4차 산업혁명 어떻게 시작할 것인가

▣ 출판사서평

이미 현실로 다가온
제4차 산업혁명과 스마트 팩토리

“제4차 산업혁명은 기업들이 보유한 제품, 서비스 그리고 제조 기반을 디지털화하고, 연결화하고, 스마트화하는 것이라고 간략히 말할 수 있다.”(50p) 그리고 “스마트 팩토리의 특징은 디지털화, 연결화, 스마트화로 요약된다.”(22p) 제4차 산업혁명과 스마트 팩토리는 이미 눈앞에 나타났다. 일선의 기업과 공장은 인공지능 기계를 도입하고, 모든 기계와 제품을 연결하며, 제품 개발부터 생산과 서비스까지 모든 과정을 디지털화하고 있다.

아마존(Amazon)의 물류센터에서는 인공지능 로봇 키바(Kiva)가 고객이 주문한 물건을 찾아 24시간 분주하게 움직인다. 사람이 하는 것보다 빠를 뿐만 아니라 배송 실수도 줄어들었다. 빅데이터 분석을 바탕으로 한 주문 상품 예측과 사전 준비 작업은 덤이다. 논란이 되었던 스마트 글라스도 산업현장에서 그 역학을 톡톡히 해내고 있다. 브라더(Brother), 엡슨(Epson) 이 원격 조립 지시, 유지보수, 원격 지원, 원격 재고관리 등에서 스마트 글라스를 이미 활용하고 있다. 작업자는 스마트 글라스가 보여주는 정보에 따라 공정의 진행을 확인하고 그때그때 필요한 업무를 수행하면 된다. 이에 더해 3D프린팅은 산업현장의 형태와 생산 메커니즘 자체를 획기적으로 변화시킨다. 크고 복잡한 설비를 들일 필요 없이 3D프린터로 부품과 완제품을 생산한다. 현재 미국의 로컬모터스(Local Motors)는 3D프린팅 기술을 응용해 자동차를 만든다. 불과 44시간 만에 자동차를 완성하는 공정이 2014년에 실현되었다. 크고 비싼 설비와 공장에 대한 부담이 사라져 비용이 감소했고 소비자가 원하는 디자인을 구현하는 일이 가능해졌다.

그리고 이와 같은 모든 공정과 제품은 사물인터넷을 통해 실시간으로 연결된다. 사물인터넷 덕분에 모든 정보가 실시간으로 집계되고 부품 및 기계의 이상유무가 사전에 확인된다. 공정의 효율성이 높아지고 재고관리에 개선이 이루어지며 나아가서는 고객에게 지속적인 유지보수 서비스를 제공할 수 있는 환경이 만들어진 것이다. 이는 자연스럽게 원가 절감과 제품의 가치 향상으로 이어진다. 얼마 전, 제조업의 강자인 GE가 소프트웨어에 집중하겠다고 선언한 것을 이러한 맥락에서 이해할 수 있다. 현재 GE는 항공기 엔진을 파는 것이 아니라 서비스한다. 생산과 판매로 끝나는 것이 아니라 사물인터넷 기능이 더해진 항공기 엔진을 항공사에 제공한 뒤 사전적 유지보수와 체계적인 관리 서비스를 제공한다. 이제 기업에게 연결화는 선택이 아니라 필수조건이 되었다.

제4차 산업혁명은 생존의 문제
이제는 액션플랜을 짜야 할 때다

저자는 일관되게, 새로운 기술을 만들려 애쓰기보다 현재 사용 가능한 기술을 적재적소에 도입하려는 자세가 필요하다고 말한다. 여기서 저자는 상상력과 편집력을 주문한다. “지금 미래를 바꾸는 촉진 요소들은 주변에 널려 있고 이런 기술을 엮어 새로운 비즈니스 모델을 만들고 제품을 개발하는 것은 전적으로 우리 기업들의 상상력과 추진력에 달려 있다.”(274p) 신기술이라고 해서 무턱대고 따라갈 필요는 없다. 자신과 자사의 여건에 맞고 즉시 실현 가능한 기술을 도입하고 조합하는 게 중요하다. 여건과 상황에 맞는 액션플랜을 짜야 할 때다.

“큰 기업이 작은 기업을 항상 이기는 것은 아니지만, 빠른 기업은 언제나 느린 기업을 물리친다.” 시스코의 회장 존 체임버스의 말이다. 변화에 적응하고, 변화의 흐름에 녹아드는 능력이 기업의 생존에 직결된다는 뜻일 게다. 변화는 우리도 모르는 사이에 아주 가까이 다가왔다. 한 가지 확실한 사실은 제4차 산업혁명, 그리고 스마트 팩토리는 우리가 알고 있던 산업의 구조와 기업의 본질까지 변화시킬 것이라는 점이다. 선택은 우리에게 달려 있다. 제4차 산업혁명에 올라탈 것인지 말 것인지, 성장할 것인지 도태될 것인지.

○ 1장에서는 우리 주변에서 일어나는 변화를 읽어내 새로운 인사이트를 보여주고자 하였다. 한마디로 변화는 이미 바로 옆에 와 있다. 변화를 인정하든 인정하지 않든 변화는 빠르게 움직이고, 그 속도가 급속도로 증가하는 것을 보게 된다. 그래서 변화에 부응하여 성공한 경우를 정리고자 했다. 예로서 GE, 지멘스, 로크웰 오토메이션, 보쉬, 에어비앤비, 우버, 그리고 테슬라와 같은 기업들을 거론하였다.

○ 2장에서는 스마트 팩토리에 대한 개념적 정의를 일단락 짓고 미래의 공장이 어떻게 변화하고 다가올지를 스케치하듯 서술했다. 상당 부분은 이미 진행되고 있는 내용을 기초로 정리하였다. 가까운 미래에 펼쳐질 스마트 제조와 스마트 팩토리의 모습을 보여주는 데 집중했다.

○ 3장은 스마트 팩토리가 목표로 하는 궁극적인 가치인 연결에 초점을 맞췄다. 미래의 공장이 추구할 중요한 가치인 연결의 의미를 돌아보게 하였다. 앞으로 기업들은 공장 내부에서, 또 외부의 기업들과 연결을 성취하기 위해 힘을 쏟게 될 것이다. 따라서 이에 필요한 구체적인 방향과 방법을 제시했다.
○ 4장은 기업현장에서 가장 많이 궁금해하고 답답해하는 것에 대한 나름의 해결방안이다. 혁명이 도래한다는데 ‘그래서 무엇을, 어떻게 해야 한단 말이냐?’는 기업현장의 물음에 답하기 위해 현재 가용한 기술과 솔루션을 제안했다. 기업들이 경쟁력을 높이기 위해 위해 동원할 수 있는 방법들이라고 생각한다. 사물인터넷, 클라우드, 통신기술, 빅데이터, 서비스 인터넷, 기존의 설비를 보완하는 방법, 적층형제조 기술의 응용, 보안 문제에 대한 대비 등을 다뤘다.

○ 5장에서는 이런 변화에서 등장하는 수많은 이슈 중에서 많은 이들이 궁금해하는 미래 일자리에 대해 다루었다. 여기서 제시되는 방법이 모두 적합할지는 장담할 수 없지만 적어도 긍정적인 태도로 지혜롭게 미래를 준비한다면 한국의 미래 일자리 상황은 그리 나쁘지 않을 것이다. 일자리와 관련한 문제는 우리가 풀어야 할 숙제이다. 아직 정해진 답은 없다. 하지만 알고도 행하지 않는 것과 몰라서 못하는 것은 다르다. 적어도 몰라서 못하는 우를 범하지 않도록 안내하고자 하였다.

공장을 비롯한 각종 생산현장은 현재 급격하고 빠르게 변하고 있다. 간소화되는 생산설비, 위험하고 힘든 노동을 대체하는 산업용 로봇, 할 일을 스스로 찾아 정확하게 처리하는 인공지능 로봇, 기계와 기계 사이 설비와 완제품 사이를 빠르게 오가는 자율이송 장치 등이 도입되고 있다. 뿐만 아니라 일선의 공장과 기업에서는 빅데이터 분석을 통해 고객의 데이터를 파악한 뒤 개별 고객의 취향에 맞는 맞춤형 제품을 만들어내고, 생산현장의 데이터를 분석함으로써 생산 효율을 높이고 재고 발생을 최소화한다.

끝이 안 보일 정도로 넓으며, 여름에는 덥고 겨울에는 춥고, 항상 위험에 노출되어 있어 한시라도 긴장을 놓으면 안 되는 곳. 그리고 크고 작은 기계가 내는 요란한 기계음과 명령을 지시하는 작업자의 거친 고함 소리가 24시간 끊이지 않는 곳. 공장 하면 자연스럽게 떠오르던 이미지는 이미 옛이야기가 되었다.

지금의 공장과 과거의 공장, 둘 사이를 가르는 것은 제4차 산업혁명과 그것과 관련한 기술이다. 제4차 산업혁명의 핵심은 디지털화, 연결화, 스마트화다. 산업현장 전반에 인공지능을 가진 기계가 도입되고, 모든 기계와 제품이 연결되며, 제품 개발부터 생산과 서비스까지 모든 과정이 디지털화되고 있다. 스마트홈, 가정용 로봇 등 일상생활에도 제4차 산업혁명으로 인한 변화가 일고 있다.

『4차 산업혁명 어떻게 시작할 것인가』는 제목 그대로, 이처럼 산업구조와 공장의 모습을 새롭게 변화시킨 제4차 산업혁명의 핵심적인 기술을 한국 기업의 현장에서 어떻게 구현할 것인가에 대한 현실적 고민과 구체적 방안을 이야기한다. 제4차 산업혁명의 개념 언저리를 파헤치는 것이 아니라 제4차 산업혁명의 시대를 맞아 지금 한국의 기업이 선택하고 도입할 수 있는 대응 방법을 논한다.

저자는 일관되게 이야기한다. 제4차 산업혁명이 불러올 미래에 대해 걱정하기보다는 지금 부분적으로나마 현실로 나타난 제4차 산업혁명의 양상을 파악하고, 제4차 산업혁명의 물결에 주체적으로 올라탈 수 있는 방법을 찾아야 한다고 말이다. 우리가 우선적으로 할 수 있는 일을 찾아보자는 것이다. 물론 아직 완벽한 답은 없다. 하지만 이 책은 적어도 아무것도 모른 채 변화에 휩쓸리게 되는 우를 범하지 않도록 안내한다.

▣ 작가 소개

한석희 _ shhan@assist.ac.kr
한국인더스트리4.0협회 공동설립 겸 사무총장. 인더스트리4.0 교육 훈련 컨설턴트. 서울과학종합대학원대학교 겸임교수. 연세대학교 기계공학과에서 학사와 석사를 마쳤고, 서울과학종합대학원대학교에서 경영학 박사학위를 받았다. 저서로 『디지털매뉴팩처링』 『인더스트리4.0』 등이 있다.

송형권 _ hungksong@gmail.com
한국인더스트리4.0협회 공동설립 겸 감사. 한국뉴욕주립대학교 연구교수 및 건국대 글로벌 기술혁신경영연구소 부소장. 미국 콜로라도공과대학교에서 컴퓨터공학 박사학위를 받았다. 삼성전자 임원을 역임했고 미국 벨 연구소, 벨코어 연구소, US West에서 일했다. 통신 및 컴퓨터공학이 전문분야다.

이순열 _ srlee@ra.rockwell.com
한국인더스트리4.0협회 전문회원 및 산업기술진흥원 산학연 네트워크포럼 위원. 현대그룹에서 근무했고 현재는 로크웰 오토메이션 상무이사로 재직 중이다. 부산대학교에서 전기공학 학사학위를 받았다. 공장자동화분야 내 기술영업, 설계, 제작, 시운전, 교육, 사업 기획, 관리 등 다양한 경험 쌓았다. 스마트 팩토리가 전문분야다.

조익영 _ i... ycho1@naver.com
한국인더스트리4.0 협회 전문회원. ODVA 전무 및 ISO 전문위원. 산업자원부 필드버스포럼 총괄책임과 산업자원부 자동화 기계 B2B인프라구축사업 총괄책임을 역임했다. 공장자동화가 전문분야다.

장원중 _ wjjang2040@gmail.com
한국인더스트리4.0협회 전문회원. 관동대학교 객원교수. K-ICT 빅데이터센터의 빅데이터 분석 및 인프라 구축 자문위원이며 ㈜굿모닝아이텍 빅데이터팀에서 근무하고 있다. 서강대학교에서 소프트웨어공학 석사학위를 받았다. 빅데이터 프로파일 특허를 갖고 있으며 산업분야 빅데이터가 전문분야다.

변종대 _ smilebjd@gmail.com
한국인더스트리4.0협회 전문회원. 한국표준협회 전문위원 및 중국 기업대학 관리자연맹(CUEMA) 임원. 인더스트리4.0과 스마트 관련 교육 및 스마트 팩토리 진단과 컨설팅을 진행한다. 스마트 팩토리 관련 엔지니어링 문제해결을 위한 전문교육과정을 개발 및 강의 중이다.

임채성 _ edisonfoot@gmail.com
한국인더스트리4.0협회 회장. 건국대학교 경영대학 밀러MOT스쿨 교수. 기술경영경제학회의 회장 맡았으며, 미국 스탠포드대학교 방문교수 및 한국개발연구원(KDI) 연구원 역임했다. 영국 서식스대학교에서 기술혁신경영학 박사학위를 받았다. 국내외에서 다수의 혁신경영분야 논문을 발표했다. 기술경영혁신 및 인더스트리4.0이 전문분야다.

▣ 주요 목차

머리말 / 4

1장 막 오른 제4차 산업혁명

소셜 머신의 세계에 오신 것을 환영합니다
일상으로 들어온 제4차 산업혁명 / 23 2025년의 어느 날 / 31
우리 회사는 소프트웨어 회사입니다
GE가 소프트웨어 회사라고? / 34 독일 기업들은 왜 변신 중인가? / 43 로크웰 오토메이션과 시스코는 왜 손을 잡았을까? / 47 플랫폼 전쟁 / 49 전통 기업들의 이유 있는 변신 / 50
혁명은 어떻게 시작되고 준비되었나?
독일, 인더스트리4.0의 포문을 열다 / 53 공짜가 어디 있을까? 준비 기간을 놓치지 마라 / 55 / 2020년은 기술이 인류 역사를 새롭게 쓰는 해 / 58 혁신의 수용과 확산은 점점 더 빨라진다 / 62
왜 다 공개하면서 혁신을 하는가?
공개를 해야 살아남는다 / 63 연결 표준화를 선점하라 / 68
·제4차 산업혁명 더 알아보기·
연결의 가치를 실현하는 기업들
빈 공간을 연결한 기업, 에어비앤비 / 73 이동 수단 정보를 연결한 우버 / 74 엔지니어링과 가치사슬을 연결한 테슬라 / 75 24시간 고객과 연결되어 있는 아마존 / 77

2장 스마트 팩토리의 미래 엿보기

스마트 팩토리가 땅으로 내려온다
스마트 팩토리란 무엇인가? / 83 디지털화 / 88 연결화 / 91 스마트화 / 93 스마트 팩토리 관련 솔루션 / 97
로봇과의 협업을 준비하라
풍요로운 삶 / 100 로봇과 함께 일하기 / 105
무인 이송장치가 공장 안팎을 누빈다
무인 이송장치 / 110 지능이 있는 자율형 이송장치 / 111 공장 안과 밖으로 연결되는 자율 이송장치 / 115
빅데이터를 활용한 분석이 보편화된다
황금 노다지 / 119 산업현장, 데이터의 보고 / 121 황금어장에는 아직 주인이 없다 / 124
예지적 분석은 이미 시작되었다
예지적인 일이 가능해진다 / 125 전통적 방법에서 실시간 품질관리로 진화한다 / 128 예지적 유지보수 활동은 이미 수없이 많다 / 132
시행착오의 최소화를 위한 실시간 시뮬레이션이 일상화된다
시뮬레이션은 인간만이 누리는 축복 / 135 실시간 시뮬레이션이 점차 가능해지고 있다 / 137
관리자와 작업자 모두 일하기 편하고 쾌적한 공장
인간은 안전하고 편하고 쾌적하게 일하고 싶어 한다 / 139 누구나 힘들이지 않고 일할 수 있는 시대가 온다 / 141 언제 어디서나 공장을 모니터링하고 제어한다 / 142
직접 프린트해서 조립하는 공장
더하기 방식의 제조가 온다 / 145 3D프린터의 응용과 확대 / 150 3D프린팅 기술의 장점과 도전 / 151 직접 제조하는 시대가 열렸다 / 153 하이브리드를 거쳐 고속 프린팅 시대로 / 154

3장 연결 혁명

연결의 혁명을 제대로 이해하라
첫 번째 임무: 하나로 연결하라 / 157 두 번째 임무: 연결 혁명은 담을 넘어 스마트기업으로 뻗어나가는 것이다. / 162
데이터로 무엇을 할 것인가를 생각하라
데이터 크기는 빠르게 증가한다 / 163
빅데이터, 데이터를 엮고 확장하다
데이터 소스와 데이터 형태 / 165 빅데이터로 무슨 일을 하나? / 167 인공지능과 빅데이터를 어떻게 연결할 것인가? / 172
어떻게 이상적인 제조원가에 이르는가를 살펴라
원가란 무엇인가? / 175 인더스트리4.0이 추구하는 제조원가 / 176
엔지니어링분야를 먼저 연결하고 생산분야를 연결하라
디지털 협업을 기반으로 연결하라 / 182 도요타 자동차의 변화 / 186 디지털 협업을 위한 도구 / 189 디지털 협업 참여에 예외는 없다 / 192 엔지니어의 상상력은 인공지능이 대체할 수 없다 / 195 디지털화와 연결화의 답은 현장에 있다 / 197
보안 문제 때문에 연결을 포기하지 마라
바이러스 위험은 증가한다 / 200 전사적 보안 네트워크 인프라를 구축하라 / 204 보안을 서비스하다 / 207

4장 편집하고 시작하라, 필요한 기술은 준비되어 있다

목표는 생존이다
목표는 기업의 생존이다 / 212 자사의 현황을 파악하라 / 215 전략적으로 새로운 설계를 하라 / 221 솔루션 채택은 지혜를 요한다 / 224
설비를 스마트하게 업데이트하는 방법
스마트한 기계 / 226 미래를 대비하는 아키텍처 / 227 에너지 사용량을 아는 설비 / 227 MES, ERP 구축만으론 스마트 팩토리를 만들 수 없다 / 228 스마트 기계의조건 / 229 사물인터넷과 클라우드를 통하여 외부와 실시간 소통한다. / 230
무선통신기술인가 유선통신기술인가?
연결에 관련된 기본 질문 / 231 산업용 유선통신기술 / 233 산업용 무선통신기술 / 235 사물인터넷기기 관련 무선통신기술 / 239 유선통신기술인가 무선통신기술인가? / 242
빅데이터, 그 무한의 가능성
빅데이터 활용을 추진하는 기업이 할 일 / 244 통찰력을 겸비한 데이터 전문인력이 필요하다 / 247 프로세스 마이닝을 통한 공정 분석 / 250
로봇 및 자동화 기술은 어떤 방향으로 나아가야 하는가?
로봇을 고용할 것인가 사람을 고용할 것인가? / 254 로봇 활용을 지혜의 눈으로 봐야 한다 / 256
3D프린팅 기술은 혁명의 뇌관, 어디서부터 시작할 것인가?
소통의 도구로서의 3D프린팅 기술 / 257 생 산 준비 기간 및 툴링 제작 비용 축소 / 260 어디서부터 무엇을 시작할 것인가? / 262

5장 제4차 산업혁명과 미래 일자리

부정과 긍정 사이에서 무엇을 하란 말인가?
공포 마케팅인가, 혁신의 확산 과정인가? / 269
미래 일자리를 프론트 로딩하라
부정과 긍정 사이에서 / 276 미래 일자리의 방향 / 277 기계를 통제하는 일에서 더 많은 직업을 만들어야 한다. / 280 인재 확보 전쟁은 미래에도 계속된다 / 282 지금의 변화가 새로운 일자리를 만든다 / 284
교육과 훈련만이 모든 이슈를 잠재울 수 있는 유일한 해결책이다
사람에 대한 교육이 바뀌어야 한다 / 287 기업에서 교육 훈련은 투자다 / 289 경험의 전수와 자산화 / 290
·제4차 산업혁명 더 알아보기·
무크, 새로운 시대의 새로운 교육
코세라 / 293 에덱스 / 293 유다시티 / 294 노보에드 / 295 케이무크 / 295

저자소개 / 297