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[핫윈도] 대우조선해양의 디지털 전환 방향과 추진 사례
2022-04-01 2,991 0

플랜트·조선 산업의 경쟁력을 높이는 디지털 전환 (1)

 

조선해양산업은 대한민국이 오랜 기간 세계에서 1등을 유지하고 있는 대표 산업이다. ‘중후장대’, ‘복합제조’, ‘노동집약’과 같은 굴뚝 산업의 전형적인 특징을 모두 포함하고 있는 조선해양산업에서도 사업 영속성(sustainability) 유지, 경쟁력 강화를 위해 최근 디지털 전환(digital transformation, DX)을 앞다투어 추진하고 있다. 이 글에서는 조선해양기업인 대우조선해양(DSME)의 디지털 전환 방향과 주요 추진 사례를 소개한다.

 

■ 이 글의 내용은 지난 2월 17일 진행된 ‘플랜트 조선 컨퍼런스 2022’의 발표 내용을 정리한 것이다.

 

조선해양산업과 디지털 전환

조선해양산업의 특징

조선해양산업은 수주 산업으로 고객이 발주한 선박을 설계, 건조하여 인도함으로써 프로세스가 완료되는, 영업에서 인도까지 라이프사이클이 긴 사업구조를 가지고 있다. 또한 대규모 부지에 고정 설비를 구축, 운영하고 많은 인원을 투입해서 생산활동을 하는 설비산업이자 노동집약형 산업이다. 수많은 공급사와 협력사가 연결되어 일하기 때문에 공급망에 대한 파급효과가 큰 기간산업이기도 하다. 사업의 규모는 반도체나 플랫폼 사업에 비해서 크지 않지만, 산업 전반에 걸쳐 기여하는 효익이 큰 대한민국의 대표 산업이다.

 

조선해양산업의 위기

우리나라는 1990년대 중반 일본을 제치고 조선해양산업 1등 국가로 도약한 이후, 현재까지 끊임 없는 기술 혁신을 통해 1등의 자리를 유지하고 있다. 그러나 <그림 1>에서 보듯이 조선해양산업에 닥친 내·외부의 위기로 인하여 1등 수성을 장담하기 어려운 현실이다.

 


그림 1. 조선해양산업의 대·내외 환경

 

경쟁자인 중국이 국가적 지원을 바탕으로 턱밑까지 따라와 있고 기술 격차도 점점 줄어들고 있다. 오랜 기간의 불황으로 인한 선박 발주 축소와 낮은 선가, 공급망 불안으로 인한 자재비 상승, 노동 법규 변경으로 인한 노동시간의 제약, 조선산업 기피현상으로 인한 인력 부족 등이 조선해양산업의 지속 가능성을 위협하고 있다.

위기를 극복하고 대한민국 대표 1등 산업의 위치를 유지하는 것은 전통적인 혁신이나 개선으로는 불가능하며 획기적인 변화가 필요하다는 것이 조선해양분야 전문가들의 공통된 의견이다.

조선해양산업의 디지털 전환은 획기적인 변화를 가능케하는 대안의 하나로 국내 조선사에서 추진하고 있으며, 가시적인 성과가 조금씩 나타나고 있다.

 

대우조선해양의 디지털 전환

조선산업의 위기가 대우조선해양에는 더 크고 강하게 영향을 끼쳐서 지난 5년간 엄청난 어려움을 겪었다. 다행히 경영 위기를 극복하고 재도약을 위해 2020년부터 ‘DSME Digital Transformation (DX)’ 전략을 수립하여 추진하고 있다.

대우조선해양은 전 세계적으로 활성화되고 있는 4차 산업혁명의 패러다임을 업무 전반에 적용하고 이를 통해 현재의 비즈니스 운영 모델을 혁신했다. 이를 통해 조선해양산업의 주요 경쟁력 지표인 생산성, 안전, 품질을 획기적으로 향상시킴으로써, 지속적인 생존에 기여하고 ‘Digital DSME’로 변신하는 것이 핵심이다. 지난 2년간 꾸준히 추진하여 가시적인 성과를 만들어내고 있다.

 

DSME DX의 추진 방향

DSME DX를 추진하면서 가장 중요하게 생각했던 부분은, 일시적인 효과로 끝나서는 안 되고 꾸준히 실효성 있게 추진하여 전사적으로 공감하는 활동으로 만들어야 한다는 점이었다. 많은 기업들이 기술 중심의 접근으로 인해 디지털 전환이 IT 혁신 활동의 일부로 이해되고, 현장까지 파고들어가지 못하였으며, 어떤 기업은 4차 산업혁명 기술을 일부 분야에만 적용하여 종합적인 혁신 성과를 얻지 못하기도 했다.

그래서 DSME DX는 전사적인 활동으로 추진해야 하고, 실용적이어야 하며, 현장에 적용해야 한다는 목표를 염두에 두고 오랜 기간 기획을 통해 방향을 설정하였다.

<그림 2>에서 보듯이 ▲Digital Management(디지털 매니지먼트) ▲Digital Engineering(디지털 엔지니어링) ▲Digital Manufacturing(디지털 매뉴팩처링) ▲Digital Product(디지털 프로덕트) ▲Digital Platform(디지털 플랫폼) ▲Digital Culture(디지털 컬처)의 6가지 방향으로 구분하여 추진하고 있다.

 


그림 2. DSME DX 추진 방향

 

DSME DX의 6개 영역

디지털 매니지먼트

기업경영 전반에 걸쳐 디지털화(digitalization)를 추진하는 영역으로, 대우조선해양의 3가지 핵심 영역인 설계, 생산, 제품 개발 부분을 제외한 나머지 업무를 대상으로 한다.

현재와 미래의 경영 리스크에 효과적으로 대응하기 위해 다양한 데이터에 기반한 시뮬레이션과 분석 및 의사 결정을 지원하는 ‘Smart Planning’과 데이터 분석 기반의 업무 자동화, 효율화 그리고 지능형 업무 환경을 구축하는 ‘Smart Work’의 2개 분야로 구분하여 추진하고 있으며, 궁극적으로는 ‘실시간 의사결정이 가능한 Real Time Workplace’ 구축을 목표로 한다.

 

디지털 엔지니어링

선박의 설계, 생산에 필요한 엔지니어링 업무의 디지털 전환을 추진하는 영역이다.
인공지능과 빅데이터 분석 등 4차 산업혁명 기술을 설계 시스템(CAD)과 접목하여 설계 자동화율을 향상시키고, 미래의 인공지능 CAD(AI-CAD) 구현 기반을 구축한다. 그리고 설계를 통하여 생성된 다양한 데이터를 디지털화하여 영업부터 생산까지 전체 업무 영역에 전달할 수 있는 디지털 스레드(digital thread) 체계를 실현한다.

사람이 도면을 그리는 현재의 엔지니어링 업무 수행 체계에서 지능화된 시스템 중심으로 전환하여, 엔지니어링 업무 전반의 생산성 향상에 기여하는 것이 목적이다.

 


그림 3. 디지털 엔지니어링

 

디지털 매뉴팩처링

일반 제조 산업의 ‘스마트 공장’ 구축 영역과 유사하나, 선박 건조는 야드 내의 많은 공장에서 수행하기 때문에 ‘스마트 야드(smart yard)’ 또는 ‘인텔리전트 야드(intelligent yard)’ 구축이라고 보는 것이 적절하다.

첫 번째 방향은 지능형 로봇, 협업 로봇을 활용하여 단순 반복 및 위험한 작업을 로봇에게 맡기고, 사람은 안전하고 부가가치가 높은 업무에 집중할 수 있는 구조로 변화시켜 선박 건조 공정의 자동화율, 안전성을 향상시킨다. 두 번째는 야드의 디지털 트윈을 구축하여 ‘한 눈에 보이는 조선소’, 반복적인 시뮬레이션을 통하여 ‘사전에 최적의 생산계획을 수립하고 실행할 수 있는 조선소’로 발전시키고, 마지막으로 생산현장의 정보화, 연결화를 통해 디지털 기반의 생산 실행이 가능하도록 한다.

 


그림 4. 디지털 매뉴팩처링

 

디지털 프로덕트

‘스마트 십(smart ship)’을 연구개발하여 대우조선해양이 건조 선박에 적용하는 영역으로, 최종 목표는 자율운항선박 개발이다. 앞서 설명한 매니지먼트, 엔지니어링, 메뉴팩처링 영역이 제조 활동의 디지털 전환이라고 한다면, 프로덕트 영역은 제품의 디지털화를 추구한다.

최신 ICT 기술을 선박에 접목하여 경제적이고 안전하며 투명하고 편리한 선박을 개발하여, 수주 경쟁력을 높이고 새로운 비즈니스 모델 창출에 기여하는 것을 목표로 하고 있다.

선박 내 주요 장비에서 발생하는 데이터를 수집, 분석하는 플랫폼을 구축하여 운항 중인 선박의 상태를 파악하고 진단하며, 자율 운항을 위해 필요한 응용 기능들을 구현한다. 선박에서 취득한 데이터는 선주에게 제공하여 선박 운영의 효율을 높여주고자 한다.

 

디지털 플랫폼

DSME DX를 추진하기 위해서 요구되는 ICT 플랫폼을 기획하고 준비, 제공하는 영역이다. 기반이 되는 ICT 인프라와 DX 실행에 필요한 기술 플랫폼 그리고 현장에서 사용하는 애플리케이션 서비스까지 대우조선해양의 상황에 맞게 구성하고, 적시/적소에 공급할 수 있는 아키텍처를 구축한다.

<그림 5>는 DSME 디지털 플랫폼의 개념적인 아키텍처를 표현하고 있다.

 


그림 5. DSME 디지털 플랫폼

 

디지털 컬처

DSME DX에서 가장 중요한 영역이다. 회사의 모든 구성원들이 DX 전략을 이해하고 수용하며, 업무 전반에 걸쳐 디지털 기술과 데이터를 활용한 혁신을 지속적으로 실행하는 문화적 기반을 조성하고자 한다.

DX 문화를 정착시키기 위해 <그림 6>과 같이 ▲디지털 마인드(Digital Mind) ▲디지털 탤런트(Digital Talent) ▲디지털 리더십(Digital Leadership) ▲디지털 폴리시(Digital Policy)의 4가지 분야로 나누어 활동을 추진하고 있다.

 


그림 6. 디지털 컬처의 4개 분야

 

DSME DX 추진 사례

대우조선해양은 앞서 설명한 6개 영역에 대해서 중장기 로드맵을 수립하고 과제를 도출해서 지금까지 추진하였다. <그림 7>은 DX 분야별로 주요 추진 사례를 정리해서 보여주고 있다.

 


그림 7. DX 영역별 주요 추진 사례

 

디지털 매니지먼트에서는 스마트 워크(smart work) 분야에서 성과가 나타나고 있다. 특히 RPA(Robotic Process Automation)를 통한 업무 자동화는 매년 RPA 대상 항목을 도출하여 RPA 앱을 개발하여 활용하고 있으며, 데이터 분석, 챗봇, 협업 시스템 등을 활용하여 업무 환경의 지능화를 지속 추진해 나가고 있다.

디지털 엔지니어링에서는 인공지능을 활용하여 자동 네스팅(auto nesting), 자동 라우팅(auto routing), 도면 인식을 통한 설계 도면의 디지털화 등의 과제를 추진하였으며, 디지털 스레드 구현의 기반인 ‘통합 엔지니어링 데이터베이스’를 구축하여 전 공정에 데이터 서비스를 준비하고 있다.

디지털 매뉴팩처링에서는 지능화, 자동화 분야의 지능형 곡가공 자동화 로봇, 용접 협동 로봇 등을 개발·적용하였으며, 야드의 디지털 트윈을 구축하고 이를 디지털 생산센터에 적용하여 야드의 생산 현황에 대한 종합적인 가시화와 모니터링을 실시하고 있다.

디지털 프로덕트에서는 자체 스마트 선박 솔루션인 ‘DS4’를 연구·개발하여 현재 고객의 선박에 적용하고 있으며, 자율 운항 선박의 연구도 단계별로 추진하고 있다.

디지털 플랫폼에서는 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI), 혼합현실(AR/VR), 빅데이터, 클라우드, RPA, 협업 시스템 등 DX에 필요한 기술 플랫폼을 구축하여 DX 애플리케이션을 개발할 수 있는 환경을 임직원들에게 제공하고 있다.

디지털 컬처에서는 다양한 변화 관리 활동을 통해 임직원의 DX 인지도를 90% 이상으로 향상시켰고, 체계적인 교육과정을 수립하여 전 임직원을 대상으로 DX 교육을 추진하고 있다. 특별히 AI 분야 전문가를 양성하여 현업의 DX 코디네이터로 활용하고 있다.

 

성공적인 디지털 전환을 위한 제언

지금까지 대우조선해양의 디지털 전환 추진 배경, 방향, 6가지 핵심 영역 그리고 주요 추진 사례에 대해서 설명하였다.

DSME DX는 짧은 추진 기간과 적은 투입 자원에 비해서 내부적으로 의미 있는 효과를 창출하고 있다는 평가를 받고 있다. 그러나 이러한 긍정적인 평가가 대우조선해양의 DX 성공의 잣대는 분명 아니다. 아직도 현장 깊숙한 곳까지 DX가 스며들지 못했고, 열정적인 일부 조직과 인원들만 참여한다는 부정적인 평가도 공존한다. 대우조선해양의 DX는 긍정적, 부정적 평가를 자양분으로 삼고, 긴 호흡을 가지고 계획한 페이스를 유지하면서 추진해 나갈 예정이다.

디지털 전환은 많은 기업에서 추진하고 있으며, 성공을 통해 비즈니스의 혁신적인 전환을 기대하고 있다. 그러나 제조업에서 성공했다고 알려진 기업은 아직 많지 않다. 아마도 제조 현장에서 실질적인 성과가 나오려면 시간이 더 필요할 것 같다.

하지만 짧은 경험을 통해서 얻은 것은, 빠른 결과를 기대하면 실망을 하는 경우가 많다는 것이다. 열매를 맺을 때까지 기다리는 여유와 경영진의 지속적인 관심과 격려가 성공적인 추진의 필수 요인이다. ICT 조직의 잔치가 되면 반드시 실패할 것이고, 전사적인 참여를 유도할 수 있어야 성공에 가까워질 것이며, 작은 분야에서라도 성공적인 변화의 경험을 맛보게 하여 자율적으로 디지털 전환에 대한 공감대가 확산되는 것이 필요하다.

그리고 기술보다는 문화가 우선되어야 하기에 교육과 홍보, 변화 관리 활동, 현장의 체험 등을 적극적으로 기획하고 수행하는 것이 성공을 위한 지름길이라는 점을 대우조선해양의 DX 추진 과정을 통해 확인할 수 있었다.

 

■ 백종현

DSME정보시스템의 대표이사로, 대우조선해양의 디지털 전환을 기획, 실행하고 있다. 연세대학교 컴퓨터과학과에서 인공지능, 신경망, 문자인식으로 석사와 박사학위를 취득하였으며, 대우정보시스템, 대우조선해양에서 다양한 분야의 ICT 경력을 쌓아왔다.

 

■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

백종현 baegjh@gmail.com


출처 : 캐드앤그래픽스 2022년 4월호

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