제조기업의 스마트 비즈니스를 위한 산업인터넷 활용방안 및 사례

산업인터넷 혹은 산업용 사물인터넷(IIoT, Industrial IoT)은 기계-인간-데이터 간의 상호 연계를 통해 기존 설비 및 운영체계 효율화, 최적화, 비용절감, 새로운 제품 및 서비스 제공과 인텔리전트 의사결정을 가능케 하는 제조혁신의 핵심임 [1,2]

- 산업인터넷은 기계와 인터넷의 연결을 기반으로 데이터를 생성하고 생산성을 높여 기계를 제어하는 인간 의사결정 지원의 결정적인 역할을 하는 산업용 IoT를 일컬음 [1,2]

- 지능형 센서, 소프트웨어 및 빅데이터 분석 솔루션 등을 포함

제조업체의 운영 효율성 극대화를 위한 빅데이터 수집⸳분석과 자동화 기술이 필요

- 빅데이터, 자동화기술, IoT와 관련하여 많은 기업들은 데이터 분석을 통한 비즈니스 개선방안 모색보다 기술, 센서, 데이터 수집 디바이스 등 기술에 초점을 맞추는 경향이 있음

- 제조 기업들은 폐기물 처리 향상, 공급망 강화, 공장 현상에서의 린 생산방식1) 도입 등과 같은 물리적인 자산들의 최적화를 통해 비용 절감에 관심을 기울여 왔음

- 그러나 기업들은 물리적 기술 및 최적화에 중점을 두는 것에서 벗어나 이들을 기반으로 어떻게 조직 및 비즈니스 프로세스를 개선하여 운영 효율성을 달성할 수 있을지에 더 중점을 두어야 함

산업인터넷 전략의 목표는 운영 전반에 걸친 데이터 수집을 자동화하고 지능적 데이터 분석 및 의사결정을 통해 기업 이익을 극대화하는데 있음

- 기업 내외에 산재되어 있는 데이터를 통합⸳수집을 자동화 등 다양한 운영개선을 통한 기업의 이익 극대화가 산업인터넷이 추구하는 방향임

· 예를 들어 생산 중단시간을 최소화하고 제품 출시시간을 단축하며 프로세스 및 제품의 품질을 향상시킴

아래는 제조업체들의 스마트 비즈니스를 위한 산업인터넷 전략 사례들임

활용방안 사례 1: 빠른 원가 계산

- 기업 내 제조부문은 제품관리부문 혹은 영업팀 대상 ‘내부 공급자’ 역할을 수행하며, 입찰 및 비즈니스 개발 사이클 상에서 원가산정 및 이에 대한 정보를 제공해야 함

- 예를 들어 경쟁이 치열한 비즈니스 환경 하에서 특정 장비에 따른 빠른 원가 산정은 주문 수주 당락에 큰 영향을 미칠 수 있음

- 클릭율(히트율), 고객 선호도, 과거 입찰 기록, 수행한 프로젝트 및 제품 정의를 포함한 과거 데이터들이 IIoT 전략과 결합되면 입찰 의견을 제시하고 리드타임을 줄이며 입찰 품질 향상을 기대할 수 있음

활용방안 사례 2: 부적합 보고서 (NCR,Non-Conformance Report) 분석

- 일반적으로 제품, 프로세스 및 절차 등이 표준 혹은 규정된 요구사항을 준수하지 않았을 경우 또는 표준에 비해 많이 미흡할 경우 NCR를 작성

- NCR을 통해 가능하면 불량을 줄이고 부적합한 제품 혹은 장비들을 시장 출하 전에 발견하여 부적합품을 관리하고 사전에 예방할 수 있는 시스템을 구축⸱관리

- IIoT 기술은 NCR 데이터를 분석하고 NCR 간의 관계를 찾으며 미래의 부적합 이벤트를 예측하는 데 활용될 수 있음

활용방안 사례 3: 공장 부하 최적화

- 판매예측부터 수요예측, 재고계획, 보충계획 등을 포괄하는 S&OP(Sales & Operations Planning) 프로세스는 제조회사의 핵심으로써 제조, 공급업체 및 고객 간의 조정 및 장기적인 비즈니스 목표를 달성하기 위해 일별 생산 및 월별 계획수립에 관여

- 제품의 수명주기에 따라서 S&OP 프로세스는 제품의 종류 및 제조장소를 결정하기 위한 목적으로 시간에 따른 생산부하를 예측

- 기존 부하 이력, Industrial footprint2), 기존 수행 프로젝트 이력, 고객 행동 패턴 등과 같은 데이터를 IIoT를 활용하여 수집하고 이를 공장부하 최적화에 활용 가능

활용방안 사례 4: 현장(공장 작업장) 운영 개선

- 제조업체들은 예방보전 및 상태기반 모니터링을 위한 목적으로 저가의 센서들이 부착된 기계들의 사용을 확대하는 것에 점차 관심이 많아지고 있음

· IoT 기술을 활용하면 저비용으로 센서로부터 전달되는 실제 성능 데이터를 쉽게 수집하고 빅데이터 처리도구를 활용하여 장비 상태를 모니터링 하는 것도 가능해짐

- 더 나아가 IIoT 솔루션의 빅데이터 분석을 통해 전반적인 장비 효율성 (OEE) 향상, 장비 고장 최소화, 예지보전을 통한 다운타임 감소 및 제거 등이 가능해짐

활용방안 사례 5: 실시간 공급망 정보 수집 및 활용

- 실시간 공급망 정보에 대한 접근 및 수집은 공급망 상의 문제를 사전에 식별하는데 도움이 되며, IIoT 기술은 제조업체들이 이러한 정보들을 더 잘 이해할 수 있도록 도움을 줄 수 있음

- 예를 들어 공장을 공급업체와 연결함으로써 공급망에 관련된 모든 당사자들은 상호 의존성을 가지며 자재 흐름 및 제품 주기를 추적할 수 있게 됨

- IIoT 지원 시스템은 위치 추적, 재고 원격 모니터링 및 부품/제품들이 공급망을 통해 이동할 때 이를 기록할 수 있으며, ERP, PLM 및 기타 시스템으로부터 납품 정보를 수집하거나 공급할 수 있음

활용방안 사례 6: 에너지 효율적 운영

- 많은 회사들이 탄소 발자국(carbon footprint)3)에 관해 인지하고 있음에도 불구하고 에너지와 난방을 최적화하기 위한 비용 효율적인 측정 시스템 및 모델링/성능관리 도구 등이 부재함

- HVAC4)와 전기 그리드와 같은 시스템 등을 모니터링하기 위한 목적으로 IIoT 및 자동화 시스템을 활용하게 되면 경제적 측면에서 해당 시스템 운영을 보다 잘 이해할 수 있게 될 뿐만 아니라 전력 피크수요에 따른 비용절감 기회를 창출할 수 있게 됨

- 또한 날씨 데이터 및 예측 모델과의 통합을 통해, 제조 비용에 많은 부분을 차지하는 에너지 비용을 절감할 수 있으며 에너지 사용에 관한 계획 수립에 도움이 될 수 있음

- 본 보고서는 IndustryWeek이 게재된 "The Industrial Internet: Six Ways Manufacturers Can Fuse Big Data, Automation and IoT for Better Operations"[3] 기사 내용을 기반으로 작성하였음을 밝혀둡니다.





    


1) 린 생산방식(Lean Production) : 작업 공정 혁신을 통해 비용은 줄이고 생산성은 높이는 것. 즉 인력, 생산설비 등 생산능력을 필요한 만큼만 유지하면서 생산효율을 극대화하는 생산 시스템
2) 어떤 제품 및 서비스를 어느 시장을 타겟으로 얼마만큼을 제공할 것이며 또한 어디서 생산할지 등에 대한 정보
3) 탄소발자국(carbon footprint) : 사람의 활동이나 상품을 생산, 소비하는 전 과정을 통해 직⸳간접적으로 배출되는 온실가스 배출량을 이산화탄소(CO2)로 환산한 총량
4) 공조시스템, HVAC(heating, ventilation, air conditioning, 즉 난방, 통풍, 공기조화로 실내 환경조절 시스템