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 스마트 팩토리(Smart Factory)란?

스마트 팩토리는 기획, 설계, 생산, 유통, 판매 등 전 생산과정을 정보통신기술(ICT)로 통합해 최소의 비용과 시간으로 고객 맞춤형 제품을 생산하는 진화된 공장을 의미합니다. 사실 독일에서 2010년에 "인터스트리 4.0" 정책을 시작할 때에도 스마트팩토리 개념이 사용되었는데, 이 인더스트리 4.0이란 제 4세대 산업 생산시스템이라고도 하며, IOT기술을 적극적으로 활용해 생산기기와 생산품의 정보교환을 통해 자동 생산체계 구축하여, 생산과정을 최적화하려는 산업정책이었습니다. 

진보된 기술력을 활용하여 생산공정의 효율을 극대화한다는 측면에서는 기존의 공장 자동화와 크게 다를 바가 없어보일 수도 있습니다. 그러나 공장 자동화와는 달리, 스마트 팩토리는 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI), 빅데이터가 전과정에서 활용하여 자동화와 디지털화를 구현합니다. 즉, 일부 공정을 단편적으로 자동화한다는 것이 아니라, 전체 공정이 연결되는 것뿐만 아니라 유기적으로 상호작용한다는 차이점이 있죠. 이를 위해 공장 내 기계 설비에 센서를 설치하여 실시간으로 데이터를 수집하며, 이렇게 수집된 데이터를 토대로 공장내의 상황을 파악한 후, 최적의 효율을 달성하기 위해 각 기계 설비를 공장 스스로가 제어하는 수준을 스마트 팩토리라고 부르는 것입니다. 

 스마트 팩토리의 등장배경

사람의 노동력을 기계가 대체하기 시작한 것은 18세기 산업혁명 시기로 이를 1차 산업혁명이라고 부릅니다. 이후 전기를 활용해 표준적인 대량생산이 시작된 것을 2차 산업혁명이라고 하며, 인터넷을 통해 생산시스템의 자동화와 정보화가 진척된 것을 3차 산업혁명이라고 하죠. 이렇게 여러 산업혁명의 성과가 누적되면서 생산공정은 고도화 일로를 걷게 되었지만, 그와 반대로 생산현장은 한계에 봉착하게 됩니다. 

특히 21세기에 접어들면서 선진국을 중심으로 가속화된 고령화로 인해 노동을 해야할 노동 인구가 부족해졌습니다. 기계적이고 반복적인 단순 노동이라면 자동화로 대체하는 것도 가능했지만, 문제는 부족해진 노동력은 숙련공이었다는 점입니다. 숙련된 작업자는 예기치못한 문제가 발생해도 경험적으로 그 원인을 파악하고 해결책을 손쉽게 내놓을 수 있었지만, 이런 숙련공들의 숫자가 줄어들면서 문제가 발생해도 공장 측에서 제대로 대응하기가 어려워졌습니다. 

뿐만 아니라 소비자들의 트렌드가 발빠르게 변화하면서 제품 수명주기가 점점 줄어들어갔고, 소비자들의 니즈가 다변화・다양화되면서 저렴한 가격이나 일관된 품질만으로는 시장에 대한 어필이 부족해지고 맙니다. 그리하여 기존의 대량생산체제를 기반으로한 전통적인 제조업은 차츰 도태되기 시작하면서, 다품종 생산이라는 맞춤형 대량생산이 요구되기 시작했습니다. 그리하여 가볍고 유연한 생산체계를 이룩하기 위한 방안으로서 주목받게 된 것이 바로 스마트 팩토리 개념입니다. 

 스마트 팩토리(Smart Factory)에도 한계는 있다?!

① 보안 문제
스마트 팩토리의 가장 큰 단점으로 거론되는 것은 역시 보안 문제입니다. 모든 개별 공정들이 유기적으로 연결되어 있는데다 기획・설계・생산・유통에 이르는 모든 과정에서 정보를 수집하고 분석한다는 점은 큰 장점이 되지만 해킹이나 바이러스와 같은 사이버 위험에 의해 보안이 뚫리는 경우에는 심각한 문제로 작용하기 때문이죠. 이로 인해 제조공정 정보나 제품 설계 정보, 심지어는 소비자의 개인 정보까지 유출될 수가 있으며 자칫 잘못하다간 생산라인 전체가 마비될 수도 있기 때문입니다. 

기존의 생산 자동화도 보안 문제는 있지만, 모든 업무가 연결되어 있지 않은 탓에 보안 문제로 인해 타격은 지엽적인 수준에서 머무를 수 있지만, 스마트 팩토리에서 발생하는 보안 문제는 스마트 팩토리에 대한 신뢰성과 안전성이 한순간에 무너지게 됩니다. 그래서 스마트 팩토리에서는 가장 중요한 사업 중 하나로 보안 사업을 손꼽고 있죠. 따라서 기본적으로 네트워크 인프라에서 발생 가능한 모든 위협을 방지할 수 있는 보안 역량이 필수적이며, 기존의 사이버 보안 수준을 넘어서서 AI나 머신러닝을 활용한 차세대 보안 시스템이 각광받고 있죠.

② 실현 장벽
스마트 팩토리라는 말은 번지르르해도, 사실상 스마트 팩토리가 단기적으로 큰 성과를 거두는 것은 들이는 예산이나 시간에 비하면 훨씬 적은 편입니다. 이는 직관적으로도 파악할 수 있는 부분인데, 인력을 활용한 표준적인 대량생산의 2차 산업혁명에서 정보화와 기계화를 통해 자동화를 실현한 3차 산업혁명으로 넘어가는 단계에서, 인간의 노동력이 자동화로 대체되며 개별 공정의 생산효율이 크게 증가하게 됩니다. 하지만 4차에서 주목하는 것은 각 공정 정보를 통합하여 이를 분석하고 대응하는 것이기에 트러블 슈팅이나 생산량 최적화를 통해 전사적 경영에는 도움이 되겠지만, 수치적으로 보이는 단기적인 생산효율의 증가에서는 2차에서 3차로 넘어간 수준을 넘지 못하기 때문입니다. 

스마트 팩토리가 실질적인 효율을 발휘하려면 많은 시간을 필요로 합니다. 생산공정이라는 것 자체가 각 산업별로 또 품목별로 천차만별일 수밖에 없기에 도입을 하더라도 로드맵 수립에 최소 수개월 이상이 소요될 수 밖에 없는데다, 비지니스를 설계하고 인프라를 구축한다고 해서 생산 자동화와는 달리 당장 눈앞에 보이는 수치가 비약적으로 늘어나는 일도 없습니다. 오히려 최소 몇 년이상 각 과정에서 발생하는 정보를 축적하고, 그 정보를 분석하여 각 공장별로 최적 알고리즘과 솔루션을 찾아야만 스마트 팩토리의 장점이 실현될 수가 있기 때문에 의외로 많은 기업 담당자들이 스마트 팩토리를 회의적인 시각으로 바라보기도 합니다. 


③ 기존 제도와 관행의 반발
이 부분은 기본적으로 생산 자동화에 대한 반발과 맥락이 같습니다. 자동화와 정보화가 진행될 수록 기존 근로자들은 자신들의 일자리를 빼앗기는 것이 아닌가 싶은 불안이 가중될 수 있고, 이러한 두려움이 변화의 바람을 방해하는 것입니다. 특히 제조업의 경우 노조들의 입김이 쎈 편이며 기존 제도역시 기존 관행에 맞추어져 있기 때문에 사측에서도 노조의 반발을 무릅쓰고 스마트 팩토리화를 진행하기에는 부담이 있는 것이죠. 

사실 자동화나 정보화가 진행되면 실제로 기존의 근로자들의 일자리가 줄어들어 마치 기계가 사람들의 일자리를 빼앗아가는 것처럼 보입니다. 그러나, 기업들이 자동화라인을 도입하는 최대의 이유는 가격경쟁력과 품질경쟁력을 확보하기 위함이지, 노동자들을 괴롭히기 위함이 아닙니다. 무엇보다도 시장에서 다른 기업과 경쟁하는 처지인데, 이러한 경쟁력을 잃어버린다면, 기업은 공장을 해외로 이전시키거나 제품 생산을 중단해야만하는 처지에 놓이게 되고, 최악의 경우 일자리가 줄어드는 것이 아니라, 일자리 자체가 없어지게 될 수도 있습니다.