The Role and Challenges of Software in Smart Factory

이슈리포트_2017-007_스마트 공장성공을 위한 소프트웨어의 역할과 과제.pdf

■ 요 약

ICT 발달로 스마트공장이 출현하여 세계적으로 확산되고 있으며, 2017년에서 2022년까지 연평균 9.3% 성장할 것으로 예상되는 등 시장 성장도 빠르다. 우리나라 경제는 제조업 의존율이 높으나, 인구고령화, 신흥 개도국의 추격, 성장 동력의 약화 등의 요인으로 인해 경쟁력이 저하되고 있다. 제조업 경쟁력을 강화하고 제4차 산업혁명을 주도하기 위해서 스마트공장의 성공적 구축이 필요하며, 이를 위해서 그 기반이 되는 소프트웨어 기술이 제대로 융합될 수 있어야 한다. 그러나 그동안 스마트공장에 대한 소프트웨어 기술 관점의 접근이 미흡하였다. 이보고서는 소프트웨어 기술 관점에서 그간의 현황을 분석하고 정책을 점검함으로써 정책 방향을 제시하고자 한다.

스마트공장은 ABCi(AI, Big data, Cloud, IoT),  CPS(Cyber Physical Systems) 등 ICT와 제조 기술이 융합되어 제조공정의 통합을 통해 생산성 향상과 수익성 증대를 추구하는 공장이다. 소프트웨어는 스마트공장 구축을 위해 필수 요소이며, 소프트웨어에 의해 유연성, 지능성, 실시간성, 그리고 연계성이 구현되고, 신뢰성을 보장받을 수 있다.

이보고서에서 스마트공장 관련 국내외 정책, 시장 규모, 구축사례를 정리하고, 스마트공장에 적용되는 기술을 소프트웨어에 중점을 두어 살펴보았다. 우리나라에서는 스마트공장에서 소프트웨어 중요성에 대한 인식이 미흡하고, 스마트공장 관련 기술력이 부족하여 중요 기술을 해외 제품에 의존하며, 기초 소프트웨어 기술 수준 미흡, 전문가 부족 등 스마트공장에 필요한 소프트웨어 기반이 전반적으로 매우 취약한 것으로 파악되었다.

따라서 우리나라 스마트공장의 성공을 위해서는 단순히 제조업의 공정자동화가 아닌 소프트웨어가 주도하는 새로운 방식의 공장을 창출한다는 근본적인 인식의 변화가 필요하다. 이를 위해서는 ‘스마트 공장을 몇 개 만드냐’보다 ‘스마트공장에 필요한 소프트웨어를 어느 수준까지 확보’하느냐가 중요하며, 소프트웨어가 확보되면 스마트화는 매우 빠르고 효과적이며 파급력있게 진행될 것이다. 이를 위해서는 스마트공장의 기반인 소프트웨어 취약성을 극복할 수 있는 효과적 정책이 시급하다.

스마트공장 성공을 위한 소프트웨어 관련 정책방향은 종합적 관점의 우선순위 하에서 정책목표, 정책과제, 그리고 추진체계를 명확히 하고, 전략적 추진이 필요하다. 정책 목표는 우리 제조업의 경쟁력을 확보할 수 있도록 최단기간 내에 국가적 소프트웨어 역량을 최고 수준으로 제고하는 데 두어야 한다. 이를 위한 핵심과제는 소프트웨어 기술개발, 개발인력 육성, 소프트웨어 업체 경쟁력 제고 등이 있다. 추진체계로는 관련 부처의 협력적 대응이 기반이 되어야 하며, 국내 제조업 사정에 맞게 스마트공장 구축을 전략적으로 추진하는 것이 필수적이며, 초기단계에서는 독일과 일본의 민관 협력 방식을 참조하되, 소프트웨어가 중심이 되는 미국식 민간주도 방식으로 발전하는 것도 필요하다.

■ 목 차

1. 연구배경    

2. 스마트공장이란?
(1) 스마트공장의 개념
(2) 스마트공장 현황

3. 스마트공장의 소프트웨어 기술 현황    
(1) 스마트공장에 적용되는 주요 소프트웨어 기술
(2) 해외 사례

4. 우리나라의 현황과 문제점    
(1) 스마트공장 및 소프트웨어 기술현황
(2) 소프트웨어 관점에서 문제점

5. 향후 정책 방향
(1) 그간의 정책 평가
(2) 정책 방향

■ Executive Summary

With the development of ICT, smart factories are emerging and spreading around the world, and their market growth is fast, with CAGR of 9.3% from 2017 to 2022. Korea’s economy is highly dependent on manufacturing, but its competitiveness is declining due to various factors. In order to strengthen the manufacturing competitiveness and to lead the fourth industrial revolution, the success of smart factories is necessary, and the underlying software technology must be well integrated. However the approach to smart factories from the viewpoint of software technology is insufficient. Therefore from the viewpoint of software technology, I analyze trends and policy to propose a policy direction.

The Smart Factory is a factory that converges ICT such as ABCi(AI, Big data, Cloud, IoT) and CPS(Cyber ​​Physical Systems) and manufacturing technologies to enhance productivity and profitability by integrating manufacturing processes. Software is an integral part of building a smart factory, and software allows flexibility, intelligence, real-time, connectivity, and reliability.

I have summarized domestic and overseas policies, market size, and examples related to smart factories and have analyzed the technologies applied to smart factories from the viewpoint of software. In Korea, there is insufficient awareness of the importance of software in smart factories, and there is a lack of technology related to smart factories, lack of basic software technology, and lack of experts, It was identified as vulnerable.

Therefore, in order to succeed in Korea’s smart factory, it is necessary to change the basic perception that it is not simply a process automation of the manufacturing industry but a new type of factory that is led by software. To achieve this, it is important to acquire the necessary level of software related to a smart factory rather than to build a large number of smart factories. To this end, effective policies are needed to overcome software vulnerabilities.

Software policy direction for the success of smart factories should clarify policy objectives, policy tasks and implementation system under a priority of comprehensive viewpoint, and strategic implementation is necessary. The policy goal should be to raise the national software capacity to top class within the shortest period to secure competitiveness of our manufacturing industry. The key challenges for this are the development of software technology, the development of human resources, and the enhancement of software companies’ competitiveness. It is essential to cooperate with the relevant ministries in the smart factory implementation system and to strategically promote the construction of smart factories according to the domestic manufacturing situation.

■ Contents

1. Introduction 

2. What is the smart factory?
(1) Concept of the smart factory
(2) Current status of the smart factory

3. Software technical status of the smart factory  
(1) Software technologies of the smart factory
(2) Overseas Cases

4. Current Status and Problems in Korea  
(1) Smart factory and software technology status
(2) Problems as seen from the viewpoint of software

5. Future policy direction    
(1) Assessment of Policy
(2) Policy direction