지난 2023년 9월 정부에서는 지자체, 민간과 협업하여 2027년까지 ‘디지털 제조혁신 기업’ 약 2만 5000개를 육성하겠다는 ‘신(新) 디지털 제조혁신 추진 전략’을 발표했습니다. 제조 혁신, 디지털 전환 가속화를 통해 제조업의 황금기를 구현하겠다는 목표를 제시한 것입니다. 이러한 목표를 달성하기 위해서는 업계에서 사용하는 스마트 팩토리 관련 용어를 정확하게 알고 현장에 적용하는 것이 중요합니다. 오늘은 헷갈리는 스마트 팩토리와 디지털 팩토리의 차이점과, 그리고 자주 언급되는 MES, QMS, ERP의 정확한 뜻을 알아보고, 클라우드와 온프레미스 방식까지 스마트 팩토리 구축을 위해 꼭 알아야 할 용어를 함께 파헤쳐보겠습니다.

 

 

스마트 팩토리와 디지털 팩토리의 차이

  스마트 팩토리와 디지털 팩토리는 언뜻 보면 비슷한 단어라고 받아들이기 쉽습니다. 하지만 각자의 특징이 분명한 서로 다른 단어입니다.

  먼저, 스마트 팩토리는 생산 프로세스의 실시간 모니터링과 자동 최적화에 초점을 맞춘 시스템입니다. 생산 시스템의 전 과정을 모니터링하고 자동화 및 최적화하기 위해 다양한 기술을 활용하는 것이 특징입니다. 스마트 팩토리를 구축하기 위해서는 사물인터넷(IoT)을 통해 공정 데이터를 실시간으로 수집하고, 모든 설비 및 장치 간 무선통신으로 연결하여 데이터를 자유롭게 연계할 수 있어야 합니다. 이를 통해 보다 유기적이고 통합적인 생산 환경을 조성할 수 있습니다.

  디지털 팩토리는 제품 설계 및 생산 단계 즉, 전체 제조 과정의 디지털화를 통해 제조 공정의 모든 요소를 디지털 플랫폼으로 통합하는 것을 목표로 생산 과정을 개선하는 것을 말합니다. 단순히 몇 대의 자동화 기계를 설치하고 수작업을 대신한다고 해서 그것을 디지털 팩토리라고 하지 않습니다. 그것은 단순히 공정을 전산화한 것일 뿐 디지털 팩토리로의 전환을 위한 하나의 단계에 지나지 않습니다. 진정한 디지털 팩토리를 구축하기 위해서는 공정별 데이터를 일관적으로 수집하고, 이 데이터를 통합적으로 운영해야만 진정한 디지털 팩토리라고 부를 수 있을 것입니다. 

 

 

클라우드와 온프레미스, 엣지 컴퓨팅

  디지털 팩토리의 효율적이고 유연한 운영을 위해 클라우드를 도입하여 사용하기도 합니다. 디지털 팩토리에 클라우드를 도입할 경우 실시간으로 전 공정의 데이터를 수집, 분석하여 생산 효율성을 향상시키고, 필요에 따라 자원 사용량을 파악하고, 업무 부하를 배분하여 서버를 효율적으로 활용할 수 있습니다. 또한, IoT 기기와 통합하여 공정을 자동화하고 최적화할 수 있으며, 원격에서 팀원들과 실시간으로 협업이 가능합니다. 클라우드를 활용하면 인프라 구축 및 유지보수 비용을 절감할 수 있고, 데이터 암호화와 백업을 통해 안전성을 확보할 수 있습니다.

  이러한 보안 조치에도 불구하고 해킹 등으로 인한 데이터 유출에 민감한 기업의 경우 자체적으로 보유한 서버에 직접 설치해 운영하는 온프레미스 방식을 사용하기도 합니다. 온프레미스(On-premise) 활용은 공장의 IT 인프라를 현장에 직접 설치하여 데이터를 로컬에서 처리하고 관리하는 방식이며, 데이터 보안과 실시간 제어가 중요한 제조 환경에서 유리합니다. 그리고 인터넷 연결 없이도 시스템이 안정적으로 가동된다는 것이 특징입니다.

  위 방식을 활용하여 데이터를 중앙 클라우드가 아닌, 데이터가 생성되는 현장 근처의 장치에서 처리하는 방식도 있는데 이를 엣지 컴퓨팅이라 합니다. 디지털 팩토리에서 엣지 컴퓨팅은 기계와 센서로부터 실시간 데이터를 수집하고 현장에서 실시간으로 분석하여 빠른 의사 결정을 지원합니다. 이를 통해 네트워크 지연을 줄이고, 즉각적인 반응이 필요한 작업에서 효율성을 높이며, 클라우드 서버의 부담을 경감시킬 수 있습니다.

 

디지털 팩토리의 효율성을 강화하는 시스템 관련 용어

MES(Manufacturing Execution System : 제조 실행 시스템)

  제조 현장에서 실시간으로 생산 공정, 자원 관리, 품질 관리 등을 통합하여 관리하는 시스템입니다. 이 시스템은 생산 계획의 실행, 공정 추적, 품질 관리, 작업 지시 관리 등과 같은 다양한 제조 활동을 지원하며, 생산 공정의 효율성을 높이고 품질을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다.

 

ERP(Enterprise Resource Planning : 전사적 자원 관리)

  기업의 다양한 비즈니스 프로세스를 통합적으로 관리하는 시스템입니다. 재무, 인사, 생산, 물류 등 여러 부서의 데이터를 중앙에서 실시간으로 공유하고 분석하여 업무 효율성을 높입니다. 이를 통해 기업은 운영을 최적화하고, 의사 결정을 신속하게 하며, 자원을 효과적으로 활용할 수 있습니다.

 

SCM(Supply Chain Management : 공급망 관리)

  원자재 조달부터 생산, 유통, 최종 소비자에게 이르는 공급망 전 과정을 관리하는 시스템입니다. 자재 흐름, 정보 흐름, 자금 흐름을 최적화하여 비용을 절감하고, 효율적인 운영과 신속한 대응을 가능하게 합니다. 이를 통해 기업은 재고를 효과적으로 관리하고, 고객 수요에 맞춘 빠르고 유연한 공급을 실현할 수 있습니다.

 

QMS(Quality Management System : 품질 관리 시스템)

  IoT, 빅데이터, AI를 활용해 제조 공정의 품질을 실시간으로 관리하고 개선하는 시스템입니다. 주요 역할로는 실시간 품질 모니터링, 자동화된 품질 검사, 데이터 기반 의사 결정, 지속적인 개선 프로세스, 문서화 및 표준화가 있습니다. 이를 통해 효율성을 높이고 고객 만족도를 증대시키며 비용을 절감할 수 있습니다.

 

EMS(Energy Management System : 에너지 관리 시스템)

  에너지 사용을 효율적으로 관리하고 최적화하기 위한 시스템입니다. IoT 센서와 데이터 분석 기술을 활용하여 에너지 소비를 실시간으로 모니터링하고, 이를 통해 에너지 낭비를 줄이고 효율성을 높입니다.

 

FEMS(Facility Energy Management System : 공정 에너지 관리 시스템)

  공장이나 대형 시설에서 에너지를 효율적으로 관리하기 위한 시스템입니다. 실시간으로 에너지 사용 데이터를 모니터링하고 분석하여, 에너지 소비를 최적화하고 비용을 절감하는 데 도움을 줍니다. 이를 통해 시설의 에너지 효율성을 높이고, 환경에 미치는 영향을 줄일 수 있습니다.

 

 

디지털 팩토리 자동화와 관련된 용어

IoT(Internet of Things : 사물 인터넷)

  다양한 기계, 장비, 센서 등을 인터넷으로 연결해 실시간 데이터를 수집하고 공유하는 시스템입니다. 이 데이터는 생산 공정의 모니터링, 예측 유지보수, 품질 관리 등을 자동화하고 최적화하는 데 사용됩니다. IoT를 통해 스마트 팩토리는 더 높은 생산 효율성과 유연성을 실현하며, 운영 비용을 절감할 수 있습니다.

 

IIoT(Industrial Internet of Things : 산업용 사물 인터넷)

  산업용 사물 인터넷을 뜻하는 용어로 기존의 사물인터넷과 달리 수도 계량기에서 공장 기계, 파이프라인 센서에 이르기까지 공장 장비를 연결하여 데이터를 주고받는 것에 집중된 시스템입니다.

 

예지보전(PM: Predictive Maintenance)

  기계나 장비의 상태를 실시간으로 모니터링하고 분석하여 고장을 예측하고, 필요한 경우에만 정비를 수행하는 방식입니다. 디지털 팩토리에서는 센서와 IoT 기술을 활용해 데이터를 수집하고, 이를 기반으로 고장 가능성을 미리 감지하여 장비의 가동 중지 시간을 최소화하고, 유지보수 비용을 절감할 수 있습니다. 예지보전은 효율적인 자원 관리와 생산성 향상에 중요한 역할을 합니다.

 

PLC(Programmable Logic Controller)

  산업 자동화 시스템에서 사용되는 프로그래밍 가능한 제어 장치로, 기계와 공정을 자동으로 제어합니다. 다양한 입력 신호를 받아 논리적 명령에 따라 출력 신호를 생성하며, 이를 통해 생산 라인의 기계와 장비를 효율적으로 운영합니다. 높은 신뢰성과 실시간 제어 기능을 제공해 공정 자동화와 운영 효율성을 극대화합니다.

 

HMI(Human Machine Interface)

  운영자가 기계와 상호작용할 수 있도록 직관적인 사용자 인터페이스와 실시간 데이터 모니터링 기능을 제공하는 것을 뜻합니다. 또한 데이터 분석, 프로세스 제어 및 작업 스케줄링을 통해 자동화를 지원하고, 다양한 시스템 통합 및 유연한 기능 확장이 가능합니다. 이러한 기능 덕분에 생산성을 높이고 품질 관리를 강화하는 데 중요한 역할을 합니다.

 

 

제조업과 관련된 디지털 팩토리 용어

OEM(Original Equipment Manufacturer : 주문자 상표 부착 방식)

  다른 회사의 브랜드 이름으로 제품을 설계하고 생산하는 업체를 의미합니다. OEM은 비용 효율성과 생산 전문성을 제공하여 브랜드 소유자가 고품질의 제품을 빠르게 시장에 출시할 수 있도록 돕습니다. 이 모델은 전자기기, 자동차 부품 등 다양한 산업에서 널리 활용됩니다.

 

공정레시피

  제품 제조를 위한 구체적인 지침과 절차를 포함하는 문서로 원자재, 제조 단계, 장비 및 품질 관리 기준을 명시하는 것을 뜻합니다. 이를 통해 일관된 제품 품질을 보장하고 생산 효율성을 높이며, 규제 준수를 지원합니다. 또한, 제조 과정에서 발생하는 데이터를 확보하고 분석하여 지속적인 개선을 위한 기초 자료로 활용할 수 있어, 제조 과정의 안정성과 지속 가능성을 확보하는 데 필수적입니다.

 

RMS(Recipe Management System : 공정 레시피 시스템)

  제조 공정에서 제품의 일관성과 품질을 유지하기 위해 사용되는 소프트웨어 시스템입니다. 이 시스템은 원자재, 조합 비율, 생산 단계 등 제품 레시피에 관한 정보를 중앙에서 관리하여, 각 제품이 동일한 품질로 생산될 수 있도록 지원합니다. RMS를 통해 생산 프로세스를 자동화하고, 오류를 줄이며, 효율성을 높여 전체적인 운영 비용을 절감하는 데 기여합니다.

 

SPC(Statistical Process Control)

  제조 공정의 품질 관리를 위한 통계적 방법으로, 공정 데이터를 수집하고 분석하여 변동성을 모니터링하고 관리합니다. SPC는 품질 특성을 실시간으로 관찰하여 문제가 발생하기 전에 조치를 취할 수 있도록 하며, 이를 통해 제품의 일관성과 품질을 유지합니다. 디지털 팩토리에서는 SPC를 활용하여 자동화된 시스템과 통합하여 효율적인 품질 개선과 생산 최적화를 이루어 냅니다.

 

FDC(Fault Detection & Classification)

  반도체, 디스플레이 제조, 제약, 자동차 부품 제조 등 고도의 정밀성과 안정성을 요구하는 산업에서 중요하게 활용되는 용어입니다. 특히, 작은 결함도 큰 손실을 초래할 수 있는 고가의 제품 생산 공정에서는 FDC 시스템의 역할이 더욱 중요합니다.

 

레거시(Legacy)

  레거시 시스템 관리는 오래된 기술이나 시스템을 지속적으로 운영하면서 발생할 수 있는 문제를 해결하고, 새로운 기술과의 호환성을 유지하는 것을 목표로 합니다. 주요 전략으로는 점진적 업그레이드, 에뮬레이션 및 인터페이스 사용을 통한 호환성 확보, 그리고 리스크 관리가 있습니다. 이를 통해 레거시 시스템의 안정성을 유지하면서도, 장기적인 기술적 부채를 줄이는 데 중점을 둡니다.

 

 

스마트 팩토리, 그리고 디지털 팩토리 구축을 위한 파트너 SK㈜ C&C

  스마트 팩토리. 그리고 나아가 디지털 팩토리의 구축은 이젠 선택이 아닌 필수입니다. SK㈜ C&C에서는 각 산업별 트렌드를 빠르게 이해하고, 디지털 팩토리 구축을 적용하기 위해 끊임없는 노력을 하고 있습니다.

  다양한 산업군에서 디지털 팩토리를 구축한 경험은 기업의 성공적인 디지털 팩토리 구축을 위한 필수 조건입니다. 다년간 다양한 분야에서 경험을 쌓은 SK㈜ C&C와 함께 앞서 나가시기 바랍니다.

 

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Digital One, For The Next ｜ SK㈜ C&C

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