4차 산업혁명과 세라믹산업 제조혁신 산업플랫폼 (중요)

 4차산업 혁명과 제조혁신 플렛폼

제조업 분야에서 4차 산업혁명의 핵심 키워드는 ‘맞춤형 대량 생산’이다

2011년부터 시작한 4차 산업혁명을 통한제조 산업과 IT 산업의 융합을 통하여 대량 생산 효율은 일부 감소하나 소비자 취향을 고려한 개별 품목의 수가 기하급수적으로 증가할 것으로 예상된다.

독일은 일찍이 이러한 제조 패러다임의 진화를 깨달아 인더스트리 4.0 개념을 창안

하였다.

 인더스트리 4.0의 기본 개념은 공장 생산의 디지털화를 통해 소품종 대량 생산의 제조비용으로 다품종 소량생산을 실현하는 것으로 이를 “맞춤형 대량생산(Mass Customization)’

이라 칭한다.

산업 플랫폼(Industry Platform)이란

소비자와 공급자를 연결해주는 연결고리이자 공유경제이다. 기차역의 플랫폼을 연상하면 쉽게

이해할 수 있는데, 목적지로 가고자하는 승객(소비자)이 목적지로 수송해주는 열차(공급자)를

만나는 곳이 바로 플랫폼이다.

Uber나 Air B&B 등이 수요자와 공급자를 인터넷을 통해 연결하는 오픈 플랫폼 전략으로 급성장하고 있음은 플랫폼 비즈니스의 대표적 예이다.

산업 플랫폼은 산업 내 다양한 참여자들이 “네트워크 효과”를 통해 “효용을 극대화”하고 “새로운

가치”를 만들어 내는 구조로서 선순환적 성장을 통해 거래비용을 낮추고 확장되는 특징을 가진다.

[2] 기존 서비스 산업 및 제조 산업의 요소 기술에 IoT, AI, Big Data 등의 4차 산업혁명 혁신기술을 접목해 “새로운 가치”를 창출하고, 이 가치를 소비자와 공급자가 상호 공유하는 비즈니스가 바로 산업 플랫폼의 핵심 개념이다.

[3] 4차 산업혁명의 대응을 위해서는 기술 자체만으로 새로운 가치 창출이 한계가 있고,

플랫폼적인 접근을 통한 시장 및 산업 생태계 창출이 필요하며, 산업플랫폼 구현을 통해

대기업 종속적 공급사슬에서 벗어나 중소‧중견기업에게 새로운 시장진입의 기회를 제공하고 글로벌화가 가능한 건강한 기업생태계 구축이 가능할 것으로 전망된다.

  <산업 플렛폼의 개념>

 

 

제조혁신 플랫폼 구축의 요소기술로는

공정해석 시뮬레이션 기술, 제조공정 표준 모델화, 빅데이터 생성 기술, 빅데이터 기반 인공지능 기술이 있으며, 아래 표 1에 상세 내용을 기술하였다.

핵심적인 과정을 요약하면, 학연이 공정별 기초데이터를 생산하고 플랫폼 참여 세라믹 산업체에 공유하면, 산업체는 이를 바탕으로 BIS 임베딩 및 데이터 수집 장치가 부착된 파일롯 또는 양산장비로 이를 검증, 보완, 적용하고 이 데이터를 다시 수집, 공유한다. 이렇게 생산된 빅데이터는 시뮬레이션 기술과 인공지능 기술을 통해 공정 변수 별 최적 공정 조건을 도출하는데 사용되고, 그 결과를 다시 공유하면 산업체는 현장 생산에 적용하게 된다.

이 제조혁신 플랫폼의 성공 여부는 빅데이터의 생산에 있으며 이를 위해서는 가능한 많은 세라믹 산업체의 적극적 참여가 필수적이다. 제조혁신 플랫폼이 성공적으로 그 기능을 발휘한다면

한 산업체내에서의 대량 맞춤형 생산(유연생산)이 가능해 질 것이며, 공정기술 평준화가 이루어진 다수의 산업체가 단일 세라믹소재를 공동으로 생산(분산생산)하는 것이 가능해 질 것이다.

 

<세라믹산업 제조혁신 플랫폼 요소기술>

공정해석 시뮬레이션 기술	첨단 세라믹 제조 공정 표준 모델화
단위 공정 데이터 생성   공정 복합 예측 기술   핵심 공정 변수 결정	공정 표준 모델 개발 및 공정 변수 규격화   모듈 공정간 연계 기술 개발   공정 표준화에 의한 분산생산
빅데이터 생성 기술	빅데이터 기반 인공지능 기술
클라우드 기반 제조 공정 주요 파라미터 및 경험 누적 빅데이터 수집 기술   BIS(Built in Sensor) 임베딩 및 데이터 수집 기술   공정, 제품, 사용 패턴 등을 포함하는 데이터	첨단 세라믹 공정 최적화 적용 인공지능 알고리즘 개발   인공지능을 활용한 데이터 분석 및 공정 최적화 설계   전방산업 니즈 반영된 공정 서비스화