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4차 산업혁명의 핵심 연구대상인 독일 자동화공장의 성공사례연구와 한국 내 도입방안 : 한국 스마트공장건립을 위한 정책 및 전략제안

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A Study on the Success Cases of the German Automated Smart Factories, a key research subject to the Fourth Industrial Revolution, and the Introduction of Smart Factories to Korea : Proposal of Policies and Strategies for the Construction of Smart Factories in Korea

김익성

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초록

영어

In the manufacturing industry, technologies of The Fourth Industrial Revolution have been integrated into Smart Factory and is evolving into an intelligent factory. In other words, smart factories create an optimal economic production environment by exchanging information through the Internet of Things and by providing real-time monitoring, analysis of all processes. The recent decline in birthrate, aging population and rising labor costs require automated production plants. At the same time, the more diversified demands of consumers become, the shorter the life cycle of products becomes and the capability of customized mass production has emerged as the core of competitiveness. Therefore, smart factories are an essential product of innovation to adapt to these socioeconomic changes. In addition, smart factories provide breakthrough results such as high quality, reduced defect rate and improved productivity. In this study, we will first explore the cases of the operations of German automated factories, the place of origin of the Fourth Industrial Revolution and the world’s strongest manufacturer, to derive elements that can be benchmarked to Korean small and medium-sized enterprises (SME’s). Based on this, the ultimate purpose of this study is to suggest implications for the governmental projects supporting companies that want to build, maintain and spread smart factories in Korea. In this study, prior literary studies on domestic and foreign papers and research reports and empirical case studies through corporate visits were used as research methodologies. While the existing research is an indirect study through domestic and international literature or information on the Internet, this study is differentiated in that it is an empirical case study of visiting demonstration. The implication is that in terms of corporate strategy, smart factories should first commence with manufacturing processes that require automation and then spread them sequentially in line with the corporate management environment (financial, market competition structure, and growth potential). Furthermore, various information and new technologies in the smart manufacturing process should be actually integrated to create optimal synergy, and various internal and external management resources such as human resources and environmental energy should be planned and implemented in an integrated manner. In terms of policy support, the focus should be on customized modular support that companies need. At the same time, it is also necessary to standardize the process of smart manufacturing through joint cooperative support for smart factories among the same companies and induce mutual utilization of generated data, minimization of use costs and maximum synergy efficiency. In particular, it is necessary to seek ways to utilize idle smart factories when ordering small or excessive amounts of orders. At the same time, expansion of smart factory supporting platforms and managemental aid are also required through a consortium between professional companies that supply new technologies to smart factories (e.g. Robots, Sense, AI, Total solution SW, VR etc.). Environment-friendly smart manufacturing and optimal utilization of energy and materials should also be considered comprehensively. To this end, it is necessary to have a smart management organization, or a research advisory group, that studies human and environment-friendly smart manufacturing within the “Smart Manufacturing Innovation Promotion Group” to induce social innovation. It will be necessary to minimize the waste of policy support by thoroughly managing and supervising the implementation of the beneficiary entities. Finally, support for the introduction and application of smart factories for SME’s and Midsize Business should be strengthened to promote the smart manufacturing of SME’s to increase their competitiveness. Therefore, this study will be able to expand the possibility of building smart factories of Korean manufacturing enterprises and their successful utilization and further contribute to improving the competitiveness of the domestic manufacturing industry.

한국어

제조 산업분야에서 4차 산업혁명기술은 스마트공장(Smart Factory)내 통합화되어 지능형 공 장으로 진화하고 있다. 즉 스마트공장은 모든 설비나 장치가 사물인터넷을 통해 정보를 주고받고, 모든 공정을 실시간으로 모니터링하고 분석·판단해 최적의 경제적인 생산 환경을 만들어 준다. 최근 출산율저 하, 인구 고령화 그리고 노동비용의 상승은 생산 공장의 자동화를 필요로 하고 있다. 동시에 소비자들의 요구가 다변화·다양화하면서 제품수명주기는 짧아지고 따라서 맞춤형 대량생산이 경쟁력의 핵심으로 부 상하고 있다. 따라서 스마트 공장은 이러한 사회경제적 변화에 적응하기 위한 혁신의 필수 산물인 것이 다. 게다가 스마트공장은 고품질, 불량률 감소, 생산성 향상이란 획기적인 성과도 제공하고 있다. 본 연 구에서는 우선 4차 산업혁명의 진원지이자 세계 최강 제조국인 독일 자동화공장의 운영사례를 탐구하여 한국 중소·중견기업들에게 벤치마킹할 수 있는 요소들을 도출하고자 한다. 이를 근간으로 국내 스마트공장을 구축하고 유지·확산하고자 하는 기업들과 동시에 이들을 지원하고 있는 정부의 정책지원 사업에 시사점을 제시하는 데 궁극적인 연구의 목적이 있다. 본 연구에서는 국내외 논문과 연구보고서 등에 대한 선행문헌연구와 기업방문을 통한 실증적 사례연 구가 연구방법론으로 활용되었다. 기존의 연구가 국내외 문헌이나 인터넷상의 정보를 통한 간접적 연구 인 반면 본 연구는 방문 실증 사례연구란 점에서 대조적이며 차별적 특성이 있다. 시사점으로 먼저 기업 전략적 측면에서 스마트 공장은 우선 자동화가 꼭 필요한 제조 공정에서 출발되어 기업경영 환경(재정, 시장경쟁 구조 및 성장성 등)에 맞추어 순차적으로 확산시켜 나가야 한다는 점이다. 나아가 스마트제조 공정 내 다양한 정보와 신기술들이 실제 결합되어 최적의 시너지를 낼 수 있도록 해야 하며 여기에 인적 자원과 환경 에너지 등 다양한 경영 내·외적 자산들을 통합적으로 활용할 수 있도록 기획하고 실행하여 야 한다. 다음으로 정책지원 측면에서는 기업들이 필요로 하는 맞춤형 모듈형 지원에 초점이 맞추어져야 한다. 동시에 동종 기업들 간 스마트 공장을 위한 공동협업지원을 통해 스마트제조의 공정을 표준화하고 생성데이터의 상호 활용, 사용비용의 최소화 그리고 시너지효율성의 극대화를 유도할 필요도 있다. 특히 소량 주문이나 초과 주문 시, 유휴 스마트 공장을 활용하는 방안도 도모할 필요가 있다. 동시에 스마트 공장에 신기술을 공급하는 전문기업들 간(예: 로봇. 센스, AI, 토탈 솔루션 SW, VR 등)에 컨소시움을 통 해 스마트공장 지원플랫폼의 확장과 관리지원도 요망된다. 환경친화적 스마트 제조 그리고 에너지와 소재 의 최적 활용 등도 통합적으로 고려하여야 한다. 이를 위해 스마트관리조직, 즉 “스마트제조혁신추진단” 내에 인간 및 환경 친화적 스마트 제조를 연구하는 연구자문조직을 두어 사회혁신을 유도할 필요가 있다. 수혜 기업에 대한 이행여부를 철저히 관리 감독함으로써 정책지원의 낭비를 최소화하여야 할 것이다. 마지막으로 중소・중견기업을 위한 스마트공장도입 및 적용에 대한 지원을 강화하여 중소・중견기업의 스마트 제조를 촉진시켜 이들의 경쟁력 강화를 촉진하여야 한다. 따라서 본 논문은 한국 제조기업의 스 마트공장 건립과 이의 성공적 활용 가능성을 확대하고 나아가 국내 제조 산업의 경쟁력 향상에 기여할 수 있을 것이다.

목차

국문 요약
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 이론적 배경과 선행연구
2.1 4차 산업혁명 기술
2.2 스마트 공장(Smart Factory)
2.3 관련 선행연구
Ⅲ. 한・독 스마트공장 지원 및 사례와 비교분석
3.1 한국 내 스마트공장 지원 정책과 성공사례
3.2 독일 내 스마트공장 지원 정책과 성공사례
3.3 한・독간 비교 분석
Ⅳ. 시사점 및 결론
4.1 기업에 대한 전략적 시사점
4.2. 정부에 대한 정책적 시사점
4.3 결론
참고문헌 (References)
Abstract

저자정보

  • 김익성 Ik-Seung Kim. 동덕여대 독일/EU 통상 및 경영담당 교수

참고문헌

자료제공 : 네이버학술정보

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