디지털 지식전문가 조형식의 지식마당   PLM의 주변에서 수 없이 많은 응용 프로그램이 있었지만 주로 제품 개발과 관련된 CAx 응용 프로그램이나 형상 관리, 기술 관리 등이었다. 그러나 국내의 대부분 PLM 전문가들은 제품 설계와 프로세스에 국한되어 왔다.  4차 산업혁명과 새로운 디지털 기술의 출현으로 더 많은 응용 프로그램이 사용되고 있으며, 현재는 디지털 변혁으로 수많은 응용 프로그램과 PLM의 연결이 필요한 상태이다. 대부분의 국내 PLM 기술자들은 이러한 확장에 대해서 준비가 되어 있지 않다. 미래의 산업에서 PLM의 전문가들은 어떠한 새로운 지식을 가져야 할 것인가 고민해야 한다. 다음의 기술은 미래의 PLM이 함께 사용할 수 있는 디지털 엔지니어링 기술이다. 우선 3D 프린팅 기술 또는 적층생산(AM) 기술과 PLM의 통합 기술 환경이 필요하다. 3D 프린팅이라고도 하는 적층제조 애플리케이션은 컴퓨터 보조 설계(CAD) 모델에서 정확한 프로토타입 또는 부품을 신속하게 생산하기 위해 사용된다. 애플리케이션 라이프사이클 관리(ALM) 시스템은 소프트웨어를 라이프사이클 전체에 걸쳐 생성, 배치 및 운용하는데 사용된다. 시장에는 다양한 ALM 시스템이 많이 있다. 시스템마다 기능성이 다르다. 이것은 요구사항 관리, 개발, 아키텍처, 테스트, 품질 보증, 유지보수, 코딩, 변형 관리, 변경 관리, 프로젝트 관리 및 릴리스 관리와 같은 영역을 다룰 수 있다. 인공지능(AI) 애플리케이션은 인간이 정상적으로 수행하는 업무를 수행한다. PLM 환경에는 잠재 고객 식별, 고객 지원, 개인화 프로모션, 포트폴리오 최적화, 자율 로봇, 무인 무인 무인기, 자율주행차 등 많은 잠재적 적용 분야가 있다.  디지털 현실(digital reality)은 컴퓨터의 디지털 환경에서 만들어내는 모든 가상현실(VR)이다. 특히 증강현실(AR) 애플리케이션은 사용자들이 실제 세상을 보는 시각에 컴퓨터 생성 정보를 오버레이하여 자신의 활동에 도움을 주고 의사 결정을 개선한다. 스마트 제품이나 IoT(사물인터넷) 같은 제품을 위한 스마트 BOM 애플리케이션(smart BOM application)과의 통합이다. 전통적인 PLM에서 BOM 관리는 핵심 애플리케이션이다. BOM은 제품이나 조립품을 구성하는 구조화된 제품 정보이다. 제품의 복잡한 수준과 특성에 따라 상품들은 화학이나 식품 재료가 될 수도 있고, 기계 제품의 조립품이 될 수도 있다. BOM 애플리케이션은 BOM의 생성 및 수정을 지원하고, 서로 다른 구조 간의 일관성을 유지하며, 제품 라이프사이클의 위치에 따라 제품에 대한 다른 관점을 제공한다. 특히 스마트 BOM 애플리케이션은 작동하는 소프트웨어와 제품의 형상관리의 통합 환경이 필요하다.  컴플라이언스 관리(compliance management) 애플리케이션은 제품 관련 활동이 표준, 규칙 및 규정에 따라 수행되는지 확인하는데 도움이 된다. 이는 회사 내부 표준, 모범 사례 및 지침일 수 있다. 그것들은 국제 및 산업 조직, 정부 및 비즈니스 파트너의 외부 표준일 수 있다. 현재 대부분의 PLM 시스템은 CAD/CAM 시스템과 비교적 잘 연동되어 있으나 그밖의 CAx 환경에서는 그렇지 않다. 여기서 CAx 환경은 CAE, CAID, CAPE, CAPP, CASE, CIM, Data Exchange, DECM(Digital Engineering Content Management), Digital Manufacturing, Digital Mock-UP(DMU), EDI, EDA,EDM, Factory Automation, IM(Innovation Management), IoT Platforms, IPM(Intellectual Property Management), KBS, Reliability Management 같은 수백가지의 디지털 신기술과 디지털 변혁의 응용 프로그램들이 PLM 환경과 연동하여 사용되어야 한다.   그림 1. PLM 영역과 인더스트리 4.0 분야의 영향(출처: Roland Berger)   <그림 1>은 2015년 자료로, PLM과 인더스트리 4.0 그리고 디지털 변혁의 관계를 보여준다. 우선 모든 산업에서 시작은 ① 제품의 설계와 프로세스이다. ② 제품의 모니터링과 제어이다. ③ 제작 운용이고 ④ 서비스 및 유지 관리 ⑤ 작업 조직이다. 다섯 가지의 핵심 역량 분야 안에 수많은 디지털 기술들이 PLM 환경과 함께 미래의 제조업 분야에 사용될 것이다.   미래의 제조업에서도 제품 설계와 프로세스는 모든 수명주기에 영향을 직접 미칠 것으로 예상된다. <그림 2>는 초기 PLM 환경의 제품 설계와 프로세스가 후반부에 주는 영향을 나타내는 것이다.    그림 2. PLM 영역과 인더스트리 4.0 분야의 영향(출처: Roland Berger)   <그림 2>에서는 한 방향으로 영향을 미치는 것 같지만, 항공우주 회사인 록히드의 경우 디지털 태피스트리 전략에서는 제품의 모든 단계에서 서로 영향을 주는 것을 보여주고 있다.  미래의 모든 제조업에서 록히드의 디지털 태피스트리 전략을 사용하는 것은 아니다. <그림 2>와 같이 한 방향으로 영향을 미치는 제조업 분야가 대부분일 수 있다. 문제는 각 수명주기 단계에서 이러한 다양한 디지털 기술과 인더스트리 4.0과 디지털 변환의 패러다임과 PLM 환경이 공존하고 소통해야 하는 것이다.   그림 3. 록히드의 디지털 태피스트리와 수명주기   결론적으로 PLM 전문가와 기술자의 미래는 단지 현재 PLM 시스템의 OOTB 환경에서 단순한 삶이 기다리는 것이 아니라, 엄청나게 다양한 디지털 기술과 연동 환경 그리고 제품 개발의 혁신 환경까지 포함될 수 있다.  코로나19 팬데믹 이후 스마트 제조산업 분야에도 많은 변화가 예상되고 있다. 팬데믹이 발현된 이후 세계적인 공급망 디커플링과 언택트 비즈니스와 디지털화의 급속한 전환 그리고 파괴적 혁신이 디지털 트랜스포메이션을 가속화하여 제조 시장에도 새로운 환경이 나타날 전망이다.  또한 최근의 제조 플랫폼은 제품 설계부터 생산 계획, 생산 엔지니어링과 실행, 사후 서비스까지 전체 제조과정을 통합한 플랫폼으로 진화하면서, PLM은 새로운 디지털 기술인 IoT, AI, VR/AR, 클라우드 컴퓨팅같은 기술과 연계하여 새로운 패러다임을 만들어 내고 있다. 인더스트리 4.0과 스마트 공장은 단지 시작에 불과할 지도 모른다. 특히 2020년은 새로운 변화가 시작하는 해이다. ‘PLM 베스트 프랙티스 컨퍼런스 2020’은 9월 16일부터 17일 양일 동안에 처음으로 온라인 개최를 할 예정이다. 온라인 콘퍼런스를 계기로 다양한 PLM 관련 애플리케이션의 통합 환경과 표준 그리고 공동 대처 방안 전략 등에 대한 논의가 시작되기를 희망한다.   ■ 조형식 항공 유체해석(CFD) 엔지니어로 출발하여 프로젝트 관리자 및 컨설턴트를 걸쳐서 디지털 지식 전문가로 활동하고 있다. 현재 디지털지식연구소 대표와 인더스트리 4.0, MES 강의, 캐드앤그래픽스 CNG 지식교육 방송 사회자 및 컬럼니스트로 활동하고 있다. 보잉, 삼성항공우주연구소, 한국항공(KAI), 지멘스에서 근무했다. 저서로는 ‘PLM 지식’, ‘서비스공학’, ‘스마트 엔지니어링’, ‘MES’, ‘인더스트리 4.0’ 등이 있다.     기사 내용은 PDF로도 볼 수 있습니다.

‘디지털트랜스포메이션과 스마트공장’ 그리고 ICT, IIoT, 빅데이터, AI 등 4차 산업혁명 촉진기술은 제조업계의 화두라 일컬어지는 ‘스마트제조혁신’의 중심에 서 있다. 제조기술 강국 독일을 필두로 전세계에 확산된 제조업계의 ‘스마트화·디지털화’는 글로벌 경쟁력 제고에 있어서 선택이 아닌 필수전략이 되고 있다. 그렇다면 ‘디지털트랜스포메이션과 스마트공장’의 거센 파고 앞에서 노동자는 어떠한 미래를 맞고 있을까? 이 글에서는 ‘사람 중심의 일터문화를 실현하기 위한 스마트제조의 역할과 방향성에 대해 알아보고자 한다.   우리의 제조업 경쟁력은 2016년 기준으로 세계 5위에 머물고 있으며 경제협력개발기구(OECD)에 따르면 우리나라는 2016년 국내총생산(GDP) 중 제조업 비중이 28.4%를 기록하며 중국(28.8%)에 버금가는 것으로 나타났다. 이는 제조업강 국 독일(21.0%), 일본(20.0%), 미국(12.0%) 등보다 월등히 높은 수치로 제조업이 우리나라 경제의 근간임을 확인할 수 있다. 그러나 최근 우리나라 제조업은 조선 업종의 구조조정과 자동차 업종의 생산부진 및 공장폐쇄와 맞물려 내수침체라는 위기에 맞닥뜨려 있다. 특히 자동차와 기계, 철강금속 관련 업종 등 주력산업이 고전하고 있는 것으로 나타났다. 제조업의 여건 변화 제조업의 여건변화가 일자리에 미치는 영향은 무엇일까? 우리나라는 양질의 일자리 400만 개가 제조업에서 창출되는 것으로 나타났다. 그러나 앞서 설명한 바와 같이 최근 우리나라 제조업에서는 내수 침체로 인한 매출감소가 생산량 감소로 이 어지면서 고용량의 감소까지 이어지고 있다. 제조업 산업 전반의 고용감소는 ‘고용없는 성장(jobless growth)’으로까지 이어진다. 결국 제조업 경기가 회복되고 매출이 증가해야 새로운 일자리 창출로 이어질 수 있다는 것이다. 스마트제조와 일자리 창출 제조업 부진의 그늘이 가장 짙게 드리운 곳은 고용시장이다. 2015년까지만 해도 14만 6000명의 증가세를 유지하던 제조업 취업자 수가 2016년부터 3년 연속 감소세를 이어가고 있다. 2017년 1만 8000명 줄었다가 2018년에는 5만 6000명 감소로 그 폭이 더 커졌다. 자동차와 조선 등 고용 효과가 큰 주력 제조업의 구조조정 여파가 고용시장에 충격을 줬다. 2018년 제조업의 고용 비중은 16.9%로, 6년 만에 17% 선 아래로 떨어졌다. 이에 따라 군산, 창원, 김해, 대불 등 주요 산업단지를 중심으로 지역경제의 어려움도 가중되고 있다. 이미지 출처 : https://pixabay.com  여기에 더해 최근 가속화되고 있는 4차 산업혁명으로 인해 많은 사람들은 인공지능과 로봇, 사물인터넷 등 첨단기술로 인해 직장을 빼앗길 것을 걱정하고 있다. 세계경제포럼에서는 4차 산업혁명으로 창출되는 일자리는 210만개이지만 710만개가 사라지면서 500만개의 일자리가가 감소할 것으로 전망했다. 물론 제조업분야 역시 단순 노동을 요하는 일자리는 로봇 등에게 넘기게 될 것이다. 그러나 I C T와 제조업의 융합(fusion)으로 제조업 분야의 새로운 일자리 창출은 그 어느 업종보다 확대될 것으로 기대되고 있다.  로봇이 설치된 현장에는 로봇 설치 전문가, 로봇 운영 전문가, 로봇 소모품 공급자, 로봇 컨설턴트가 등장할 것이고, 로봇 역시 기계이기에 IIoT, 빅데이터, 모바일 등과 접목된 새로운 직업도 만들어지고, 로봇 운영 윤리학자, 로봇 보안 전문가 등 현재는 없는 직업도 생긴다. 뿐만 아니라 데이터를 수집, 저장, 분석해 생산성 향상, 불량감소, 예지보전까지 기여하는 시대에서는 빅데이터 전문가를 비롯해 데이터 관련 새로운 직종도 생겨날 것이다. 여기에 더해 3D 프린터 제작자와 3D 프린터 생산 공정 분석가, 3D 프린팅 소재 코디네이터, 3D 프린팅 컨설턴트 등이 새롭게 태어나는 직업이며 IoT 서비스 기획자와 IoT데이터 전문가, IoT보안 전문가 등도 각광받을 직업으로 예상되고 있다. 스마트제조 인력창출을 위한 여건 개선  스마트제조가 일자리 창출과 경제 부흥의 키워드로 부상하면서 독일, 미국, 중국 및 일본 등 전통 제조 강국을 중심으로 스마트공장 및 제조 관련 기술 개발 및 표준화가 적극 추진되고 있다. 특히 스마트공장 도입을 통한 경쟁력 향상이 사업 다각화, 신규 판로 개척, 일자리 창출 등 경영 실적 개선으로 이어진다는 점에서 우리나라 역시 다양한 정부정책이 추진되고 있다.  그런데 중요한 사실은, 원가 절감과 생산성 향상에만 초점을 맞춘 제조업 혁신은 ‘고용 없는 성장’을 가속화 할 수도 있다는 점이다. 사람 중심의 경제, 포용적 혁신성장과는 멀어지는 길이다. 제조업 혁신은 좋은 일자리 창출로 이어져야 한다. 이에 정부는 생산성과 품질개선, 업무효율을 실현하면서 노동시간 단축, 양질의 일자리 창출까지 기여할 스마트공장 구축에 지원하고 있다. 정부는 2014년부터 스마트공장 구축지원 사업 등을 통해 지난해 말까지 5천여 개사의 스마트공장 구축을 지원했으며 2022년 스마트공장 3만개를 보급할 계획이다.  그러나 일각에서는 스마트공장의 불명확한 규정으로 인해 표준화된 구축범위 및 수준이 필요하다는 점과, 구축 후 운영관리 전문인력 부족으로 실효성이 떨어진다는 점, 그리고 스마트공장이 오히려 고용감소를 불러온다는 점 등 스마트공장의 실효성에 대한 문제를 끊임없이 제기해 오고 있으며, 스마트공장 구축에 회의적인 시선도 적지 않다. 이와 함께 수요기업에 최적화되지 못한 스마트공장 보급으로 운영관리가 어렵고 기대만큼 생산성 향상 및 공정개선효과를 보지 못했다는 의견도 적잖게 나오고 있다.  이러한 이유에서 스마트공장 구축지원 사업을 2000년대 초반 시행했던 ‘중소기업 정보화 지원’을 위해 ERP 시스템 보급사업과 비교하고 있다. 당시 정부는 2000년대 초반 ERP 시스템의 중요성을 인식하고 중소기업 정보화 지원 대책으로 1만개 중소기업의 ERP 시스템 구축 지원 사업을 추진한 적이 있다. 하지만 ERP 구축에 참여한 대부분의 중소기업은 실패를 경험하고 엑셀 프로그램을 사용하는 업무방식으로 되돌아갔다. 그러나 문제는 ‘보급사업’ 자체보다는 ERP 시스템이나 스마트공장을 지속적이고 효율적으로 이용할 ‘인력’의 부재를 들 수 있다.  실무자가 이해하지못하고 외면하는 스마트공장, 최적의 스마트공장을 운영할 전문인력이 없다면 ‘구축’ 이후의 실질적 성과를 도출하기 어렵기 때문이다. 이와 더불어 스마트공장은 일자리 창출이 아니라 오히려 고용감소를 불러온다는 점에 대해서도 인식개선이 필요하다.   표 1. 스마트공장 시스템 예시 솔루션 분야 지원기준 현장자동화/ 공장운영 및 실시간 최적화 ∙제조현장운영시스템으로서 실시간으로 공정관리, 품질관리, 설비관리를 비롯한 제반의 데이터 집계 및 제어 자동화를 목적으로 개발된 시스템 ∙현장자동화는 KIOSK, 센서, 컨트롤러 등의 제조현장에서 필요로 하는 자동화 장치로서 실시간으로 제조현장운영시스템(예, MES)과 연결되어야 함 제품개발 및 공정개발 ∙CAD/CAE/CAPP/CAM 등의 제품 개발 및 공정개발에 필요한 도구와 연계하여 정보지원을 하는 시스템 (예, PLM) 공급사슬 관리, 최적화 ∙수요예측, 생산계획, 공장운영 스케쥴링 등의 제조업 운영 최적화를 지원하는 시스템 ∙ERP 또는 MES와 연계된 B2B 및 B2C 거래를 지원하는 EDI형 시스템 기업자원 관리 ∙기업의 자원을 관리하는 시스템 (예, ERP) ∙입고, 생산, 출하, 재고관리 등의 제반의 기능을 수행하는 시스템이어야 함 자료 : 중소벤처기업부  

보통 병원, 의약개발연구소, 반도체 산업 등은 청결과 깨끗함이 제품과 서비스의 질을 좌우하는 곳으로, 이들 현장에서 사용되는 모든 것들은 일반적으로 흔히 볼 수 있는 것들과는 성격부터 다르다. 그 중에서도 물이 차지하는 비중은 매우 높은데, 일반적으로 ‘깨끗하다’고 하는 수준을 뛰어 넘는 깨끗함이 필요한 곳들이다. 이런 깨끗한 수준 이상의 깨끗한 물을 만드는 ‘초/순수제조장치’ 업계에 새로운 브랜드가 론칭되었다. 수처리 기술분야 전문기업 워터포인트(www.waterpoint.co.kr)는 최근 초/순수제조장치 브랜드 워터렉스(waterex), 심퓨어(sim pure), 세티(SETI)를 선보이고 각종 산업용 필터 및 EDI System등을 본격 판매에 들어갔다.   반도체 용수, 제약 용수, 음료수제작 용수, 화장품 제조용수, 신뢰성 실험기기 등 범용으로 사용되는 초/순수제조장치 워터렉스는 용량에 따라 시간당 200리터에서 최대 3톤까지 생산이 가능한 제품으로, 사용 목적에 따라 1차수 및 3차수까지 생산이 가능하고 프로그램 셋팅에 의한 수질 관리가 가능해 보다 편리한 사용을 보장한다. 슬림퓨어와 세티는 항온 항습기, 염수 분무 시험기, 시약제조, 초자기구 세척, 병원가습기, 미생물 배지 등에 사용되는 RO water와 일반적인 분자 생물학, 조직배양, 정밀 분석 등에 사용되는 UP water를 하나의 제품으로 생산이 가능해 경제적이면서도 블루 백라이트, 자동 정지/가동기능 등 고급 기능이 탑재되어 있다. 워터포인트 관계자는 “DI Water가 이용되는 분야는 생각보다 많고 점차 증가하고 있는 추세이기 때문에 보다 앞선 기술력의 초/순수제조장치가 필요로 할 것으로 보여 과감히 투자하여 제품을 선보이게 됐다”며 “이 때문인지 런칭 초기임에도 불구하고 발주와 설치사례가 늘고 있어 추가 개발에 대한 의욕도 높아지고 있다”고 전했다. 실제 이 업체는 지난 1월 제품개발이 완료된 후 여수수산물연구소, 크라운제과, 각종대학교 등 국내 기관 및 기업체 약 50여 곳에 납품을 이어오는 실적을 나타내고 있다.

조광현 지음 / 23,000원 / 성안당, 031-955-0511, www.cyber.co.kr 이 책은 필자의 EDIUS 오프라인 강의내용을 그대로 튜토리얼 형식으로 옮겨놓았다. 초보자들도 쉽게 이책만으로도 EDIUS의 기능을 충분히 익힐 수 있고, 실무에 활용할 수 있도록 제작되었으며, Non-LinerEdit 순서흐름에 맞는 목차구성으로 초보자들의 이해를 돕고자 하였다. 내용의 수준은 EDIUS를 모르는 초급에서 중급 정도까지 레벨을 기준으로 집필되어 있으며, 이 책을 통해 EDIUS가 어렵지 않고, 안정적이며매우 편리한 툴이란 것을 알리고, 소수 유저들에게 조금이나마 도움을 주고자 제작하였다.부록으로 제공되는 DVD는 책에 사용된 소스클립과 완성본, 일부 입체소스클립들이 포함되어 있으며 파일포맷은 1440x1080 60i m2t 파일로 재가공하였다. EDIUS와 관련해 궁금한 사항이나 최신정보는 네이버‘EDIUS UZ’ 카페를 통해 계속 제공할 예정이다.