4차 산업혁명, 새로운 제조업의 시대

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4차 산업혁명, 새로운 제조업의 시대
스마트 공장, 이렇게 구축하라!
호이테북스 | 부모님 | 2017.06.20

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도서 소개
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작가 소개
목차
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도서 소개

4차 산업혁명을 연구하며 우리 제조업의 현실을 안타까워하던 5명의 저자들이 머리를 맞대고 희망의 작은 불씨를 살려보고자 도원결의를 하여 만들었다. ‘4차 산업혁명에 어떻게 대응하고, 생산 현장을 어떻게 바꾸어 갈 것인가’와 같은 제조업체의 심각한 고민에 뜬구름 잡는 이야기만 넘쳐나는 상황에서 산업 현장의 풍부한 경험과 해박한 이론적 지식을 겸비한 각 분야 전문가들이 실제로 스마트 공장을 구축하는 방법을 제시하고자 힘을 모았다.

1장에서는 4차 산업혁명의 개념을 설명한다. 4차 산업혁명의 탄생 배경부터 제조 강국들은 어떻게 대응하고 있는지, 4차 산업혁명 시대의 특징과 우리의 현실을 알아본다. 2장에서는 이미 시작된 4차 산업혁명 시대에 제조업에 큰 변화를 가져올 기술들과 변화에 대하여 논의한다. 지속 가능성 요구의 변화, 산업 인력의 급격한 변화, 에너지원의 다변화와 통합 에너지 관리, 온실가스 배출 감축, 산업 안전 등에 대해서도 살펴본다.

3장에서는 스마트 공장을 구축하기 위한 전체적인 프레임워크와 스마트 공장 플랫폼, 스마트 공장의 기반이 되는 산업 통신과 보안 네트워크, 빅 데이터 인프라에 대해 설명한다. 4장에서는 스마트 공장을 추진하기 위한 7단계 실행 방법을 설명하고, 각 단계별 세부적인 실행 방안을 제안한다. 5장에서는 스마트 공장을 추진하는 7단계 실행 방법을 활용하여 설비, 생산, 품질, 에너지, 환경, 물류 등 각 부문의 실행 방안을 구체적이고 자세하게 설명한다.

마지막 6장에서는 국내의 제조 산업이 앞으로 10년 동안 생존하기 위한 전략을 제시한다. 이 책은 이와 같이 4차 산업혁명 시대에 국내의 제조 기업들에게 기존 공장을 어떻게 스마트 공장으로 변환할 것인가에 대하여 구체적인 구축 방법과 실행 방안을 제시한다. 제조 기업들이 4차 산업혁명에서 살아남기 위해 스마트 공장을 구축하는 데 있어 저자들의 현장 노하우와 이론적 배경은 탁월한 지침서가 되기에 충분하다.

출판사 리뷰

살아남기 위한 모든 경쟁이 4차 산업혁명을 향하고 있다!

최근 4차 산업혁명이라는 거대한 파도가 전 세계 사회와 산업계를 강타하고 있다. 연일 언론과 정부 기관, 오피니언 리더들은 4차 산업혁명을 미래가 걸린 절체절명의 과제라고 역설하고 있다. 하지만 정작 많은 사람들은 인공 지능, 사물 인터넷, 로봇 등 4차 산업혁명이 가져올 숨가쁜 변화와 대규모 실업에 전전긍긍하며 공포에 휩싸여 있다.
“벤츠는 애플의 폭스콘이 되지 않을 것입니다!”
이것은 세계적 자동차 기업인 메르세데스 벤츠의 디터 제체 사장이 2015년 9월 프랑크푸르트 모터쇼에서 한 말이다. 애플과 폭스콘이 모터쇼에서 거론되다니 이해되는가? 폭스콘은 최근 6만 명의 인력을 로봇으로 교체하겠다고 선언한 기업으로, 애플이 디자인하고 개발하면 폭스콘은 빠르게 많이 만들어 내는 것으로 유명하다.
그렇다면 정말 디터 제체 사장의 말처럼 메르세데스 벤츠는 자율 주행차와 전기 자동차라는 새로운 이슈를 들고 나온 구글, 애플, 테슬라의 하청 공장으로 전락하지 않을 수 있을까? 그리고 우리기업들은 독일에서 시작되어 전 세계로 열병처럼 퍼져나가고 있는 4차 산업혁명이라는 새로운 패러다임과 경쟁 속에서 과연 살아남을 수 있을까?

4차 산업혁명의 승패는 제조업 혁신으로 판가름 난다!

이제 우리가 사는 세상은 본격적인 4차 산업혁명 시대로 접어들었다. 4차 산업혁명 시대는 기본적으로 제조업 혁신의 시대로 산업 간의 경계가 사라진다. 기업에게 하드웨어를 잘 만드는 것은 별로 의미가 없다. 소프트웨어와 융합하고, 인공 지능, 딥 러닝, 로봇, 사물 인터넷 등의 기술을 통합해야 살아남을 수 있다. 그리고 4차 산업혁명 시대에는 데이터가 곧 강력한 자본이 된다. 또한 데이터를 가진 자, 플랫폼을 가진 자가 시장과 세계를 지배한다.
4차 산업혁명은 제조업의 혁신 경쟁에 의해 승패가 결정된다. 독일, 미국, 일본, 중국, 인도 등 세계 각국은 4차 산업혁명에 발 빠르게 대처하고 제조업을 살리기 위해 정부, 산업계, 학계가 손을 맞잡고 치열하게 뛰고 있다. 우리나라에서도 제조업은 국내 총생산의 30%를 차지하는 매우 중요한 산업으로 2014년 기준 총 39만 7천여 개의 제조업체에서 396만여 명이 종사하고 있다. 하지만 4차 산업혁명이라는 쓰나미에 국내 제조업체들은 생존 위기에 직면해 있다. ‘무너지는 제조업 현장…숙련된 기술 인력이 떠난다’, ‘제조업 일자리 1년 사이 16만 개가 사라졌다’, ‘중소기업 노동 생산성 OECD 꼴찌’ 등 신문이나 TV에서는 제조업의 암울한 실상을 연일 쏟아내고 있고, 실제 피부로 체감이 되고 있기도 하다.
이 책은 4차 산업혁명을 연구하며 우리 제조업의 이러한 현실을 안타까워하던 5명의 저자들이 머리를 맞대고 희망의 작은 불씨를 살려보고자 도원결의를 하여 만들어지게 되었다. ‘4차 산업혁명에 어떻게 대응하고, 생산 현장을 어떻게 바꾸어 갈 것인가’와 같은 제조업체의 심각한 고민에 뜬구름 잡는 이야기만 넘쳐나는 상황에서 산업 현장의 풍부한 경험과 해박한 이론적 지식을 겸비한 각 분야 전문가들이 실제로 스마트 공장을 구축하는 방법을 제시하고자 힘을 모았다.

스마트 공장 구축, 이렇게 하라!

이 책은 다음과 같이 구성되어 있다.
1장에서는 4차 산업혁명의 개념을 설명한다. 4차 산업혁명의 탄생 배경부터 제조 강국들은 어떻게 대응하고 있는지, 4차 산업혁명 시대의 특징과 우리의 현실을 알아본다.
2장에서는 이미 시작된 4차 산업혁명 시대에 제조업에 큰 변화를 가져올 기술들과 변화에 대하여 논의한다. 지속 가능성 요구의 변화, 산업 인력의 급격한 변화, 에너지원의 다변화와 통합 에너지 관리, 온실가스 배출 감축, 산업 안전 등에 대해서도 살펴본다.
3장에서는 스마트 공장을 구축하기 위한 전체적인 프레임워크와 스마트 공장 플랫폼, 스마트 공장의 기반이 되는 산업 통신과 보안 네트워크, 빅 데이터 인프라에 대해 설명한다.
4장에서는 스마트 공장을 추진하기 위한 7단계 실행 방법을 설명하고, 각 단계별 세부적인 실행 방안을 제안한다.
5장에서는 스마트 공장을 추진하는 7단계 실행 방법을 활용하여 설비, 생산, 품질, 에너지, 환경, 물류 등 각 부문의 실행 방안을 구체적이고 자세하게 설명한다.
마지막 6장에서는 국내의 제조 산업이 앞으로 10년 동안 생존하기 위한 전략을 제시한다.
이 책은 이와 같이 4차 산업혁명 시대에 국내의 제조 기업들에게 기존 공장을 어떻게 스마트 공장으로 변환할 것인가에 대하여 구체적인 구축 방법과 실행 방안을 제시한다. 제조 기업들이 4차 산업혁명에서 살아남기 위해 스마트 공장을 구축하는 데 있어 저자들의 현장 노하우와 이론적 배경은 탁월한 지침서가 되기에 충분하리라 확신한다.

모든 사물과 디지털 복제품들이 연결되는 초연결 시대에는 이것들이 서로 소통하면서 엄청난 양의 데이터가 생성된다. 4차 산업혁명 시대에는 이렇게 생성된 데이터를 수집하고, 인공 지능 등 다양한 기술로 분석하게 될 것이다. 이렇게 모든 것이 연결되면 메트칼프의 법칙(Metcalfe’s law)으로 알려진 네트워크 효과가 세상을 지배하게 될 것이다. 메트칼프의 법칙이란 네트워크에 연결된 사용자 수가 많으면 많을수록 네트워크의 가치가 기하급수적으로 증가한다는 법칙이다.
한번 연결되어 소통하기 시작하면 다른 곳으로 떠나기가 쉽지 않아 사용자의 락인(Lock-in) 효과가 매우 커진다. 그리고 네트워크에 사용자뿐만 아니라 사물까지 연결된다면 그 가치는 엄청나게 커질 것이다. 여기서 네트워크의 가치란 네트워크에서 소통하는 어마어마한 데이터를 분석해서 찾아내는 것이라고 할 수 있다. 데이터를 수집·저장·분석하고 통찰하여 가치를 찾아내어 활용하거나 새로운 사업 기회를 만드는 것이 중요한 것이다. 이렇게 되면 데이터가 곧 자산이 되고 자본이 된다. 이를 가리켜 우리는 데이터 자본주의 시대라고 한다.
<1장·또 한 번의 격변기, 4차 산업혁명의 시대> 중에서

사물 인터넷은 4M1E(Man, Machine, Materials, Method and Energy)로 요약되는 제조업의 중요 요소에도 큰 영향을 주고 있다. 즉, 고객에게 전달하는 가치와 생산성의 증가, 원가 경쟁력의 강화, 에너지 사용의 최적화뿐만 아니라 지구 온난화로 인한 환경, 온실가스 감축, 안전 등도 제조업에 큰 영향을 미치고 있다. 그리고 이제는 4M1E에 환경(Environment)을 더해 4M2E 또는 4M1S(Sustainability=Energy와 Environment)로 변경해야 할 만큼 지속 가능성에 대한 대응이 필수적 요소로 대두되고 있는 상황이다.
사물 인터넷은 기능적 측면에서 SPNDSe(Service, Platform, Network, Device, Security) 구조로 표현할 수 있다. 사물은 데이터를 생성하거나 소비하고, 네트워크로 연결되며, 플랫폼은 데이터를 수집·저장·분석을 통한 가치 창출 기능을 담당한다. 이를 위해서는 설비, 기계, 작업자, 공정 등 모든 것들과 이것들의 디지털 복제품이 현실 세계와 가상 세계에서 연결되어야 한다. 모든 것이 연결된 환경에서는 정보의 유출, 변경, 해킹 등의 위험성으로부터 정보를 보호하는 보안이 중요하다.
현재 전 세계에는 이미 약 229억 개의 사물이 사물 인터넷에 연결되어 있고, 2020년에는 500억 개 이상이 연결될 것으로 예상된다. 그중에서도 특히 산업용 사물 인터넷에 연결되는 센서나 장치들의 수가 급속히 증가할 것으로 예상된다. GE의 GEnx 엔진이나 프랫앤휘트니의 GTFGeared Turbo Fan 엔진에는 5,000개의 센서가 장착되어 매초마다 엄청난 양의 데이터를 생성하고 있다. GE는 2020년까지 가스 터빈 1만 기, 제트 엔진 68,000기, 전구 1억 개 이상, 자동차 1억 5,200만 대가 인터넷에 연결될 것으로 예상하고 있다.
<1장·4차 산업혁명 시대의 제조업에 영향을 미칠 요소> 중에서

작가 소개

저자 : 송형권
미국 콜로라도 공대 컴퓨터공학 박사. 한국뉴욕주립대 SMART CEO 최고 경영자 과정을 수료했다. 스마트 시티, 스마트 공장, 통신, IT 전문가로 미국 벨연구소, 벨코어연구소, US West를 거쳐 삼성전자 상무와 센티오스 대표이사를 역임했다. 현재 한국인더스트리4.0협회 공동 창립자, 인트리 위원, 한국뉴욕주립대 연구교수, 4차 산업혁명 관련 강연, 교육, 스마트 공장 컨설턴트로 활동 중이다.이메일 hungksong@gmail.com

저자 : 이순열
부산대학교에서 전기공학을 전공했다. Fieldbus Foundation Korea 마케팅협회 회장과 산업기술진흥원 산학연네트워크 포럼 위원을 역임했다. 현대정보기술을 거쳐 공장 자동화, 제어 및 프로세스 솔루션 전문 다국적 기업인 로크웰 오토메이션 코리아 상무와 ODVA TAG Korea 회장으로 있다. 4차 산업혁명과 스마트 공장에 대해 큰 관심을 가지고 있으며, 한국인더스트리4.0협회 회원으로 활발히 활동 중이다.이메일 srleehome@hotmail.com

저자 : 장원중
서강대학교 정보통신대학원 소프트웨어공학과 석사, 숭실대학교 일반대학원 IT정책경영학과 박사 과정에 있으며. 현재 가톨릭관동대학교 글로벌창업컨설팅학과의 빅데이터 분석 전공 교수로 있다. S-OIL㈜ 정보통신지원팀, ㈜굿모닝아이텍 빅데이터팀을 거쳐 빅데이터 프로파일 특허를 보유한 전문가로 빅데이터 분석, 컨설팅, 자문, 교육 활동을 하고 있다. 한국인더스트리4.0협회 회원, K-ICT 빅데이터센터에서 빅데이터 분석 및 인프라 구축 자문위원으로 있다.이메일 wjjang2040@gmail.com

저자 : 임채성
영국 서섹스대학교의 Science Policy Research Unit에서 기술혁신경영학(박사)을 전공했다. 한국개발연구원에서 근무했고, 현재 건국대학교 기술경영학과 교수로 있다. 스탠포드대학교 방문교수, 기술경영경제학회 회장을 맡기도 했다. 디지털 트랜스포메이션과 기술 혁신 경영, 기술 추격 전략 등의 이슈에 관심을 가지고 있으며, 한국인더스트리4.0협회 회장으로 활동 중이다.이메일 edisonfoot@gmail.com

저자 : 박한구
인하대학교 전자공학 학사, 미국 스티븐슨 공대 컴퓨터 공학석사, 포항공대 미래기술 최고 경영자 과정을 수료했다. 32년간 제철소의 공장 자동화, 무인화 기술 전문가로 활동하며 포스코 임원을 역임했다. POSCO ICT에서는 스마트 팩토리 사업실장으로 포항·광양제철소의 스마트 공장 사업을 지휘했고, 중국과 브라질 등 해외 사업을 담당했다. 현재는 Smart Machine&Factory 대표이사, 한국인더스트리4.0협회 이사 및 저술 위원장으로 스마트 공장 관련 강의, 교육, 컨설팅 및 솔루션 사업을 진행 중이다.이메일 hanpark07@gmail.com