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스마트공장 도입의 효과와 정책적 함의

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Title 스마트공장 도입의 효과와 정책적 함의
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Material Type Report
Author(Korean)

김민호; 정성훈; 이창근

Publisher

세종 : 한국개발연구원

Date 2019-02
ISBN 979-11-5932-443-7
Pages 226
Subject Country South Korea(Asia and Pacific)
Language Korean
File Type Documents
Original Format pdf
Subject Industry and Technology < Manufacturing
Holding 한국개발연구원; KDI국제정책대학원
License

Abstract

1. 연구의 필요성
제조업과 IT의 융합으로 나타난 제조업 혁신기술의 발전은 기업에 새로운 기회를 제공하는 동시에 변화에 대응하지 못한 기업의 생존을 위협 하고 있다. 주요국들은 소위 4차 산업혁명으로 불리는 산업의 디지털화 에 대응하여 제조업 경쟁력을 강화하려는 전략을 내세우고 있다. 우리나 라 정부는 ‘2022년까지 스마트공장 3만개 구축’을 목표로 중소기업에 대 한 직접 지원을 통해 제조강국을 실현하겠다는 전략을 추진 중이다.
본 연구는 해당 전략으로 지원받은 사업체를 포함하여 우리나라 제조 업체의 스마트 수준이 어느 정도인지, 제조업체가 더 스마트해지고 있는 지 등의 근본적인 물음에서 시작한다. 사업체의 스마트 수준의 변화가 사업체의 성과에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 분석도 되어 있지 않은 현실에서 본 연구는 계량경제학의 방법론을 적용하여 이에 대한 분석 결과를 제시한다(제2장). 연구자와 정책당국자뿐만 아니라 노동자들도 스마트화의 진전이 노동과 고용에 미칠 영향에 대한 관심이 높다. 본 연구는 스마트화를 데이터를 활용한 생산시스템의 변화로 인식하고, 노동을 대체하는 자동화와 차별하여 스마트화가 노동과 고용에 미치는 영향에 대 해 분석한다(제3장). 더 나아가 사업체의 스마트화에 영향을 미치는 요인에 대해 분석하여 특정 기술의 도입만이 아닌 다른 중요한 스마트화 요인에 대해 분석한다(제4장).
스마트공장은 생산시스템과 관련한 소프트웨어 혹은 하드웨어의 설치 만으로 완성되지 않는다. 디지털 기반 생산시스템의 운영능력과 운영과 정에서 추출되는 데이터 분석능력을 갖추지 못한 공장에 대한 스마트화 지원은 오히려 비효율성을 가중시키는 결과를 초래할 수 있다. 본 연구의 결과는 공장의 스마트화는 기술적 변화뿐만 아니라 경영과 작업 방식 의 변화가 함께 수반되어야 한다는 점을 정책에 반영할 필요를 역설한다. 본 연구에서는 중소⋅중견기업의 스마트화를 효과적으로 지원하는 방안을 구체적으로 제안하며(제4장), 우리나라 스마트 제조혁신 전략이 개별 공장의 스마트공장 도입을 넘어 실제 제조업의 경쟁력 강화로 이어지기 위한 새로운 제조업 혁신 거버넌스를 제시한다(제5장).
2. 공장의 스마트화와 사업체 성과
스마트공장이란 무엇일까? 여러 관점에 따른 정의가 존재하지만 먼저 공학적으로는 “Digitization and networking of all processes, products and resources.” 즉, 모든 공정과 생산품, 그리고 생산요소들이 디지털(정보)화 되고 서로 네트워킹하는 공장이 바로 스마트공장이라고 할 수 있다. 이 는 단순한 자동화를 뛰어넘는 개념으로써 이를 통해 모든 공정이 서로 유기적으로 정보를 주고받는 과정에서 비효율이 개선되고, 고장이나 수급상의 갑작스런 변화 등에 대해서도 유연하게 대처할 수 있게 되며 새로운 제품 개발이나 미래 수요에 대한 예측까지 가능하게 된다.
제2장에서는 이러한 개념에 부합하는 공장의 스마트화 수준을 1,000여 개의 국내 제조 공장을 대상으로 측정해 보았다. 구체적으로 공장의 모든 생산활동이 얼마나 시스템적으로 통합되어 있는지와 각 생산활동에서 데이터가 얼마나 수집⋅공유되며, 또 활용되고 있는지를 직접 설문조사 하여 공장별 스마트화 수준을 계량화하였다. 다음으로 이렇게 측정된 공장별 스마트화 수준과 공장의 생산성과 관련된 주요 성과지표 간의 관계를 추정하였다. 추정 결과, 스마트화 수준의 향상은 공장의 1일 생산량, 리드타임, 제품불량률에서 개선효과를 보였고 생산품목의 수와 판매거래 처의 증가에도 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히 공장의 공정이 어떤 성격을 가지는지에 따라 각 성과지표의 향상 정도가 이질적 인 것으로 드러났다. 그러나 스마트화 수준의 향상은 공장 전반의 생산성 향상과는 통계적으로 유의한 관계를 보이지 않았다.
위 분석 결과를 토대로 제2장은 다음과 같은 결론을 내리고 있다. 먼 저 스마트화 수준을 향상시킨 공장은 적어도 생산활동의 세부적인 영역 에서부터 개선을 이루어 나가고 있음을 확인하였다. 그러나 이러한 개선이 공장의 전반적인 생산성 향상으로 이어지지 못했다는 것은 이를 위한 추가적인 시간과 노력이 필요함을 시사한다. 무엇보다 정부가 스마트공장과 관련된 여러 지원사업에 힘쓰고 있는 상황에서 이러한 결과는 일단 희망적이라고 할 수 있겠다. 정부의 지원이 공장의 스마트화 수준을 올려주기만 한다면 말이다.
3. 스마트공장화가 고용에 미치는 영향
제3장은 스마트공장의 도입이 노동력에 대한 수요를 어떻게 변화시키는지를 분석했다. 경제학자들은 지금까지 디지털 기술의 발전을 자동화 라는 관점에서 분석했고, 로봇이나 AI 등 특정 기술이 고용에 미치는 영 향에 많은 관심을 기울여 왔다. 그러나 스마트공장은 IoT, 빅데이터 등 개별 기술의 독립적 적용이라기보다 데이터를 매개로 한 제조시스템의 유기적 변화를 의미하며, 따라서 로봇 도입, 자동화는 그 효과가 다를 수 있다. 스마트공장의 원류인 독일의 ‘Industrie 4.0’은 노동을 제조시스템 혁신의 핵심적 요소로 간주하고 있다. 즉, 목적이 다르다는 것이다.
분석 결과, 실제 지금까지의 자료로는 스마트공장이 고용을 감소시킨 다는 주장은 뒷받침되지 않았다. 다만, 향후 더 많은 공장에서 스마트공장의 수준이 높아지게 되면 생산직 노동자들의 고용이 감소할 우려가 있다. 그러나 이 경우에도 자동화 수준의 증가에 비해서는 부정적인 고용 효과가 나타날 가능성이 더 적다. 추가적인 분석으로 스마트공장 도입의 유인을 살펴본 결과, 고정인건비를 절감하려는 기업보다는 노동자들의 장기적 활용성을 높이려는 기업들이 스마트공장을 추진하고 있음을 확인 했다. 이 역시 자동화의 경우와는 다른 패턴이었다.
본 연구의 결과는 고용 측면에 있어 좁은 의미의 자동화에 비해 스마트공장이 더 나은 대안임을 보여준다. 이는 스마트공장이 종합적인 시스템의 전환이므로 내부에서 자동화의 진전에 따른 감소를 상쇄할 만한 요 소가 존재한다는 엔지니어들의 주장과 상통한다. 그러나 여전히 고도화 단계에서 인력이 줄어들 가능성이 있다는 점에 주의해야 한다. 특히 스마트공장의 추진에 따라 고용안정성이 제일 위협받을 수 있는 집단은 경력 10년이 넘는 고연령-고경력 노동자들이다. 이는 기술습득 능력과 밀접 하게 연관되어 있다.
연구 결과는 기업(고용주)과 노동자의 특성에 따라 노동 수요의 감소 정도가 다르다는 점을 보여준다. 따라서 정부 정책은 1) 노동 수요가 가장 크게 감소하는 집단에 적절한 재교육 프로그램을 제공하고, 2) 전반적 인 경력 개발 모형의 전환을 촉진할 수 있어야 한다. 그 과정에서 지속 가능한 거버넌스의 설계, 특히 대기업과 중소기업 간의 협력을 촉진할 방법을 모색할 필요가 있다.
4. 스마트화 결정요인과 스마트화를 위한 전략
제4장에서는 국내 제조업체를 대상으로 스마트화 수준의 변화를 측정 하고, 스마트화에 영향을 미치는 요인들에 대해 분석하였다. 이를 위해 스마트화 수준을 시스템 통합 수준과 데이터 공유 및 활용 수준의 두 가지 차원으로 정의하였다. 국내 제조업체의 시스템 통합 수준은 전반적으로 1~2단계의 낮은 수준에 몰려 있었고, 데이터 공유 및 활용 수준은 중간 수준을 평균으로 종모양 형태의 분포를 보였다. 두 수준 모두 2015년 에 비해 2017년 수준이 평균적으로 상승하였고 사업체별로 변화가 상이 하였다. 스마트 수준의 변화에 영향을 미치는 요인을 분석한 결과, 새로운 ICT 기술 도입만이 아닌 기업의 공정관리와 경영 방식이 중요한 요인임을 발견하였다.
기업 측면에서 스마트화를 위해 필요한 요소들을 구비한다고 하더라도 스마트화 투자가 성과로 이어지기 위해서는 개별 기업이 해결하기 어려 운 표준화, 보안, 법률, 인력 문제 등 스마트화를 구현 가능하게 하는 환 경이 구비되어야 한다. 제4장에서 우리나라 스마트공장의 도입 및 확산을 위한 지원체계를 종합적으로 살펴보았다. 우리나라의 경우 정부 부처 주도의 지원사업을 통한 직접 지원방식이 주를 이루고 있다. 스마트공장 개념의 발상지인 독일의 경우 독일 제조업의 선도적인 위상을 확보하는 것에 목표를 두고 협의의 공간이 되고 다양한 이해관계를 조정하는 산⋅ 관⋅학 협의체로 플랫폼(Plattform Industrie 4.0)을 조성하였다. 독일의 ‘Plattform Industrie 4.0’ 운영 사례를 통해 정부의 혁신 전략 운영방식에 대한 시사점을 제공한다.
연구 결과를 바탕으로 중소⋅중견기업의 스마트화를 지원하는 방안을 구체적으로 제안하였다. 첫째, 특정 정보시스템 혹은 기술 도입 자체에 목표를 두기보다 기업이 가장 필요로 하는 스마트화 부분과 기대효과, 스마트화에 적합한 공정관리와 경영 방식에 대한 정확한 진단과 인식을 바탕으로 스마트화 투자가 이루어지도록 지원하는 ‘선컨설팅-후지원’ 방 식을 제안하였다. 둘째, 분산된 제조혁신 지원 창구를 일원화하여 기업의 수요에 맞는 지원이 이루어질 수 있도록 원스톱 서비스를 제공하는 플랫폼 운영 사례를 제시하였다. 셋째, 지원의 효율성을 높이기 위한 방안으로 정부의 지원체계 스마트화 방안을 제시하였다. 마지막으로 정부의 스마트화 지원이 공급기업의 경쟁력을 높일 수 있는 방향으로 환경이 정비 될 필요성을 언급하였다.
5. 스마트 제조혁신 전략
제5장에서는 디지털화 시대에 대응하여 제조업 경쟁력을 강화하기 위한 제조업 혁신 거버넌스 개편 방안과 민간이 주도하는 환경 조성 방안을 제안하였다.
새로운 제조업 혁신 거버넌스는 정부 지원사업의 컨트롤타워가 아닌 민관학 협의체가 실질적인 권한을 가지고 전략을 개발하는 네트워크 중 심의 독일형 플랫폼 방식이다. 한국형 민관학 협의체를 구성함으로써 급변하는 제조환경에 선도적으로 대응하기 위한 산업 전반의 디지털화 전략을 구체적으로 제시하고, 제시된 전략의 정책과 제도 변화를 이끌 수 있는 실질 권한을 부여해야 한다. 해당 기구는 연구소, 대학, 정부, 노동자가 네트워크를 이루는 협의체로 구성되며, 우리나라 현실을 고려한 도전과제와 문제해결의 우선순위를 결정한다. 해당 기구는 문제해결을 위한 분야별 워킹그룹(표준화, 보안, 법률, 인력, 디지털사회 대응전략 등)을 운영하고, 각 그룹은 지속적으로 핵심 개념과 전략을 개발하고 구체 적인 권고안을 제시한다.
실질적으로 민간이 주도하는 스마트화가 이루어지기 위해 우선 우리나라 산업생태계의 특징을 고려하여 중소기업이 대기업과의 협력에 동참하여 스마트화에 투자할 수 있는 환경⋅제도 정비 방안을 논의하였다. 마지막으로 테스트센터와 지역 클러스터의 역할 및 기능을 확대함으로써 기업이 디지털화를 시행하기 위한 환경 조성 방안을 논의하였다.