생각하는 기계의 현장

출처 :

한국정밀공학회지 제 32 권 3호 pp. 231-232  J. Korean Soc. Precis. Eng., Vol. 32, No. 3, pp. 231-232 ISSN 1225-9071(Print), ISSN 2287-8769(Online)
 
 
March 2015  /  231

 생각하는 기계의 현장
 
 ◆ Special Column ◆ Today’s Intelligent Machine at Work -Smart Factory
  
한국정밀공학회 초대 회장  이봉진
 
 
필자가 저술서(정보 지성 시대, 2014.10.30)에서 기술한(현대기계를 칭하여 자유롭게 움직이는 패턴) 현 대기계의 새로운 실험 현장이 보도되고 있다.(日本經濟新聞,電子版. “考える工場”, ドイツから新産業革命, 2014/4/15, 2014/12/09) 이 기사 내용을 소개하면, 2014년 4월 독일 하노버의 대 견본 전시회 멧새(Messe, 3 대 세계 공작기계 전시회, 3년에 한 번씩 미국 일본 유럽 3곳에서 개최되는 세계최대의 기계류 전시 전, 이 대회에서 미래 기계의 발전 동향을 예측할 수 있다.)가 열렸다.

 이하 신문지상의 내용: 차, 전기, 기계 산업이 모여 있는 독일 남부. –후세의 역사가는 여기를 「21세기 산업혁명발상의 땅(地)」이라 명명할지 도 모른다– Kaiserslautern에 있는 인공지능연구센터. 지멘스 등 독일 제조업 10사가 참가하는 「근 미래공 장」의 실험이 시작 되었다. 생산하는 제품이 IC칩(chip)의 정보를 읽어 필요한 복수공정 생산설비를 최적 라인으로 새로 꾸며낸다. 사람이 필요 없다. 라인에 차체(車體)가 흘러 들어 오면 차체에 묻어있는 ICtag(전파를 밭아 움직이는 소형 전자장치, 여기에는 차체 형식, 필요 부품, 조립순서 등의 정보가 기록되 어 있다.)에서 이 차체에 「5장의 문짝이 필요」라는 지시를 들고 로봇은 움직인다. 이 과정을 보면 마치 차체라는 물체와 로봇이「대화」 하며 차를 조립해내는 것 이다.  지금까지의 자동화 공장에서는 사람(작업인)이 로봇에 작업 수순을 입력 기억 시켜, 로봇을 움직이게 하였다. 그래서 로봇은 차종 구분 등 확인 없이 기억한 지시대대로 움직이게 돼, 라인이 일시 정지되는 등의 실수가 있었다.

그러나 차체와 로봇이 대화를 하게 되면 이런 실수는 피할 수 있다. 품질과 저비용의 양립에는 대량생산이 필요하였다. 그러나 이 시스템이 실용화 되면 다품종 소량 제 품 생산도 대량 생산 때와 같은 제조원가를 기대할 수 있다. 이 제조 시스템은 어떤 제품을 생산 하는데 그에 최적한 유연성(Flexible)을 갖춘 제조시스템을 추구 (追究)하는 모습이라 할 수 있다.

 이번 멧새의 대상은 일용품들이다. 기계부품, 자동차부품도 같은 원리로 응용한 생산 시스템이다. 「인터넷과 빅 데이터의 활용기술 진보로 궁극의 다품종 소량생산이 가능해졌다.」공장장인 동 센터 의 Tedorop Tsuruge교수가 가슴을 펴 이야기한다. 노리는 목표는 공장의 틀을 벗어난 연계에 있다. 자동차 면 소재와 메이커에서 판매점, 전력, 운송회사까지 여러 산업이 네트로 데이터를 교환한다. 최종적으로 재 고를 없애고(zero), 에너지 소비를 최소화 할 수 있다.

말하자면 독일 국내가 「하나의 가상공장」을 지향 한 것이다. 10년 내에 독일제조업의 생산성을 50% 전후로 높이겠다는 것이었다. 키워드는 「제4차 산업혁 명을 의미한다.」 바로 「인더스트리4·0」이다. 독일 Fraunhofer 연구기구(1787창립)에 서는 2025년 까지 적어도 77억7천만 유로(한화 약 220조원) 를 훨씬 넘어서리라는 경제 효과를 전망하고 있다. 독일이 전국「스마트 공장」의 구체화를 하기 위한 네트를 활용한 전력수급의 최적화「Smart grid:차세 대 송전 망)를 시도하고 있다. 그리고 자동화의 진화로 인한 차세대 고용문제, 즉, 공장의 단순노동과 공 정 제어하는 일이 감소할 수밖에 없는 시대적인 추세에 따른 대책, IT(정보기술)를 구사한 복잡한 생산시 스템의 구축 등, 부가가치를 생산해내는 창조적인 일을 해낼 수 있는 인재육성 계획이 매우 시사적이다.

만들어 놓고(KIST 1962년 창립)도 활용 하지 못하는 우리나라의 정치, 현실이 우려 된다. 왜 정치는 정치를 망각하고 정치의 영향권 밖에 있어야 할 연구기관에 까지 간섭을 하여야 하는지! 175년이나 창립 역사 를 가진 Fraunhofer 연구기구의 오늘의 역할은 매우 시사적일 것이라 아니할 수 없다.  전문가의 시각에 서보면, 「인더스트리4·0」을 구현하기 위해 과제가 없는 것도 아니다. 네트워크 통 신 규격과 물건을 만드는 자세한 기구(Mechanism) 내용과 처방, 방법(仕樣) 등의 표준화를 하여야 한 다.(참조, 정보 지성 시대, pp. 199-209) Fraunhofer와 같은 종합연구기구가 이들 작업을 하고 있는 것으로 알 고 있다.

18세기 면직물 공업의 기계화가 제1차 산업혁명, 전기에 의한 대량생산 시대 20세기 초두가 2차 산업 혁명, 컴퓨터에 의한 자동화가 진전된 1980년 이후 무인화 공장(FA: Factory Automation)의 보급을 주로 한 시대가 제3차 산업혁명 이다. 제4차는 자동화된 공장이 업종을 넘어서서 네트워크 화된 국가로서는 입지 (立地) 경쟁력을 겨루는 시대임을 생각하여야 한다.

미국과 아세아와 경쟁하기에 앞서 독일은 자국의 강 점인 제조업의 기반을 더 탄탄히 하여야 한다 는 것이다. 3년 전(2011년)에 4·0을 제창한 한 사람이 있었 다. 독일인 SAP의 원(元)사장 Bening Kagamann(65)이다. 그는 말한다. 독일의 혁신에는 솔직히 말해 초조 감도 없지 않다. 3D프린터에서 미국에, 공장 무인화에서는 일본에 밀리고 있다. 산업의 전반 분야에서 미 국의 GE에 선두를 내주고 있다.

「중국제조업2025.」 로봇 도입의 본격화를 시작한 중국에서도 정부 내 2025년까지 제조업 지능화 계획이 진전되고 있다. 「중국과 독일 양국은 단순한 상품을 사고파는 관계가 아니다」10월 독일수상 (Merkel(60)) 과의 회담에서 중국의 수상 이극강(李克强(59))은 「4·0」관련 기술 교류와 표준화에 협력을 합의하였다. 독일의 기업과 정부는 외자에도 참가를 호소하여, 스위스의 ABB와 미국의 IBM등이 이미 참여 활동을 개시하고 있고, 여러 나라간 경쟁의 치열함이 증가하고 있다.  지금은 공장자동화(FA)에서 720시간 무인화로 일본이 세계 제조업에서 앞서 있으나, 앞으로는 IT기술 을 보다 유연하게 활용하여 기계의 유연성과 지능화는 물론 공장전체를 스마트 공장(Smart Factory)으로 탈피하여야 현 위치를 유지할 수 있으리라 생각이 든다.(참조: 이봉진, 정보 지성 시대, 문운당, 2014.10.28, pp. 71-72)

한편 오늘 아침 조선일보(2015년 1월 3일)A6 일면 2015년 신년특집 기사 “「스마트 팩토리」는 제조 공정 단계마다 스마트 센서와 소프트웨어를 이용해 자동으로 작업 공정 모니터링을 하는 신개념 공장” 이라는 글을 읽었다. 잘 모르는 기술적인 내용에 관한 기사는 안 쓰는 것만 못하다.