[75] 새로운 수익원,매뉴비스 그리고 스마트 팩토리

류성 기자I 2021.04.17 07:02:05

박정수 성균관대 교수의 현미경 '스마트팩토리'
제조업 부흥의 선봉장,'인공지능 기반 스마트팩토리'

박정수 성균관대 스마트팩토리 융합학과 겸임교수
[박정수 성균관대 스마트팩토리 융합학과 겸임교수] 10여년 전 금융위기와 같은 시대변화에 따라 새롭게 부상하는 표준(標準), 즉 뉴노멀(New Normal)이 금융·경제적 변화에 한정되었다면, 코로나19 이후의 “뉴노멀 2.0”은 감염병에서 시작했다는 점에서 금융·경제를 포함한 사회 전반에 변화를 이미 가져오고 있다.

이에 따라 코로나19 이후의 세계는 이전과는 또 다른 새로운 정상 상태(New Normal), 즉 “뉴노멀 2.0” 시대로 이행할 가능성이 확실해지고 있다. 코로나19의 종식 이후에도 제2, 제3의 다른 감염병이 발병할지 모른다는 불확실한 미래가 전반적인 변화의 모멘텀(momentum)이 될 것으로 예상되기 때문이다.

코로나19 대응 과정에서 이동금지, 사회적 거리두기 등으로 불가피하게 비대면 접촉을 통한 경제·사회 활동이 늘어나면서 디지털 경제로의 전환이 속도 측면에서 과거에는 경험하지 못한 가속화가 활발해지고 있다. 전통적으로 오프라인으로 활동이 이루어지던 쇼핑, 교육, 비즈니스 회의 등에서 비대면이 일상화되는 온·오프라인 융합의 시대가 이미 도래했고 일상이 되고 있기 때문에 스마트팩토리를 할용한 제조 혁신의 방향도 “뉴노멀 2.0”에 대한 새로운 뉴노멀(new normal)식 인식으로부터 출발해야 한다. 그 핵심은 대면에서 비대면으로 전환되는 시장과 고객이 있기 때문이다.

스마트팩토리 제조활동의 목적은 과거 투입대비 산출물을 산정하는 생산성 향상에서 시장과 고객의 욕망을 충족시키는 “맞춤형 시장 대응력 향상”에 있다. 제조 산업의 마케팅 역량도 뉴노멀식으로 재인식해야 한다. 그 대표적인 예가 제품 따로 서비스 따로 보다는 통합적인 공급자로서 매뉴비스(manuvice= manufacture + service)에 대한 인식의 전환, 경험을 디자인하고 소통하는 소비자 경험 디자인(CX-Design), 그리고 사용자 경험 디자인(UX-Design)에 대한 치밀한(by design) 전략적 접근이 요구되고 있다.

참고로 ‘뉴노멀’은 정보통신기술(ICT) 버블 붕괴 이후인 2003년 미국의 벤처투자가인 로저 맥나미(Roger McNamee)가 처음으로 언급했으며, 이후 금융위기가 발생한 2008년에 세계 채권운용회사인 핌코(PIMCO)의 최고경영자 모하메드 엘-에리언(Mohamed El-Erian)이 사용하면서 널리 퍼지기 시작했다.

미래의 제조산업은 매뉴비스(manuvice), 소비자 경험 디자인(CX-Design), 그리고 사용자 경험 디자인(UX-Design)을 근간으로 경험을 사고파는 마케팅과 생산을 동기화시키는 시대가 도래하고 있다. 특히 바이오 산업처럼 생산품이 복잡하고 정밀도가 높을수록 비즈니스 프로세스와 절차, 그리고 작업지침이 3위일체(三位一體)되어 최적으로 운영되어야 한다. 그럼에도 불구하고 스마트 팩토리 구축 시 많은 사람들이 비즈니스 프로세스(business process), 절차(procedure) 및 작업 지침(work instruction)의 세 가지 용어를 혼동하는 경우가 많다.

사실, 대부분의 사람들은 작업 지시를 작성하고 이를 절차라고 부르며 절차를 하나의 과정으로 정의한다. 특히 스마트팩토리나 GMP와 같은 고도의 정교성을 요구하는 컨설팅 진행 시 흔히 나타나는 현상이다. 언급한 세 가지 용어 간의 차이를 학습하여 “비즈니스 품질 관리”에서 각 용어를 언제 사용해야 하는지 이해하는 것이 스마트팩토리와 GMP를 동시공학(CE)적으로 구축하기 위한 동기화 전략의 기본이다. 특히 바이오 산업의 글로벌 경쟁력을 향상시키기 위해서는 스마트팩토리와 GMP를 동기화(synchronization) 전략 차원에서 기획하는 것이 무엇보다 더 중요하다. 왜냐하면 그 핵심이 지속가능성이기 때문이다.

참고로 GMP는 Good Manufacturing Practice의 약자로 Good(좋은 또는 우수, 안전성(Stability), 유효성(Efficacy), 안전성(Safety)을 품질에서 보증한다는 뜻), Manufacturing (바이오 제품, 의약품, 의료기기, 화장품, 식품, 건강식품 등)을 제조하기 위해서Practice(실행)해야 하는 의무사항들이다.

즉, 품질이 보증된 의약품, 의료기기, 화장품, 식품 등을 제조 공급하기 위해 제조 구조 , 설비 및 원료, 자재의 구입에서부터 포장 등 모든 공정관리와 출하에 이르는 공급망(supply chain) 차원의 제조 및 품질관리 전반에 걸쳐 지켜야 할 사항의 종합체이며, 특히 자동화 된 제조시설과 엄격한 공정관리로 식품 및 의약품 등의 제조공정상 발생할 수 있는 인위적인 착오를 없애고 지속가능한 고품질의 식품, 화장품, 의약품 등을 제조하는데 목적이 있다. 다시 말해 GMP는 바이오 산업의 전반적인 품질관리의 준수사항이고 스마트 팩토리는 제조혁신과 CPS(cyber physical system)를 통해 지속가능한 제조경쟁력을 향상시키는 플랫폼(platform)이기 때문에 상호작용 차원에서 동기화 생산전략(synchronization manufacturing strategy)을 펼치는 것이 무엇보다 중요하다.

또한, 스마트 팩토리 구축의 기본은 소품종 대량생산 위주의 방식에서 벗어나 ‘소비자 경험(Consumer experience design: CX-Design) 중심 맞춤형 제조’로 변화하는 추세 속에서 생산 계획을 변경하기 전, CPS(cyber physical system)를 통해 전체 제조 공정을 검증하고 이를 실제 생산 인프라와 동기화시켜 최적화된 운영(optimized control)과 맞춤형 실행(execution)이 필수적이기 때문이다.

스마트 팩토리 구축을 위한 비즈니스 프로세스(business process)의 개념은 “입력 데이터를 출력물로 변환하는 일련의 상호 작용(interaction) 활동”이다.. 비즈니스 프로세스는 주어진 입력물을 제품으로 변환하는 시간 내에 실현 순서를 갖는 일련의 활동이며 이를 통해 더 많은 것을 검증할 수 있다. 입력 요소를 결과로 변환하기 위해 리소스(자원, resources)를 사용하는 모든 작업 또는 작업의 집합은 비즈니스 프로세스로 간주할 수 있다.

스마트 팩토리 구축 시 비즈니스 프로세스는 BPMN(Business Process Model and Notification) 표준에 따라 모델링(modeling)되며, 프로세스의 시작, 활동의 책임, 모든 활동 경로의 결정 지점과 예외적인(이벤트 포함) 사항까지도 수집하여 목적에 따라 수행되어야 한다. 따라서 각 활동을 실행하는 역할, 이벤트 등을 스마트 팩토리 구축 시 반영해야 한다. 그러므로 사내와 사외를 아우르는 다양한 물류 솔루션(ASRS, EMS, WMS)과 제조 시스템(ERP/MES)의 연계 플랫폼(link Platform)을 제공하여 시스템 운영 부담을 최소화하는 CPS (cyber physical system)기반 스마트 팩토리를 구축하기 위해서 최우선으로 고려해야 할 점이 비즈니스 프로세스와 비즈니스 룰(rule)이다.

따라서 스마트 팩토리 구축 시 절차와 프로세스를 혼동하면 뒤죽박죽이 되어버린다. 최근 제조업에 근무하는 현업 직원들이 스마트 팩토리를 더 잘 알고 있다. 기본적으로 제조의 절차(procedure)는 “활동(activity) 또는 비즈니스 프로세스를 수행하는 특정 방법”이다. 특정 방식으로 수행해야 하는 공정이 있고 공정이 발생하는 방법을 지정하는 경우에 따라 절차(procedure)는 다르게 적용될 수 있다. 이러한 절차는 필수적이며 스마트팩토리 구축 시 품질 관리 시스템을 개발하는 데 필요하다. 모든 비즈니스 프로세스가 절차를 가질 필요는 없으며, 동일한 프로세스가 하나 또는 여러 절차와 연관될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 현실적으로 생산현장에서 발생하는 데이터의 표준화 및 관리 체계화는 반드시 “현업 유경험자”에 의해서 이루어져야 한다. 시스템만으로는 불가능하다. 사용해 본 사람만이 사용 설명서를 작성할 수 있고 절차의 효용성을 검증할 수 있다. 그것이 바로 전문가이며 인공지능을 활용하기 위한 선제적 디자인, 즉 알고리즘이다.

또한 전사적 제조 지능화(EMI)와 스마트 팩토리의 절차는 GMP, 법적 문제, 규제 준수 또는 회사 정책에 따라 구체적인 활동 방법을 자세히 설명해야 하는 필요성에 따라 절차가 결정된다. 이러한 절차는 여러 업무가 연계되고 회사의 여러 인력 또는 부서가 참여하는 활동에 사용되어야 한다.

스마트 팩토리의 제조 현장 작업 지침서(work instruction)는 정해진 방식으로 수행되지 않을 경우 불편이나 손상을 초래할 수 있는 특정 작업을 수행하는 올바른 방법을 명확하고 정확하게 설명하는 문서다. 즉, 특정 활동 또는 작업을 올바르게 수행하기 위해 따라야 하는 단계를 설명, 지시 또는 규정한다. 업무지시는 주로 특정 활동이 어떻게 진행될지 설명하는 데 초점이 맞춰져 있으며, 의무사항이다. 그러므로 작업 지침은 일반적으로 작업과 관련된 특정 작업을 설명하는 데 사용되도록 스마트 팩토리 기획 단계부터 정립되어야 한다. 아래 그림은 비즈니스 프로세스, 절차, 그리고 작업지침서에 대한 것이다.

출처: 성균관 대학교 소프트웨어대학 스마트팩토리 융합학과 박정수 교수 재인용


공장 내 다양한 센서 네트워크를 통해 생산 공정을 통합 관리하며, 설비 및 품질 이상 발생 시 신속 유연한 대응을 위해서 연결(connected) 기반 스마트 팩토리를 우선적으로 구축해야 한다. 그러한 연결의 힘을 기반으로 제품의 기획, 마케팅, 연구 개발을 거쳐 생산과 서비스까지 연계되는 ‘디지털 연속성’을 추구하는 플랫폼을 구축하는 것이 뉴노멀(new normal) 스마트 팩토리이다. 그러므로 앞서가는 스마트팩토리는 사물인터넷 기반의 기기들을 단순 연결하는 것이 아니며 행동인터넷(IoB)을 적용시켜 완벽한 디지털 연속성을 통해 “새로운 수익원”이 창출되도록 비즈니스 혁신을 지속적으로 전개하는 것이다.

그러므로 제조 혁신의 시작은 제조업과 서비스업의 경계를 넘나드는 매뉴비스(Manuvice: Manufacture + Service) 모델을 담아내는 플랫폼이다. 제조업의 서비스화에 바탕을 둔 제품 서비스화(product servitization)를 위해서는 새로운 생산 전략으로 각광받고 있는 “인공지능 기반 스마트팩토리 플랫폼”에 주목해야 하듯이 매뉴비스(manuvice= manufacture + service)에 대한 인식의 전환, 경험을 디자인하고 소통하는 소비자 경험 디자인(CX-Design), 그리고 사용자 경험 디자인(UX-Design)에 대한 치밀한 전략적 접근이 절실하다. 비즈니스 프로세스, 절차, 작업지침서, CX-Design, UX-Design, 그리고 인공지능 기반 스마트팩토리 플랫폼을 통해 제조업의 ‘새로운 수익원’으로 떠오르고 있는 디지털 경험 디자인(DX-Design)에 대해서 주목해야 한다. 광군절 알리바바(阿里巴巴)의 매출 2019년 44조!, 2020년 84조!, 그것이 경험을 사고파는 디지털 경험 디자인(DX-Design)의 “뉴노멀 2.0”이고, 시장 대응력 향상을 위한 제조업의 스마트화이다.

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