을 보장한다. 둘째, 연계성으로 다양한 종류의 데이터를 수집하여 관련 있는 데이터 영역으로 구분하고 저장, 가공하여 생산 관련 데이터의 양적·질적 확대를 가능하게 한다. 셋째, 신뢰성으로 수집된 데이터의 신뢰성 확보에서 시작하여 인터록(Interlock) 등 작업 이상 상황에 대하여 대처 가능한 안정성을 동반하며, 예측가능한 작업은 수행하도록 하여 생산 및 작업 운영에 대한 관리의 신뢰를 확보할 수 있다. 넷째, 능동성으로 산출된 데이터에서 상관성을 찾고, 재고 보유현황에 따라 재고 감소 필요성을 알려주거나 장기 재고의 처리 여부 등 판단이 필요한 작업을 조치 가능하게 하여 기존의 수동적인 공장의 일방향에서 능동적인 양방향으로 대응할 수 있게 한다. 다섯째, 지능성으로 축적된 데이터를 기반으로 변화된 여건에 따라 스스로 판단하여 의사결정을 하고, 여러 개의 작업들을 분할하지 않고 일괄적이고 연속적으로 실행하면서 설정된 마스터 판단 기준을 통하여 Input Data에 따른 Output을 도출한다. 아래 표는 독일의 공장자동화와 스마트 팩토리와의 비교를 정리한 표이다(김승택, 2015).
기존 공장자동화와의 비교
기존
스마트 팩토리
비고
독일
인더스트리 3.0
인더스트리 4.0 　
공정단위
연속(컨베이어 벨트)
모듈별 진행
수평적, 수직적
공정네트워크
공정진행
순차적 고정설비
가변

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