[독일] 아헨공과대학 스마트 로지스틱스 클러스터(Cluster Smart Logistik, c/o FIR e.V. an der RWTH Aachen), Industry 4.0을 선도하는 아헨 캠퍼스 20181130
스마트물류클러스터 조성을 포함한 아헨 연구단지 조성 프로젝트
2024-05-04 오후 3:44:23
■ 독일 Industry 4.0을 선도하는 아헨 캠퍼스
◇ 지역의 인더스트리 4.0을 이끌고 있는 유관기관들을 차례로 방문
○ 아헨에서는 아헨지역의 인더스트리 4.0을 이끌고 있는 아헨공과대학과 아헨 캠퍼스 GmbH, 이들 기관 산하의 스마트 로지스틱스 클러스터, 인더스트리 4.0 성숙센터, 공작기계연구소 등 전방위적인 인더스트리 4.0 선도기관들을 차례로 방문하였다.
□ 아헨공과대학
◇ 공과대학으로 유명한 아헨대학
○ 독일 중서부 노르트라인-베스트팔렌 주의 작은 도시 아헨에 위치한 ‘RWTH 아헨공과대학(Rheinisch Westfalische Technische Hochschule Aachen, 이하 아헨공대)’은 재학생의 42% 이상을 차지하는 공대가 주축이지만, 의대와 인문대, 사회대도 있는 종합대학이다.
○ 대학구성: 9개 학부 106개 학과에 260개 연구소를 갖추고 있으며, 42,298명의 학생이 재학, 9,000명의 직원이 재직 중
○ 예산규모: 한 해 9억 유로의 예산을 자랑하는 유럽 내 최대 규모의 공과대학
○ 독일 기업체 임원 5명 가운데 1명은 이 대학 출신이라는 설문조사 결과가 있을 정도의 엘리트 양성소로 알려져 있다.
세계 최대 스포츠카 브랜드인 포르셰의 전 회장 벤델린 비데킹(Wendelin Wiedeking)과 메르세데스 벤츠 아시아 지역 부사장 우도 로슈(Udo F. Loersch)도 아헨공대 기계공학과 출신이다.
○ 국내에서는 1968년 아헨공대에서 기계금속 석사학위를 받은 故허영섭 녹십자 전 회장이 2002년 외국인으로는 처음으로 아헨공대를 대표하는 원로자문회의의 명예시네이터(Ehrensenator)에 임명되기도 했다.
◇ 산학협력이 중심인 대학
○ 대학은 크게 Campus Mitte, Campus Melaten, Campus West로 공간 구획되어 있고 이중 Campus Mitte는 대학교, Campus Melaten은 산학협력공간이다.
Campus Melaten의 가장 중요한 일은 산학협력이고 연구결과물을 산업체에 전달하는 것을 가장 중요하게 생각한다.
○ 아헨공대 공학부 학생들은 디플롬(독일대학 학위)을 따기 전 10학기 동안 최소 6개월 이상의 기업체 실습 경험을 의무화하고 있다.
학생들은 대학 연구소나 기업체에서 인턴경험을 쌓고 이곳에서 배운 기술과 실용학문을 보고서로 내야 한다. 아헨공대의 가장 큰 경쟁력은 유럽 어느 공과대학교보다도 많은 연구소와 산학협력 관계를 유지하고 있다는 점이다.
○ 독일의 대학 중 뮌헨 LMU, 하이델베르크대학, 아헨공대가 산업체로부터 들어오는 연구자금을 가장 많이 흡수한다.
▲ 아헨공대와 산학협력 관계를 맺은 연구소[출처=브레인파크]
□ 아헨 Campus GmbH
◇ 스마트물류클러스터 조성을 포함한 아헨 연구단지 조성 프로젝트
○ 아헨공과대학과 아헨시(Aachen City)의 자회사인 RWTH 아헨 캠퍼스(RWTH Aachen Campus GmbH)는 전체 캠퍼스 개념의 계획, 구현 및 보안을 담당하는 기업이다.
○ 학제 간 협력 및 산학협력과의 긴밀한 협력을 구현하고 성장전략을 추진하기 위해 설립한 조직이다.
○ RWTH 아헨 캠퍼스에서 토지의 이용과 그 기반 조건을 규제하고 클러스터 시작부터 연구 파트너 인수, 캠퍼스에 필요한 건물, 건설을 위한 투자자 선택 절차에 대한 업무를 수행하고 있고 아헨공과대학을 중심으로 한 연구기술단지 구축 전략과 계획을 수립한다.
▲ Aachen Campus의 6개 클러스터[출처=브레인파크]
○ 아헨공대 Campus는 지난 5년간 다양한 클러스터를 설립했다. 중화물동력 클러스터 Cluster Schwerlastantriebe, 스마트 로지스틱스 클러스터 Cluster Smart Logistik, 광자학 클러스터 Cluster Photonik, 바이오의학기술 클러스터 Cluster Biomedizintechnik, 생산기술 클러스터 Cluster Produktionstechnik, 지속가능 에너지 클러스터 Cluster Nachhaltige Energie 등 여섯 개의 클러스터가 있다.
○ 대부분의 클러스터가 공적자금보다는 민간투자로 이루어졌다. 클러스터에 협력하고 있는 회원사(회사)가 현재 360여 개있고 기업의 연구개발에 필요한 충분한 인프라를 구축하고 있다. 앞으로 Innovation Factory등 8~10개의 클러스터를 추가로 설립할 계획이다.
◇ 대학 내 산업경영연구소, FIR 운영
○ 연구와 산업의 협력관계를 촉진시키고 클러스터와 대학의 유기적인 협업을 위해 대학내에 산업경영연구소(FIR, Forschungsinstitut für Rationalisierung)를 설립하여 운영하고 있다.
○ 60여명의 교수와 20명의 직원, 100명이 넘는 연구학생들로 구성되어 있고 약 40개의 공적자금을 지원받는 프로젝트를 수행하고 있고 민간기업으로부터 60여개의 프로젝트를 수주해 놓고 있다.
○ 미래 디지털 경제에 적응하기 위한 IT솔루션과 혁신적 사업운영을 현장지향적 방향으로 연구하고 있다.
□ 스마트 로지스틱스 클러스터
◇ 산업파트너의 스마트한 경험이 목표인 스마트 로지스틱스 클러스터
○ 미래에는 기업이 보유하고 있는 데이터를 효율적으로 활용하여 최적화된 생산으로 소비자에게 제품을 공급할 것인가가 기업의 성패를 좌우한다.
정확한 정보를 바탕으로 최소의 비용으로 최적의 부품과 자원을 배치하여 제 때에 생산하는 것이 경쟁력의 핵심이 된다. 이것이 바로 스마트 로지스틱스의 의미이다.
○ 스마트 로지스틱스 클러스터(Smart Logistics Cluster)는 아헨공대의 교수이자 현재 이 클러스터를 이끌고 있는 FIR의 이사인 볼커 스티치(Volker Stich) 교수가 2010년부터 시작했다. FIR은 연구계와 산업계를 대표하는 이들을 모아 지금까지 없었던 독특한 형태의 협력을 이끌어냈다.
○ 생산과정으로부터 정보를 실시간으로 수집하여 직관적으로 판단할 수 있도록 시각화된 분석자료를 생산하고 지능형 알고리즘을 통해 자동최적화와 품질관리를 수행하는 것이 아헨공대가 지향하는 디지털 통합기업의 모습이다.
함께 협력하고 있는 회사는 Siemens, BASF, BOSCH, THALES, DMG, MORI, SEIKI, cunio, SMS GROUP, REHAU, voestalpine 등이 있다.
○ 이 클러스터의 목표는 산업파트너가 물류와 생산, 서비스에 있어 스마트하고 복잡한 관계를 경험할 수 있게 하는 것이다. "스마트"라는 단어는 클러스터에서 가치 사슬이 전체론적 관점에서 고려된다는 것을 분명하게 한다.
◇ 스마트 로지스틱스 산하의 5개 센터와 3개의 연구실
○ 스마트 로지스틱스 클러스터에는 Center Smart Services스마트서비스센터, Center Connected Industry산업연계센터, Center Enterprise Resource Planning기업자원기획센터, Enterprise Integration Center기업통합센터, Industry 4.0 Maturity Center인더스트리 4.0 성숙센터가 가치사슬로 연계·협업하며 기업의 디지털화를 지원한다. 각 센터의 사업내용은 다음과 같다.
○ 또한 스마트 로지스틱스 클러스터는 클리닉(Primotype)이라는 단계를 통해 실제 시장에 시판될 수 있는 시험생산단계를 관리하여 전체 제조과정을 단축시키는 연구를 수행하고 있다.
아헨공대에서는 클리닉 단계를 운영하기 위해 eLab전자이동실험실, Innovation Labs, Demonstration Factory Aachen 데모공장 등 세 가지 시설을 운영하고 있다.
○ 개발과정, 생산과정, 사용단계 세 사이클에서 발생하는 다양한 데이터를 저장하고 스마트 데이터화하여 각 단계에서 유기적으로 활용할 수 있도록 하고 있다.
○ 지금까지는 기계장비에 문제가 생겨났을 때 해결에 이르기까지 많은 시간이 소요되었지만 기계장비가 문제가 생기는 순간을 실시간으로 잡아내면 문제해결 시간이 단축된다.
◇ 350여개 회원기업의 실시간 네트워킹 솔루션 개발
○ 현재 이 클러스터에는 약 350개의 과학계와 산업계가 참여하고 있다. 중점적인 연구 분야는 미래 사이버공간에서 정보와 상품의 흐름에 대한 솔루션을 개발하는데 있다. 이 곳의 연구는 디지털세계가 인터넷을 통해 거의 실시간으로 네트워크화할 수 있다는 사실을 가정하고 있다.
○ 시스템 환경의 통합은 인더스트리 4.0으로 대변되는 산업의 변화라는 맥락에서 산업용 인터넷이 핵심 키워드로 활용되고 있다. 스마트 로지스틱스 클러스터는 아래 요소의 상호작용을 이끌어냄으로써 이런 환경을 구축할 수 있다고 믿고 있다.
• 모든 기계, 도구, 장치 등의 제품과 부품에 적용할 수 있는 센서
• 무제한 접근 가능한 IP 주소
• 빠른 인터넷
• 실시간 적용 가능한 모바일과 유선통신
• 클라우드 컴퓨팅
• IT 서비스 플랫폼
▲ 스마트 로지스틱스 클러스터는 미래의 디지털 연결 기업을 위한 솔루션을 개발한다.[출처=브레인파크]
◇ 유일하고 신뢰할만하며 범용적인 데이터소스 실현
○ 이 클러스터의 궁극적인 목표는 유일하고 신뢰할만하며 범용 가능한 데이터소스, 즉 유일한 단일 소스를 만드는데 있다.
장기적으로 △ERP(Enterprise Resource Planning) △MUS(Material Usage Systems) △PLM(Product Lifecycle Management) 과 같은 IT 환경을 통합하는데 노력을 기울이고 있다.
○ 하지만 이러한 목표는 물류클러스터 하나의 노력으로는 이룰 수 없다는 사실을 너무나 잘 알고 있기 때문에 생산과 물류, 정보통신 관련 기업들과 적극적인 협력관계를 맺고 있다. 또한 잠재적인 모든 파트너에게도 문을 열어두고 있다.
□ 인더스트리 4.0 성숙센터(Industry 4.0 Maturity Center)
◇ 기업의 스마트화 로드맵 제공 기관
○ 클러스터내의 5개 센터마다 고유의 사업영역이 있지만 인더스트리 4.0 성숙센터는 기업의 스마트화 촉진에 있어 매우 중요한 역할을 하고 있다.
○ 디지털화된 생산에 대해 개별기업들이 관심을 갖도록 다양한 이벤트 주최하고 기업들의 디지털화 정도에 대해 분석하여 이를 바탕으로 로드맵 제공한다.
○ 인더스트리 4.0은 단순히 기술적인 것만이 아니라 신속한 결정을 하고 바로 실행하는 기업을 이루고자 하는 것이라는 모토로 운영되고 있다.(There is a dream : the agile company... instead of waiting and searching)
◇ 아카텍(Acatech) 인더스트리 4.0 개념 정립
○ 모든 공정을 디지털화(digital shadow)하여 관리하는 것을 목표로 한다. 워크플랜에서 생산단계에 이르는 과정을 디지털화하면 생산시간이 가장 많이 줄어든다.
생산공정에서 문제발생 ⇒ 앱을 이용해 디자인 또는 부품파트에 전송 ⇒ 오류가 정정되면 다시 조립 및 생산의 과정을 통해 기업은 신속한 반응을 이룰 수 있다.
○ 이러한 프로세스를 통해 e-Go는 300억원에 불과한 돈으로 제품개발에 성공했고 이는 일반적인 자동차메이커의 1/10에 불과하다.
○ e-Go같은 신생기업은 이런 것이 가능한데 기존 기업은 어떻게 이런 시스템을 적용할 것인가? 이런 고민을 바탕으로 IT회사, 프라운호퍼 연구재단(Fraunhofer) 등과 연계하여 공동으로 Acatech(National academy of science and engineering)이라는 독일공학한림원을 설립했다. 이로서 2011년 아카텍 인더스트리 4.0의 개념이 정립되었다.
◇ 인더스트리 4.0 성숙도 지수(Maturity Index)
○ 인더스트리 4.0의 출발점은 시각화(visibility, 현재 상황을 시각적으로 확인)이다. 데이터를 시각화한 이후 빅데이터 작업 및 분석으로 문제 발생의 이유를 도출한다. 이를 바탕으로 사전예측과 대응을 하고 이런 모든 과제가 마무리되면 시스템자체가 혼자서 문제를 해결한다.
○ 인더스트리 4.0은 크게 정보시스템, 문화, 자원, 조직구조를 총체적으로 진화시키는 과정이다. 흔히 정보시스템(IT기술)만을 생각하지만 자원(자동화된 정보처리와 효율적 자원배치), 운영구조(수평적 조직체계, 유연한 운영, 동기부여), 기업문화(직원의 변화, 개방적 소통, 상호협력)가 고르게 구성된 것이 인더스트리 4.0이다.
○ IT가 아무리 잘 갖추어져있어도 다른 부분이 뒤떨어져있으면 인더스트리 4.0은 불가능하다. 이 4가지 요소△정보시스템 △자원 △운영구조 △기업문화)를 점검하여 가장 먼저 투자해야할 분야가 어딘지를 파악하기 위해 48개 성숙도 지수를 다층적으로 분석한다.
◇ 성숙도 지수의 다층적 분석으로 우선순위와 상호연관성 도출
○ 엔지니어링-생산-로지스틱스-서비스-마케팅 전과정에 걸쳐 다층적 분석(계획, 실행, 관리, 지원부문)을 진행한다. 어떤 것을 해결해야하는지 우선순위를 결정하고 상호 연관성을 분석하는 과정이다.
○ 분석과정을 통해 현재의 문제점을 진단하고 중장기 로드맵을 제공한다. 아카텍 인더스트리4.0 성숙도 인덱스에 기반한 질문지와 평가표를 통해 48개 항목을 분석한다. 성숙도 인덱스와 플랫폼을 사용하기 희망하는 기업들에게 유상 제공한다.
▲ 성숙도 지수 예시도[출처=브레인파크]
◇ 대학과 산업의 결합으로 탄생시킨 전기자동차 스타트업 성공사례, e.GO
○ e.GO는 2015년 아헨공과대학의 귄터 교수(Prof. Dr. Günther Schuh)가 설립한 전기자동차 스타트업으로 아헨공과대학의 연구원 300명과 캠퍼스 연구시설, 360개 기술회사와 협력하며 다양한 저비용 및 고객 중심의 전기자동차 개발에 성공하였다.
○ 아헨에 인더스트리 4.0 공장을 시범운영 중이며 대학의 노하우와 산업의 실무가 결합하여 개발과 생산까지 성공시킨 아헨공과대학의 역량을 보여주는 성공사례로 꼽히고 있다.
□ 아헨공과대학 공작기계연구소 : WZL
◇ Aachen Campus의 양대 축 : WZL
○ 아헨공과대학의 공작기계연구소인 WZL(공작기계·생산공학연구소, Werkze -ug maschinenlabor der RWTH AACHEN)은 아헨공대 생산기술 클러스터의 가장 핵심적인 기관이며 생산기술 분야의 혁신을 선도하고 있다.
○ 기계 제작 분야에만 64명의 교수가 재직하고 있고 박사과정에 공부하고 있는 학생수는 238명 정도 된다. 독일의 기초분야 연구는 막스프랑크연구소 (Max-Plank -Gesellschaft)에서 하고 응용분야는 프라운호퍼연구소(Fraunhofer-Gesellschaft)에서 진행하는데 협회형식으로 운영된다.
○ 생산 기술 연구소는 900명의 인력이 종사를 하고 있고 이 곳 뿐만 아니라 시내 여러 곳에 분산되어 있다. 파트너 연구소(프라운호퍼연구소내 생산공정연구소)는 460명의 인력이 일하고 있다. 파트너 연구소와 연계되어서 생산기술이나 공정에 대한 연구가 이루어지고 있는 것이다.
○ 여기서 수행하는 다양한 업무들은 생산기술, 관리경영 교육 분야들이다. 생산, 공정 전 분야를 커버할 수 있는 연구소라고 생각하면 되겠다. 이곳은 생산도 가능하도록 하고 있다.
◇ 제조기술 분야 혁신 선도기관의 중소기업 인더스트리 4.0 지원 협력
○ 제조 분야의 엔지니어링을 중심으로 '네트워크-적용-생산'기술 개발에 집중하면서 '고임금 국가를 위한 통합 생산 기술을 촉진'하는 우수클러스터로도 선정되었다.
○ 특히 인더스트리 4.0이 대기업에 주로 도입되면서 중소기업에는 다소 부적절하다는 의견이 있는데 WZL은 대기업에 국한되지 않는 중소기업의 인더스트리 4.0 지원센터로 활동중이다.
○ 이 곳에서 연구를 해서 기업이 생산에 사용할 수 있도록 하고 있다. 특정 기업에서 하나의 장비가 문제가 있다면 이 곳에서 테스트를 하고 개선하는 역할을 한다.
민간기업과 연결되어 과제를 수행하고 그 댓가로 받은 수행비를 활용해 다른 연구를 하는데 비용을 쓰게 된다. 자동차산업이나 다른 기계분야에 대한 일을 한다.
○ 일례를 든다면, 다양한 산업체와 협력관계를 이뤄 부품을 테스트하고 연구하고 있다. 다양한 종류의 냉각액이나 윤활유의 테스트를 통해 적합한 냉각액과 윤활유를 선택하기도 하고 기계장비나 자동차에 들어가는 베어링의 수명을 테스트 하는 것이다.
□ 질의응답
◇ 인더스트리 4.0 마스터플랜을 만들어 기업에 적용하는 단계
- 그동안 어느 정도의 프로젝트를 진행하며 인덱스 개념을 정립했고 어느정도의 성과가 있었는지.
"마스터플랜을 만든 후 개별기업들이 적용하는 것이고 생산주기를 최적화하고 품질을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다."
◇ 인더스트리 4.0 성숙도지수 분석이 인상적
- 우리는 인더스트리 4.0을 적용하고자하는 TP, 연구기관, 지방정부, 기업체들이 왔는데 오늘 강의는 매우 인상적이다. 우리도 인덱스를 적용하고 싶다.
"대부분의 기업들은 connectivity 또는 visiblity단계에 있다. 많이 발전한 기업이 빅데이터를 적용하는 정도일 것이다. 개별기업들의 다양한 시스템에 맞춰 어떻게 준비하느냐가 중요하고 connectivity 또는 visiblity단계 무엇을 하느냐가 관건이 된다."
- 인덱스를 분석하고 로드맵을 산출하는데 얼마의 기간이 걸리나? 기업이 이 과정을 견뎌내는 것을 불편해 하지 않는가?
"로드맵까지 3주 소요된다."
◇ 기업 규모에 관계 없이 인더스트리 4.0 지원 적용
- 인더스트리 4.0을 지원하는 기업의 종류는 규모별 업종별로 구성되어 있나? 적용 가능한 최소한의 기업규모는.
"자동차부품, 철강 등의 생산공정에 적용되는 경우가 많고 최근에 53명의 직원이 있는 소기업도 적용한 사례가 있다. 가장 큰 기업은 자동차 부품을 생산하는 기업으로 직원이 20만명에 달하는 기업이었다. 기업규모는 큰 의미가 없다, 1인기업도 가능하고 기업 상황에 맞춰 적용할 수 있다."
- visiblity단계에서 측정하는 각 인덱스에 대한 평가 플랫폼이 있는지.
"인덱스는 48개의 지표를 의미하는 것이고 각 지표별로 어느정도 상황에 있는지를 여러 분야에 걸쳐 순차적으로 분석한다."
- 디지털라이제이션이 다른 기업들(협력업체 공급업체)과 함께 이루어지지 않으면 독자적으로 구현하기 어렵지 않은지.
"최종 결과물을 얻기 위해 현재 시행중에 발생되는 문제를 해결하고 있는 중이다. 아직 완벽한 것은 아니다."
◇ 기업 문화와 의식구조가 바뀌지 않으면 인더스트리 4.0 불가
- 현재 가장 해결하여야 할 과제는 무엇이고 IT말고 다른 부분이 중요하다는 했는데 그 이유는.
"기업들이 기술적인 측면에만 집중을 하는데 기업전체와 문화·의식구조가 바뀌지 않을 때는 인더스트리 4.0이 불가능하다. 그런 부분이 가장 큰 도전과제중 하나이다.
예를 들어 기업의 복잡한 수직적 지휘체계가 문제해결을 지연하는 경우가 많은데 디지털화가 되면 상사의 지시가 없어도 문제해결 과정이 자연스럽게 이루어진다. 이런 것을 기업문화가 수용해야 한다."
- 지금까지의 프로젝트중 기업문화가 바뀌지 않아 실패한 사례가 있는가?
"대부분 새로운 시스템을 거부하는 경향이 있다. 로드맵을 만드는 과정에서 기업문화를 바꾸기 위해 다양한 이벤트와 소통을 통해 공유하려고 한다.
이해당사자들의 신뢰를 얻을 수 있도록 애쓰고 있다. 디지털화, 인더스트리 4.0, 스마트 그 중심에는 인간이 서있다. 인더스트리 4.0을 운영하는 것은 결국 사람이다."
◇ 인더스트리 4.0 도입을 위해 사내 재교육과 IT 전문인력 필요
- 인더스트리 4.0을 도입하기 위해 핵심인력의 숫자가 몇 명이 있어야 하는가? 전사적으로 참여해야 스마트화가 가능한데 단순작업자들은 어느 정도 인식을 공유해야 하는지.
"함께 일하는 사람들의 사내재교육이 필요하다. IT를 담당하는 인력이 필요하다. 그렇다고 분야별 전문가가 독립적으로 필요하다는 의미는 아니다. 생산분야에 있는 사람들도 이 시스템을 다뤄야 한다."
- 이 조직이 정부조직인가? 정부지원을 받고 있는지.
"정부지원을 받지 않는다. 독일은 대부분의 정책이 민간 주도로 시작된다. 최종적으로 인더스트리 4.0을 정부가 채택하고 정책화했지만 지원은 없다."
- 표준화가 진행중인가? 라이센스 비용은 어느 정도인지.
"DIN표준(독일산업표준)을 위해 독일전기전자협회등 다양한 산업기구들과 협력을 맺어나가며 표준화하고 있다. 인덱스를 사용하려면 파트너로 등록이 되어야 하고 프로그램에 대한 교육 후 2500€를 내야 한다.
25일간 연구원들의 인건비를 계산한 것이다. 네덜란드의 35명 회사는 다섯 자리 단위를 투자해서 적용한 사례가 있다. 그동안 일년 반 정도에 30여 개의 회사를 컨설팅했다. 이곳은 8명이 일하고 나머지는 연구기관들과 협력관계를 맺고 일한다."
□ 참가자 코멘트
○ WZL은 제조 분야의 엔지니어링을 중심으로 한 기업 네트워크-적용-생산 기술 개발에 중점을 두는 기관이다. 중소기업에 적합한 Industrie 4.0 솔루션을 개발하여 기업과 협업하는 상생 발전 시스템을 운영한다.
○ 석/박사 인력을 적극적으로 활용하여 중소기업의 부족한 연구 능력을 보완하는 전략과 유연한 근무 체계를 구축했다.
○ 단순한 정부 지원이 아닌 축적된 기술과 전문 인력을 기반으로 한 기술 중심의 지속 가능한 시스템 구축으로 관련 기업과의 상생 발전이 가능케 하는 발전 시스템이다.
○ 스마트 물류 클러스터 & Industrie 4.0 Maturity Center는 이번 방문에서 가장 인상 깊은 발표 자료를 제공하였다. 스마트 물류 클러스터의 의미는 기업 활동에 필요한 기획, 설계, 제조, 판매, 및 사후 서비스 등의 모든 활동을 적시에 수행할 수 있는 환경이 구축된 클러스터를 의미한다.
○ 독일의 인더스트리 4.0 수준의 경우 디지털화 및 데이터 수집을 위한 기반 구축이 완료되었으며, 어떠한 이벤트들이 발생하는지를 확인할 수 있는 Visibility 단계로 진입하는 단계로써 국내 수준과 비교하여 1~2년 앞서있다.
○ 기업들의 사업화를 지원하기 위한 Primotype을 관리하는 Clinic 서비스를 운영함으로써 기업들의 기술 사업화에 대한 시스템이 구축되어 있었다.
○ 대학 내에 6개의 클러스터를 구축하고 관련 기업의 투자와 유치를 통하여 기업 중심의 스마트 기업 클러스터 구축을 추진중이다.
○ Maturity Center 운영을 통하여 기업의 4차 산업혁명으로의 전환을 지원하는 지원 시스템을 구축, 48가지의 index를 통하여 참여 기업의 4차산업혁명 숙성도 측정 및 전환에 대한 지원이 가능하다.
○ 산학 클러스터 현장은 대학과 기업의 협업의 바른(right) 모델이었고, 원칙과 현장중심, 산업 중심의 기본을 연구하는 공장이었다. 공장형 공과대학, 볼스크류 및 베어링을 연속적으로 실험하는 기본을 중시하는 학문을 다루고 있었다.
○ 4차 산업 강의는 사람을 중시하며 최종 목표를 제시하고 단계별로 정확한 진단으로 나아가야 된다.
○ e. Go 공장은 전기 자동차를 모태로 개발에서 사업화로 성공한 사례이며, 대학이 사업화 하기 위해서 정부의 관심(우체국 배달 차량 발주)으로 사업이 성공할 수 있도록 발판이 되었다. 미래 도시형 전기자동차와 무인 버스 제작까지 진행하고 있다.
○ 이로써 산학 클러스터는 서로 실제 상생하는 모델로 나아가야 하며, 공장형 공과대학의 모델은 산업 과학자 인재 양성의 산실이 되어야 한다.
○ 4차산업을 정확히 진단하고, 사람을 중심에 두고 방향을 제시하며, 단계적으로 발전을 지속해 간다.
○ 4차 산업은 디지털화의 기본과 하드웨어의 연결에서부터 시작한다. 또한 대학의 개발이 사업화로 진행하는 과정에서 연구자를 중요시 하고, 타 기업에서 서로 상생하면서 기업 사회가 성장한다.
○ 아헨공대 WZL 공작기계연구소는 실제 기업의 문제를 수주 받아 해결 및 개선 방법을 찾아줄 만큼 대학의 R&D 역량 및 장비와 인력 수준이 기업 보다 앞서 있어 우리나라와 극명하게 다른 대학의 수준을 볼 수 있었다.
제조업의 원천기술 확보에서부터 프로세스 개선 등 제조업 경쟁력 제고를 위해서는 반드시 국내 대학의 R&D 역량 강화가 필요하다.
○ 인더스트리4.0 Maturity 센터는 기업에서 생성하는 데이터들을 기업들의 수준에 맞게 표준화, 통합화하기 위한 실제 프로젝트를 진행 중이다.
보다 많은 기업들의 컨설팅을 통해 통합 플랫폼을 통해 정보를 관리하면서 생산과정에서 빠른 피드팩, 생산공정 워크 플랜의 자동생성, 판매관리, A/S까지 가능하도록 정보 활용에서 가시성(Visibility) 단계를 넘어 문제의 원인판단이 가능한 투명성(Transparency) 단계와 향후 무엇이 일어날 것인지 준비가 가능하도록 하는 예측성(Predictability) 단계까지 가기 위해 실제 프로젝트를 진행하고 있는 것이 매우 인상적이다.
○ 최종 목표 단계인 스스로 수집된 데이터를 통해 모든 프로세스를 스스로 최적화(self- optimizing) 할 수 있는 적응성(Adaptability) 단계를 지향하고 있는데, 이런 단계들을 통해 미래의 인더스트리 4.0이 지향하는 방향성을 알 수 있었다.
○ 아헨 연구단지 조성 프로젝트는 연구는 도서관이 아닌 공장에서의 구호가 매우 인상적으로 대학 내 강의동 인근에 기업들이 입주할 수 있는 공간에 기업들을 입주시켜 산학 연계가 원활히 이루어질 수 있도록 하고 있는 부분이 매우 인상적이다.
○ 과학과 비즈니스는 여러 학문과 하나의 학문 내에서도 반드시 연동될 수 있도록 산학 연계 뿐 만 아니라 학제 간 연구도 원활히 이루어질 수 있도록 다양한 연구센터들을 운영 중인 것도 참고해야 할 사항이다.
○ 아헨공대는 산업체와 연계성이 강한 주립대학으로 산학협업을 촉진시키고 있다. 학생은 5만명이며 엔지니어링이 강점이다, 산업체에서 들어오는 자금력이 강하다.
○ 대학은 학문보다는 현장(기업)중심이며, 기업과 학교의 R&D가 활성화되어 있는데 정부지원은 거의 없으며, 기업에서 자발적으로 참여한다.
○ 표준화된 지표로 스마트화를 위한 컨설팅을 지원하고 산업관련 기관과 협업하여 표준화된 지표를 통해 로드맵 작성이나 라이센스 비용 지불 등 컨설팅 및 관리가 가능하다.
○ 180명의 연구인원으로 구성되어 있고 40개정도의 프로젝터와 60개 정도의 수요자가 있으며, 다양한 기술이전 프로젝트가 진행 중이다.
○ 현재 이 클러스터에는 약 350개의 과학계와 산업계가 참여하고 있으며, 중점적인 연구 분야는 미래 사이버공간에서 정보와 상품의 흐름에 대한 솔루션을 개발하는데 있다.
○ 스마트 물류클러스터의 회원기업은 다양한 측면에서 시너지를 생산하는 협력관계를 맺고 광범위한 이익관계를 형성하고 있다.
○ 특히 스마트물류 클러스터는 대학 내에서 기업과 대학이 주관이 되어 운영되고 있는데 우리 도에서 연구 단지를 설립 시 운영주체와 사업비 확보 방안, 상주 연구 대학의 선정, 참여 기업의 확보 등에 대한 검토와 대안이 필요할 것으로 판단된다.
| 아헨공과대학 스마트 로지스틱스 클러스터(Cluster Smart Logistik, c/o FIR e.V. an der RWTH Aachen) | ||||
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Campus-Boulevard 55, 52074 Aachen Tel: +49 241-47705-100 www.fir.rwth-aachen.de/en/about-us/smart-logistics-cluster |
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| 방문연수 | 독일 | 아헨 | ||
◇ 지역의 인더스트리 4.0을 이끌고 있는 유관기관들을 차례로 방문
○ 아헨에서는 아헨지역의 인더스트리 4.0을 이끌고 있는 아헨공과대학과 아헨 캠퍼스 GmbH, 이들 기관 산하의 스마트 로지스틱스 클러스터, 인더스트리 4.0 성숙센터, 공작기계연구소 등 전방위적인 인더스트리 4.0 선도기관들을 차례로 방문하였다.
□ 아헨공과대학
◇ 공과대학으로 유명한 아헨대학
○ 독일 중서부 노르트라인-베스트팔렌 주의 작은 도시 아헨에 위치한 ‘RWTH 아헨공과대학(Rheinisch Westfalische Technische Hochschule Aachen, 이하 아헨공대)’은 재학생의 42% 이상을 차지하는 공대가 주축이지만, 의대와 인문대, 사회대도 있는 종합대학이다.
○ 대학구성: 9개 학부 106개 학과에 260개 연구소를 갖추고 있으며, 42,298명의 학생이 재학, 9,000명의 직원이 재직 중
○ 예산규모: 한 해 9억 유로의 예산을 자랑하는 유럽 내 최대 규모의 공과대학
○ 독일 기업체 임원 5명 가운데 1명은 이 대학 출신이라는 설문조사 결과가 있을 정도의 엘리트 양성소로 알려져 있다.
세계 최대 스포츠카 브랜드인 포르셰의 전 회장 벤델린 비데킹(Wendelin Wiedeking)과 메르세데스 벤츠 아시아 지역 부사장 우도 로슈(Udo F. Loersch)도 아헨공대 기계공학과 출신이다.
○ 국내에서는 1968년 아헨공대에서 기계금속 석사학위를 받은 故허영섭 녹십자 전 회장이 2002년 외국인으로는 처음으로 아헨공대를 대표하는 원로자문회의의 명예시네이터(Ehrensenator)에 임명되기도 했다.
◇ 산학협력이 중심인 대학
○ 대학은 크게 Campus Mitte, Campus Melaten, Campus West로 공간 구획되어 있고 이중 Campus Mitte는 대학교, Campus Melaten은 산학협력공간이다.
Campus Melaten의 가장 중요한 일은 산학협력이고 연구결과물을 산업체에 전달하는 것을 가장 중요하게 생각한다.
○ 아헨공대 공학부 학생들은 디플롬(독일대학 학위)을 따기 전 10학기 동안 최소 6개월 이상의 기업체 실습 경험을 의무화하고 있다.
학생들은 대학 연구소나 기업체에서 인턴경험을 쌓고 이곳에서 배운 기술과 실용학문을 보고서로 내야 한다. 아헨공대의 가장 큰 경쟁력은 유럽 어느 공과대학교보다도 많은 연구소와 산학협력 관계를 유지하고 있다는 점이다.
○ 독일의 대학 중 뮌헨 LMU, 하이델베르크대학, 아헨공대가 산업체로부터 들어오는 연구자금을 가장 많이 흡수한다.
▲ 아헨공대와 산학협력 관계를 맺은 연구소[출처=브레인파크]
□ 아헨 Campus GmbH
◇ 스마트물류클러스터 조성을 포함한 아헨 연구단지 조성 프로젝트
○ 아헨공과대학과 아헨시(Aachen City)의 자회사인 RWTH 아헨 캠퍼스(RWTH Aachen Campus GmbH)는 전체 캠퍼스 개념의 계획, 구현 및 보안을 담당하는 기업이다.
○ 학제 간 협력 및 산학협력과의 긴밀한 협력을 구현하고 성장전략을 추진하기 위해 설립한 조직이다.
○ RWTH 아헨 캠퍼스에서 토지의 이용과 그 기반 조건을 규제하고 클러스터 시작부터 연구 파트너 인수, 캠퍼스에 필요한 건물, 건설을 위한 투자자 선택 절차에 대한 업무를 수행하고 있고 아헨공과대학을 중심으로 한 연구기술단지 구축 전략과 계획을 수립한다.
▲ Aachen Campus의 6개 클러스터[출처=브레인파크]
○ 아헨공대 Campus는 지난 5년간 다양한 클러스터를 설립했다. 중화물동력 클러스터 Cluster Schwerlastantriebe, 스마트 로지스틱스 클러스터 Cluster Smart Logistik, 광자학 클러스터 Cluster Photonik, 바이오의학기술 클러스터 Cluster Biomedizintechnik, 생산기술 클러스터 Cluster Produktionstechnik, 지속가능 에너지 클러스터 Cluster Nachhaltige Energie 등 여섯 개의 클러스터가 있다.
○ 대부분의 클러스터가 공적자금보다는 민간투자로 이루어졌다. 클러스터에 협력하고 있는 회원사(회사)가 현재 360여 개있고 기업의 연구개발에 필요한 충분한 인프라를 구축하고 있다. 앞으로 Innovation Factory등 8~10개의 클러스터를 추가로 설립할 계획이다.
◇ 대학 내 산업경영연구소, FIR 운영
○ 연구와 산업의 협력관계를 촉진시키고 클러스터와 대학의 유기적인 협업을 위해 대학내에 산업경영연구소(FIR, Forschungsinstitut für Rationalisierung)를 설립하여 운영하고 있다.
○ 60여명의 교수와 20명의 직원, 100명이 넘는 연구학생들로 구성되어 있고 약 40개의 공적자금을 지원받는 프로젝트를 수행하고 있고 민간기업으로부터 60여개의 프로젝트를 수주해 놓고 있다.
○ 미래 디지털 경제에 적응하기 위한 IT솔루션과 혁신적 사업운영을 현장지향적 방향으로 연구하고 있다.
□ 스마트 로지스틱스 클러스터
◇ 산업파트너의 스마트한 경험이 목표인 스마트 로지스틱스 클러스터
○ 미래에는 기업이 보유하고 있는 데이터를 효율적으로 활용하여 최적화된 생산으로 소비자에게 제품을 공급할 것인가가 기업의 성패를 좌우한다.
정확한 정보를 바탕으로 최소의 비용으로 최적의 부품과 자원을 배치하여 제 때에 생산하는 것이 경쟁력의 핵심이 된다. 이것이 바로 스마트 로지스틱스의 의미이다.
○ 스마트 로지스틱스 클러스터(Smart Logistics Cluster)는 아헨공대의 교수이자 현재 이 클러스터를 이끌고 있는 FIR의 이사인 볼커 스티치(Volker Stich) 교수가 2010년부터 시작했다. FIR은 연구계와 산업계를 대표하는 이들을 모아 지금까지 없었던 독특한 형태의 협력을 이끌어냈다.
○ 생산과정으로부터 정보를 실시간으로 수집하여 직관적으로 판단할 수 있도록 시각화된 분석자료를 생산하고 지능형 알고리즘을 통해 자동최적화와 품질관리를 수행하는 것이 아헨공대가 지향하는 디지털 통합기업의 모습이다.
함께 협력하고 있는 회사는 Siemens, BASF, BOSCH, THALES, DMG, MORI, SEIKI, cunio, SMS GROUP, REHAU, voestalpine 등이 있다.
○ 이 클러스터의 목표는 산업파트너가 물류와 생산, 서비스에 있어 스마트하고 복잡한 관계를 경험할 수 있게 하는 것이다. "스마트"라는 단어는 클러스터에서 가치 사슬이 전체론적 관점에서 고려된다는 것을 분명하게 한다.
◇ 스마트 로지스틱스 산하의 5개 센터와 3개의 연구실
○ 스마트 로지스틱스 클러스터에는 Center Smart Services스마트서비스센터, Center Connected Industry산업연계센터, Center Enterprise Resource Planning기업자원기획센터, Enterprise Integration Center기업통합센터, Industry 4.0 Maturity Center인더스트리 4.0 성숙센터가 가치사슬로 연계·협업하며 기업의 디지털화를 지원한다. 각 센터의 사업내용은 다음과 같다.
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Center Smart Service |
데이터에 기반한 맞춤형 서비스 |
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Center Connected industy |
5G에 기반한 정보통신 및 블록체인 기술 |
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Center Enterprise Resource Planning |
차세대 기업정보화 프로세스 |
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Enterprise Integration Center |
협업을 위한 공간과 실험실, 이벤트 운영 |
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Industry 4.0 Maturity Center |
인더스트리 4.0 도입을 위한 인덱스 개발 |
○ 또한 스마트 로지스틱스 클러스터는 클리닉(Primotype)이라는 단계를 통해 실제 시장에 시판될 수 있는 시험생산단계를 관리하여 전체 제조과정을 단축시키는 연구를 수행하고 있다.
아헨공대에서는 클리닉 단계를 운영하기 위해 eLab전자이동실험실, Innovation Labs, Demonstration Factory Aachen 데모공장 등 세 가지 시설을 운영하고 있다.
○ 개발과정, 생산과정, 사용단계 세 사이클에서 발생하는 다양한 데이터를 저장하고 스마트 데이터화하여 각 단계에서 유기적으로 활용할 수 있도록 하고 있다.
○ 지금까지는 기계장비에 문제가 생겨났을 때 해결에 이르기까지 많은 시간이 소요되었지만 기계장비가 문제가 생기는 순간을 실시간으로 잡아내면 문제해결 시간이 단축된다.
◇ 350여개 회원기업의 실시간 네트워킹 솔루션 개발
○ 현재 이 클러스터에는 약 350개의 과학계와 산업계가 참여하고 있다. 중점적인 연구 분야는 미래 사이버공간에서 정보와 상품의 흐름에 대한 솔루션을 개발하는데 있다. 이 곳의 연구는 디지털세계가 인터넷을 통해 거의 실시간으로 네트워크화할 수 있다는 사실을 가정하고 있다.
○ 시스템 환경의 통합은 인더스트리 4.0으로 대변되는 산업의 변화라는 맥락에서 산업용 인터넷이 핵심 키워드로 활용되고 있다. 스마트 로지스틱스 클러스터는 아래 요소의 상호작용을 이끌어냄으로써 이런 환경을 구축할 수 있다고 믿고 있다.
• 모든 기계, 도구, 장치 등의 제품과 부품에 적용할 수 있는 센서
• 무제한 접근 가능한 IP 주소
• 빠른 인터넷
• 실시간 적용 가능한 모바일과 유선통신
• 클라우드 컴퓨팅
• IT 서비스 플랫폼
▲ 스마트 로지스틱스 클러스터는 미래의 디지털 연결 기업을 위한 솔루션을 개발한다.[출처=브레인파크]
◇ 유일하고 신뢰할만하며 범용적인 데이터소스 실현
○ 이 클러스터의 궁극적인 목표는 유일하고 신뢰할만하며 범용 가능한 데이터소스, 즉 유일한 단일 소스를 만드는데 있다.
장기적으로 △ERP(Enterprise Resource Planning) △MUS(Material Usage Systems) △PLM(Product Lifecycle Management) 과 같은 IT 환경을 통합하는데 노력을 기울이고 있다.
○ 하지만 이러한 목표는 물류클러스터 하나의 노력으로는 이룰 수 없다는 사실을 너무나 잘 알고 있기 때문에 생산과 물류, 정보통신 관련 기업들과 적극적인 협력관계를 맺고 있다. 또한 잠재적인 모든 파트너에게도 문을 열어두고 있다.
□ 인더스트리 4.0 성숙센터(Industry 4.0 Maturity Center)
◇ 기업의 스마트화 로드맵 제공 기관
○ 클러스터내의 5개 센터마다 고유의 사업영역이 있지만 인더스트리 4.0 성숙센터는 기업의 스마트화 촉진에 있어 매우 중요한 역할을 하고 있다.
○ 디지털화된 생산에 대해 개별기업들이 관심을 갖도록 다양한 이벤트 주최하고 기업들의 디지털화 정도에 대해 분석하여 이를 바탕으로 로드맵 제공한다.
○ 인더스트리 4.0은 단순히 기술적인 것만이 아니라 신속한 결정을 하고 바로 실행하는 기업을 이루고자 하는 것이라는 모토로 운영되고 있다.(There is a dream : the agile company... instead of waiting and searching)
◇ 아카텍(Acatech) 인더스트리 4.0 개념 정립
○ 모든 공정을 디지털화(digital shadow)하여 관리하는 것을 목표로 한다. 워크플랜에서 생산단계에 이르는 과정을 디지털화하면 생산시간이 가장 많이 줄어든다.
생산공정에서 문제발생 ⇒ 앱을 이용해 디자인 또는 부품파트에 전송 ⇒ 오류가 정정되면 다시 조립 및 생산의 과정을 통해 기업은 신속한 반응을 이룰 수 있다.
○ 이러한 프로세스를 통해 e-Go는 300억원에 불과한 돈으로 제품개발에 성공했고 이는 일반적인 자동차메이커의 1/10에 불과하다.
○ e-Go같은 신생기업은 이런 것이 가능한데 기존 기업은 어떻게 이런 시스템을 적용할 것인가? 이런 고민을 바탕으로 IT회사, 프라운호퍼 연구재단(Fraunhofer) 등과 연계하여 공동으로 Acatech(National academy of science and engineering)이라는 독일공학한림원을 설립했다. 이로서 2011년 아카텍 인더스트리 4.0의 개념이 정립되었다.
◇ 인더스트리 4.0 성숙도 지수(Maturity Index)
○ 인더스트리 4.0의 출발점은 시각화(visibility, 현재 상황을 시각적으로 확인)이다. 데이터를 시각화한 이후 빅데이터 작업 및 분석으로 문제 발생의 이유를 도출한다. 이를 바탕으로 사전예측과 대응을 하고 이런 모든 과제가 마무리되면 시스템자체가 혼자서 문제를 해결한다.
○ 인더스트리 4.0은 크게 정보시스템, 문화, 자원, 조직구조를 총체적으로 진화시키는 과정이다. 흔히 정보시스템(IT기술)만을 생각하지만 자원(자동화된 정보처리와 효율적 자원배치), 운영구조(수평적 조직체계, 유연한 운영, 동기부여), 기업문화(직원의 변화, 개방적 소통, 상호협력)가 고르게 구성된 것이 인더스트리 4.0이다.
○ IT가 아무리 잘 갖추어져있어도 다른 부분이 뒤떨어져있으면 인더스트리 4.0은 불가능하다. 이 4가지 요소△정보시스템 △자원 △운영구조 △기업문화)를 점검하여 가장 먼저 투자해야할 분야가 어딘지를 파악하기 위해 48개 성숙도 지수를 다층적으로 분석한다.
◇ 성숙도 지수의 다층적 분석으로 우선순위와 상호연관성 도출
○ 엔지니어링-생산-로지스틱스-서비스-마케팅 전과정에 걸쳐 다층적 분석(계획, 실행, 관리, 지원부문)을 진행한다. 어떤 것을 해결해야하는지 우선순위를 결정하고 상호 연관성을 분석하는 과정이다.
○ 분석과정을 통해 현재의 문제점을 진단하고 중장기 로드맵을 제공한다. 아카텍 인더스트리4.0 성숙도 인덱스에 기반한 질문지와 평가표를 통해 48개 항목을 분석한다. 성숙도 인덱스와 플랫폼을 사용하기 희망하는 기업들에게 유상 제공한다.
▲ 성숙도 지수 예시도[출처=브레인파크]
◇ 대학과 산업의 결합으로 탄생시킨 전기자동차 스타트업 성공사례, e.GO
○ e.GO는 2015년 아헨공과대학의 귄터 교수(Prof. Dr. Günther Schuh)가 설립한 전기자동차 스타트업으로 아헨공과대학의 연구원 300명과 캠퍼스 연구시설, 360개 기술회사와 협력하며 다양한 저비용 및 고객 중심의 전기자동차 개발에 성공하였다.
○ 아헨에 인더스트리 4.0 공장을 시범운영 중이며 대학의 노하우와 산업의 실무가 결합하여 개발과 생산까지 성공시킨 아헨공과대학의 역량을 보여주는 성공사례로 꼽히고 있다.
□ 아헨공과대학 공작기계연구소 : WZL
◇ Aachen Campus의 양대 축 : WZL
○ 아헨공과대학의 공작기계연구소인 WZL(공작기계·생산공학연구소, Werkze -ug maschinenlabor der RWTH AACHEN)은 아헨공대 생산기술 클러스터의 가장 핵심적인 기관이며 생산기술 분야의 혁신을 선도하고 있다.
○ 기계 제작 분야에만 64명의 교수가 재직하고 있고 박사과정에 공부하고 있는 학생수는 238명 정도 된다. 독일의 기초분야 연구는 막스프랑크연구소 (Max-Plank -Gesellschaft)에서 하고 응용분야는 프라운호퍼연구소(Fraunhofer-Gesellschaft)에서 진행하는데 협회형식으로 운영된다.
○ 생산 기술 연구소는 900명의 인력이 종사를 하고 있고 이 곳 뿐만 아니라 시내 여러 곳에 분산되어 있다. 파트너 연구소(프라운호퍼연구소내 생산공정연구소)는 460명의 인력이 일하고 있다. 파트너 연구소와 연계되어서 생산기술이나 공정에 대한 연구가 이루어지고 있는 것이다.
○ 여기서 수행하는 다양한 업무들은 생산기술, 관리경영 교육 분야들이다. 생산, 공정 전 분야를 커버할 수 있는 연구소라고 생각하면 되겠다. 이곳은 생산도 가능하도록 하고 있다.
◇ 제조기술 분야 혁신 선도기관의 중소기업 인더스트리 4.0 지원 협력
○ 제조 분야의 엔지니어링을 중심으로 '네트워크-적용-생산'기술 개발에 집중하면서 '고임금 국가를 위한 통합 생산 기술을 촉진'하는 우수클러스터로도 선정되었다.
○ 특히 인더스트리 4.0이 대기업에 주로 도입되면서 중소기업에는 다소 부적절하다는 의견이 있는데 WZL은 대기업에 국한되지 않는 중소기업의 인더스트리 4.0 지원센터로 활동중이다.
○ 이 곳에서 연구를 해서 기업이 생산에 사용할 수 있도록 하고 있다. 특정 기업에서 하나의 장비가 문제가 있다면 이 곳에서 테스트를 하고 개선하는 역할을 한다.
민간기업과 연결되어 과제를 수행하고 그 댓가로 받은 수행비를 활용해 다른 연구를 하는데 비용을 쓰게 된다. 자동차산업이나 다른 기계분야에 대한 일을 한다.
○ 일례를 든다면, 다양한 산업체와 협력관계를 이뤄 부품을 테스트하고 연구하고 있다. 다양한 종류의 냉각액이나 윤활유의 테스트를 통해 적합한 냉각액과 윤활유를 선택하기도 하고 기계장비나 자동차에 들어가는 베어링의 수명을 테스트 하는 것이다.
□ 질의응답
◇ 인더스트리 4.0 마스터플랜을 만들어 기업에 적용하는 단계
- 그동안 어느 정도의 프로젝트를 진행하며 인덱스 개념을 정립했고 어느정도의 성과가 있었는지.
"마스터플랜을 만든 후 개별기업들이 적용하는 것이고 생산주기를 최적화하고 품질을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다."
◇ 인더스트리 4.0 성숙도지수 분석이 인상적
- 우리는 인더스트리 4.0을 적용하고자하는 TP, 연구기관, 지방정부, 기업체들이 왔는데 오늘 강의는 매우 인상적이다. 우리도 인덱스를 적용하고 싶다.
"대부분의 기업들은 connectivity 또는 visiblity단계에 있다. 많이 발전한 기업이 빅데이터를 적용하는 정도일 것이다. 개별기업들의 다양한 시스템에 맞춰 어떻게 준비하느냐가 중요하고 connectivity 또는 visiblity단계 무엇을 하느냐가 관건이 된다."
- 인덱스를 분석하고 로드맵을 산출하는데 얼마의 기간이 걸리나? 기업이 이 과정을 견뎌내는 것을 불편해 하지 않는가?
"로드맵까지 3주 소요된다."
◇ 기업 규모에 관계 없이 인더스트리 4.0 지원 적용
- 인더스트리 4.0을 지원하는 기업의 종류는 규모별 업종별로 구성되어 있나? 적용 가능한 최소한의 기업규모는.
"자동차부품, 철강 등의 생산공정에 적용되는 경우가 많고 최근에 53명의 직원이 있는 소기업도 적용한 사례가 있다. 가장 큰 기업은 자동차 부품을 생산하는 기업으로 직원이 20만명에 달하는 기업이었다. 기업규모는 큰 의미가 없다, 1인기업도 가능하고 기업 상황에 맞춰 적용할 수 있다."
- visiblity단계에서 측정하는 각 인덱스에 대한 평가 플랫폼이 있는지.
"인덱스는 48개의 지표를 의미하는 것이고 각 지표별로 어느정도 상황에 있는지를 여러 분야에 걸쳐 순차적으로 분석한다."
- 디지털라이제이션이 다른 기업들(협력업체 공급업체)과 함께 이루어지지 않으면 독자적으로 구현하기 어렵지 않은지.
"최종 결과물을 얻기 위해 현재 시행중에 발생되는 문제를 해결하고 있는 중이다. 아직 완벽한 것은 아니다."
◇ 기업 문화와 의식구조가 바뀌지 않으면 인더스트리 4.0 불가
- 현재 가장 해결하여야 할 과제는 무엇이고 IT말고 다른 부분이 중요하다는 했는데 그 이유는.
"기업들이 기술적인 측면에만 집중을 하는데 기업전체와 문화·의식구조가 바뀌지 않을 때는 인더스트리 4.0이 불가능하다. 그런 부분이 가장 큰 도전과제중 하나이다.
예를 들어 기업의 복잡한 수직적 지휘체계가 문제해결을 지연하는 경우가 많은데 디지털화가 되면 상사의 지시가 없어도 문제해결 과정이 자연스럽게 이루어진다. 이런 것을 기업문화가 수용해야 한다."
- 지금까지의 프로젝트중 기업문화가 바뀌지 않아 실패한 사례가 있는가?
"대부분 새로운 시스템을 거부하는 경향이 있다. 로드맵을 만드는 과정에서 기업문화를 바꾸기 위해 다양한 이벤트와 소통을 통해 공유하려고 한다.
이해당사자들의 신뢰를 얻을 수 있도록 애쓰고 있다. 디지털화, 인더스트리 4.0, 스마트 그 중심에는 인간이 서있다. 인더스트리 4.0을 운영하는 것은 결국 사람이다."
◇ 인더스트리 4.0 도입을 위해 사내 재교육과 IT 전문인력 필요
- 인더스트리 4.0을 도입하기 위해 핵심인력의 숫자가 몇 명이 있어야 하는가? 전사적으로 참여해야 스마트화가 가능한데 단순작업자들은 어느 정도 인식을 공유해야 하는지.
"함께 일하는 사람들의 사내재교육이 필요하다. IT를 담당하는 인력이 필요하다. 그렇다고 분야별 전문가가 독립적으로 필요하다는 의미는 아니다. 생산분야에 있는 사람들도 이 시스템을 다뤄야 한다."
- 이 조직이 정부조직인가? 정부지원을 받고 있는지.
"정부지원을 받지 않는다. 독일은 대부분의 정책이 민간 주도로 시작된다. 최종적으로 인더스트리 4.0을 정부가 채택하고 정책화했지만 지원은 없다."
- 표준화가 진행중인가? 라이센스 비용은 어느 정도인지.
"DIN표준(독일산업표준)을 위해 독일전기전자협회등 다양한 산업기구들과 협력을 맺어나가며 표준화하고 있다. 인덱스를 사용하려면 파트너로 등록이 되어야 하고 프로그램에 대한 교육 후 2500€를 내야 한다.
25일간 연구원들의 인건비를 계산한 것이다. 네덜란드의 35명 회사는 다섯 자리 단위를 투자해서 적용한 사례가 있다. 그동안 일년 반 정도에 30여 개의 회사를 컨설팅했다. 이곳은 8명이 일하고 나머지는 연구기관들과 협력관계를 맺고 일한다."
□ 참가자 코멘트
○ WZL은 제조 분야의 엔지니어링을 중심으로 한 기업 네트워크-적용-생산 기술 개발에 중점을 두는 기관이다. 중소기업에 적합한 Industrie 4.0 솔루션을 개발하여 기업과 협업하는 상생 발전 시스템을 운영한다.
○ 석/박사 인력을 적극적으로 활용하여 중소기업의 부족한 연구 능력을 보완하는 전략과 유연한 근무 체계를 구축했다.
○ 단순한 정부 지원이 아닌 축적된 기술과 전문 인력을 기반으로 한 기술 중심의 지속 가능한 시스템 구축으로 관련 기업과의 상생 발전이 가능케 하는 발전 시스템이다.
○ 스마트 물류 클러스터 & Industrie 4.0 Maturity Center는 이번 방문에서 가장 인상 깊은 발표 자료를 제공하였다. 스마트 물류 클러스터의 의미는 기업 활동에 필요한 기획, 설계, 제조, 판매, 및 사후 서비스 등의 모든 활동을 적시에 수행할 수 있는 환경이 구축된 클러스터를 의미한다.
○ 독일의 인더스트리 4.0 수준의 경우 디지털화 및 데이터 수집을 위한 기반 구축이 완료되었으며, 어떠한 이벤트들이 발생하는지를 확인할 수 있는 Visibility 단계로 진입하는 단계로써 국내 수준과 비교하여 1~2년 앞서있다.
○ 기업들의 사업화를 지원하기 위한 Primotype을 관리하는 Clinic 서비스를 운영함으로써 기업들의 기술 사업화에 대한 시스템이 구축되어 있었다.
○ 대학 내에 6개의 클러스터를 구축하고 관련 기업의 투자와 유치를 통하여 기업 중심의 스마트 기업 클러스터 구축을 추진중이다.
○ Maturity Center 운영을 통하여 기업의 4차 산업혁명으로의 전환을 지원하는 지원 시스템을 구축, 48가지의 index를 통하여 참여 기업의 4차산업혁명 숙성도 측정 및 전환에 대한 지원이 가능하다.
○ 산학 클러스터 현장은 대학과 기업의 협업의 바른(right) 모델이었고, 원칙과 현장중심, 산업 중심의 기본을 연구하는 공장이었다. 공장형 공과대학, 볼스크류 및 베어링을 연속적으로 실험하는 기본을 중시하는 학문을 다루고 있었다.
○ 4차 산업 강의는 사람을 중시하며 최종 목표를 제시하고 단계별로 정확한 진단으로 나아가야 된다.
○ e. Go 공장은 전기 자동차를 모태로 개발에서 사업화로 성공한 사례이며, 대학이 사업화 하기 위해서 정부의 관심(우체국 배달 차량 발주)으로 사업이 성공할 수 있도록 발판이 되었다. 미래 도시형 전기자동차와 무인 버스 제작까지 진행하고 있다.
○ 이로써 산학 클러스터는 서로 실제 상생하는 모델로 나아가야 하며, 공장형 공과대학의 모델은 산업 과학자 인재 양성의 산실이 되어야 한다.
○ 4차산업을 정확히 진단하고, 사람을 중심에 두고 방향을 제시하며, 단계적으로 발전을 지속해 간다.
○ 4차 산업은 디지털화의 기본과 하드웨어의 연결에서부터 시작한다. 또한 대학의 개발이 사업화로 진행하는 과정에서 연구자를 중요시 하고, 타 기업에서 서로 상생하면서 기업 사회가 성장한다.
○ 아헨공대 WZL 공작기계연구소는 실제 기업의 문제를 수주 받아 해결 및 개선 방법을 찾아줄 만큼 대학의 R&D 역량 및 장비와 인력 수준이 기업 보다 앞서 있어 우리나라와 극명하게 다른 대학의 수준을 볼 수 있었다.
제조업의 원천기술 확보에서부터 프로세스 개선 등 제조업 경쟁력 제고를 위해서는 반드시 국내 대학의 R&D 역량 강화가 필요하다.
○ 인더스트리4.0 Maturity 센터는 기업에서 생성하는 데이터들을 기업들의 수준에 맞게 표준화, 통합화하기 위한 실제 프로젝트를 진행 중이다.
보다 많은 기업들의 컨설팅을 통해 통합 플랫폼을 통해 정보를 관리하면서 생산과정에서 빠른 피드팩, 생산공정 워크 플랜의 자동생성, 판매관리, A/S까지 가능하도록 정보 활용에서 가시성(Visibility) 단계를 넘어 문제의 원인판단이 가능한 투명성(Transparency) 단계와 향후 무엇이 일어날 것인지 준비가 가능하도록 하는 예측성(Predictability) 단계까지 가기 위해 실제 프로젝트를 진행하고 있는 것이 매우 인상적이다.
○ 최종 목표 단계인 스스로 수집된 데이터를 통해 모든 프로세스를 스스로 최적화(self- optimizing) 할 수 있는 적응성(Adaptability) 단계를 지향하고 있는데, 이런 단계들을 통해 미래의 인더스트리 4.0이 지향하는 방향성을 알 수 있었다.
○ 아헨 연구단지 조성 프로젝트는 연구는 도서관이 아닌 공장에서의 구호가 매우 인상적으로 대학 내 강의동 인근에 기업들이 입주할 수 있는 공간에 기업들을 입주시켜 산학 연계가 원활히 이루어질 수 있도록 하고 있는 부분이 매우 인상적이다.
○ 과학과 비즈니스는 여러 학문과 하나의 학문 내에서도 반드시 연동될 수 있도록 산학 연계 뿐 만 아니라 학제 간 연구도 원활히 이루어질 수 있도록 다양한 연구센터들을 운영 중인 것도 참고해야 할 사항이다.
○ 아헨공대는 산업체와 연계성이 강한 주립대학으로 산학협업을 촉진시키고 있다. 학생은 5만명이며 엔지니어링이 강점이다, 산업체에서 들어오는 자금력이 강하다.
○ 대학은 학문보다는 현장(기업)중심이며, 기업과 학교의 R&D가 활성화되어 있는데 정부지원은 거의 없으며, 기업에서 자발적으로 참여한다.
○ 표준화된 지표로 스마트화를 위한 컨설팅을 지원하고 산업관련 기관과 협업하여 표준화된 지표를 통해 로드맵 작성이나 라이센스 비용 지불 등 컨설팅 및 관리가 가능하다.
○ 180명의 연구인원으로 구성되어 있고 40개정도의 프로젝터와 60개 정도의 수요자가 있으며, 다양한 기술이전 프로젝트가 진행 중이다.
○ 현재 이 클러스터에는 약 350개의 과학계와 산업계가 참여하고 있으며, 중점적인 연구 분야는 미래 사이버공간에서 정보와 상품의 흐름에 대한 솔루션을 개발하는데 있다.
○ 스마트 물류클러스터의 회원기업은 다양한 측면에서 시너지를 생산하는 협력관계를 맺고 광범위한 이익관계를 형성하고 있다.
○ 특히 스마트물류 클러스터는 대학 내에서 기업과 대학이 주관이 되어 운영되고 있는데 우리 도에서 연구 단지를 설립 시 운영주체와 사업비 확보 방안, 상주 연구 대학의 선정, 참여 기업의 확보 등에 대한 검토와 대안이 필요할 것으로 판단된다.
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