칼럼/ 인더스트리 4.0 디지털 트랜스포메이션을 위한 제언

(지난호에 이어)

1) CPS(Cyber Physical System) 궁극의 가시화와 운영 제어

쉽게 말하면 인더스터리 4.0은 디지털은 디지털인데 현실세계와 완전히 1:1로 매핑된 가상현실을 기반으로 하는 CPS 방식의 디지털이라는 것이다. 이를 통해 ‘궁극의 가시화’와 그것을 활용한 ‘궁극의 운영 통제’을 추구한다. 즉, 인더스터리 4.0의 세계에서는 자사의 공장이나 창고를 넘어 공급자, 물류, 채널, 고객까지 포함하는 밸류체인 전체에서 각 구성 요소의 상태/행동이 마이크로 수준까지 상세히 파악된다. 구체적으로는 ‘어느 장치가, 무엇에 대해서, 어떤 처리를 하고 있는지’, ‘어떤 제품/반제품이 어디에 있으며, 어떤 상태(프로세스 중, 프로세스 대기, 보관 중, 수송 중, 사용 중 등)에 놓여 있는지?’, 또 ‘어느 작업자가, 어디서, 어떤 작업을, 어떤 지시서에 따라서 작업하고 있는지’까지 앤드 투 앤드로 상세히 추적된다. 

인더스터리 4.0의 키워드 CPS가 단적으로 드러내는 것처럼, 생산/유통에 관한 물리적 실세계를 쏙 빼 닮은 사이버 세상에 복사할 만큼 가시화가 이루어지는 것이다. 우리는 이미 유사한 것을 사용하고 경험하고 있었다. 자동차 운전연습이나 비행기 조종 시뮬레이터, 이와 유사한 각종 게임 등에서. 다만 이것들은 실세계와는 연결이 단절된 독립된 것이었지만, 이제는 이것이 실세계와 완전히 연결되는 것이다. 이렇게 되면 당연히 사이버 세계에 구축된 가상현실을 대상으로 한 고도의 분석/시뮬레이션에 근거한 궁극의 운영 통제가 이루어진다. 즉, ‘궁극의 가시화’가 가능하도록 방대한 데이터를 실시간으로 분석 처리하고, 이를 바탕으로 밸류체인의 광범위한 복잡한 운영을 최적으로 제어한다. 그러기 위해서는 인더스터리 3.0시대의 심플한 피드백 제어와는 차원이 다른 파워풀하고 인텔리전트인 데이터 처리와 제어가 필요하다. 여기에서 전제가 되는 것이 애널리틱스나 AI테크놀로지의 활용이다.

2) 부문최적에서 전체최적으로  

인더스터리 3.0이 장치나 생산라인 수준의 성능 극대화(개별 최적)을 주목적으로 하던 것에 반해, 인더스터리 4.0이 목표로 하는 것은 기업을 초월한 생태계 수준의 전체 최적이다. 원래 생물학이나 지구환경학 등에서 사용되던 생태계라는 개념이 기업세계에 등장한 배경이다. 땅위에서 보면 서로 다른 대나무가 땅속에서는 실은 하나의 뿌리로 네트워크로 연결되어 있듯이 기업도 이제 그런 관점에서 경영을 해야 한다는 것이다. 여기서 중요한 것은, 밸류체인 요소별 개별 최적화를 추진하기에 앞서, 반드시 전체 최적이라는 관점에서 재검토해보면 요소별 개별최적화가 반드시 정답이 아니다 라는 점이다. 실제로 부분 최적의 집합은 결과적으로 곳곳에 중복되거나 단절된 비효율적이고 불균형적인 경우가 휠씬 더 많다. 즉, 기업 횡단적인 활동의 최적화에서는 개별요소의 성능 극대화보다 전체로서 그것들을 얼마나 균형있게 잘 운용하느냐가 핵심이다. 그런 이유로 인더스트리 4.0에서 중요시 하는 또 하나의 기술영역이 바로 운영기술(OT, Operation Technology) 분야이다. 다음 두 가지 사례를 통해서 전체 최적화에 대해 좀 더 실무적으로 이해해 보자.

조금 단순화된 사례들이지만, 전체 최적의 실현에 중요한 것은 생태계 내의 자산/자원의 가동률을 얼마나 높일지, 다시 말하면 공회전 상태의 장치/사람을 얼마나 최소화할 수 있을 것인지에 대한 접근방식이다. 이는 시각을 바꾸면, B2C영역에서는 이미 메이저 트렌드가 되고 있는 ‘공유경제’와 같은 방식으로 제조부문의 운영방식도 변할 것이라는 것이다. 즉, 인더스터리 3.0적인 개별 기업의 영역안에 국한된 국소적 최적화의 연장선상에서 추진하는 기존 방식의 혁신이 아니라 전체 산업생태계라는 관점에서 제조방식은 물론 관리의 발상과 패러다임을 송두리째 바꾸어야 인더스터리 4.0의 진정한 성과가 가능할 것이라는 것이다. 우버와 우버와 유사한 비즈니스 모델을 활용한 공유자동차 사업자가 이미 기존의 전통적인 자동차 메이커의 산업적 위상을 위협하기 시작한 것을 보면 그 파급효과는 짐작하고도 남을 것이다.  

[사례 1] 업체 A가 벤더에 부품 모듈을 주문했다. 2개월 후를 납기이지만, 벤더 정보에 따르면 현 시점에서 로트의 절반이 생산 완료되어 출하 대기 상태에 있다(나머지 절반은 생산 중). 뒤집어서 A사 자신의 상황을 보면, 현재는 생산 라인에 용량이 여유가 있지만, 2달 후에는 풀 조업이 될 예정이다. 이런 상황이 들어나면, 벤더에게 지금 완료한 반을 즉시 납품 받아서 사내 가공시기를 예정보다 앞당겨서 시작해야 한다는 판단이 선다.

[사례 2] 회사 B에서는 어느 장치의 가동률이 낮은 상황이 이어지고 있다. 한편 회사 C에서는 수요예측에 근거하여 동종의 장치를 신규 도입하려고 한다. 이런 상황에서는 업체 C의가공/생산을 B사에게 위탁하는 방식이 쓸데없는 투자를 피하게 한다.

< 물류와 경영 >