레스터 리서치는 디지털 시대의 기업 유형을 3가지로 구분하고 있다. 디지털 약탈자(Digital Predators), 디지털 트랜스포머(Digital Transformers), 전통적 공룡(Traditional Dinosaurs) 등이다.

▶ 디지털 약탈자: 디지털 시대에 최적화된 조직 문화와 이머징 기술을 활용하여 기존 전통 기업의 시장을 차지하거나 또는 새로운 시장을 창출하는 기업. 예) 아마존, 에어비엔비, 넷플릭스, Lyft 등

▶ 디지털 트랜스포머: 전통적 비즈니스 모델과 이머징 기술을 결합하여 고객에게 새로운 가치와 고객 경험을 제공하여 기존에 존재하지 않았던 새로운 시장을 창출하는 기업. 예) 네슬레, 로레알, 유니레버, 버버리, USAA, 미쉐린, 포드 등

▶ 전통적 공룡: 기존의 비즈니스 모델과 사업 방식을 고수하는 전통 기업. 변화에 둔감하며 새로운 변화에 대한 두려움 때문에 혁신을 거부하고 레거시 자원을 지키기 위해 노력하는 기업. 예) 대부분의 소매유통기업, 택시 회사들, 제조 기업 등

디지털 약탈자는 대부분의 매출을 디지털화된 상품과 서비스를 통해 올리고 있다. 반면에 전통적 공룡은 대부분의 매출을 전통적 방식에 계속 의존하고 있다. 트랜스포머는 과거에는 전통적 방식에 의존했지만 점차 디지털 방식으로 전환하는 기업을 뜻한다.

디지털화 진전에 따라 전통 기업들은 트랜스포머로 변신하여야 한다. 그렇지 못한 기업들 전통적 공룡 기업들은 경쟁력에서 밀릴 것이고, 결과적으로 지속하기가 점점 어렵게 된다.

[그림 1] 디지털 기업 유형에 따른 수익 구성 변화

 

오므론의 엔드투엔드 탈바꿈

공장 생산시설과 각종 기계장치에 적용되는 디지털 기술은 보통 IoT-클라우드-빅데이터-인공지능 순서로 진행되는 것이 일반적이다. 각종 공장 시설과 기계장치에 IoT 센서가 부착되고 여기서 발생하는 각종 데이터가 클라우드에 실시간으로 저장되면 빅데이터 솔루션을 통해 담당자는 안전, 처리량 및 품질에 영향을 미치는 여러가지 의사결정을 데이터를 기반하여 내릴 수 있고 과거의 기록을 통해 미래의 성과를 예측하고 잠재적 문제를 사전에 해결할 수 있다. 또한 관리자들은 모바일 기기를 통해 각종 기기와 설비 장치를 컨트롤하고 모니터링 할 수 있다.

일본의 전자부품 제조기업인 오므론(OMRON)의 아야베 공장은 IoT 센서를 통해 각종 데이터를 자동으로 수집하고 제어하는 메커니즘을 구축하여 공장 설비의 상태변화 추세를 자동으로 모니터링하고 있다. 공장설비 곳곳에 접촉 센서, 형상계측센서, 압력센서, 이미지처리 센서 등을 부착하고, 공장 가동시 발생하는 모든 데이터를 DB서버에 수집하여 관리하고 있다.

이렇게 축적된 데이터는 이상 원인 추정, 검증 및 개선 등의 과정을 거쳐서 설비의 가동 상황, 생산 진척 상황이 실시간으로 모니터를 통해 보여지고 문제 발생시 모바일 디바이스를 통해 담당자들에게 알려주기 때문에 공정능력 향상과 불량 원인 파악, 설비 고장에 대한 사전에 예측과 예방을 할 수 있다.

[그림 2] 오므론의 스마트팩토리 개념도

 

포레시아의 디지털 팩토리

프랑스가 자랑하는 차량 부품 제조사인 포레시아는 캐나다, 멕시코, 미국에 48개의 지사를 가진 세계 최대 자동차 부품 공급 업체로 차량 시트, 인테리어 시스템, 배출 제어 기술 등을 제공하고 있다.

포레시아가 미국 인디애나 콜럼버스에 6,400만 달러를 투자하여 설립한 디지털 공장은 디지털 시대에 최적화된 시스템과 프로세스를 갖춘 데이터 기반 메뉴팩처링 시설로 450명의 직원이 근무하며 완성차에 들어가는 차량 부품을 생산하고 있다.

이 공장에서는 매일 테라바이트의 규모의 데이터가 쌓이는데 공장에서 근무하는 데이터 과학자가 데이터를 지속적으로 조사하고 분석하고 있다. 또한 엣지 컴퓨팅을 사용하여 용접 공정과 같이 생산 중에 소리를 수집하여 기계의 잠재적 결함을 나타내는 패턴을 식별하고 AI를 통해 특정 패턴과 잠재적 품질 문제를 파악하여 잠재적 위협으로부터의 예방과 예측 활동을 수행하고 있다.

[그림 3] 포레시아 디지털 팩토리 전경 (동영상: https://vimeo.com/258069948)

 

히타치 제작소의 IoT 플랫폼

일본의 히타치 제작소는 공장에 적용할 있는 IoT 플랫폼 루마다(Lumada)를 오픈했다. 루마다는 Edge, Core, Data Management, Analytics, Studio 및 Foundry 등 루마다 IoT 플랫폼의 아키텍처를 구성하는 6 개의 주요 계층으로 구성되며 기존에 사람이 검측하기 곤란했던 기기나 설비의 이상상황을 조기에 검측할 수 있다.

또한 AI 데이터 클러스터링 기술의 하나인 ART(Adaptive Resonance Theory)를 통해 데이터 특성을 카테고리별로 분류한 후 실제 운전데이터를 실시간으로 감시하여 정상적인 카테고리 이외의 다른 카테고리가 발생하면 직원에게 경고메시지를 보내 최종적으로 사람이 개입하여 결정할 수 있도록 지원한다.

이를 통해 플랜트의 예측 진단 뿐 아니라 과거에는 파악하기 어려웠던 플랜트 고장 요인의 하나인 코킹(고체가 배관내에 부착하는 현상) 발생 조건을 해석할 수 있게 됐다. 과거에는 숙련된 오퍼레이터의 직감으로 판단했다면 루마다 플랫폼을 통해 이를 미리 예측하고 예방할 수 있게 된 것이다.  

[그림 4] 히타치 IoT 플랫폼, 루마다 (출처: 히타치 홈페이지, 동영상: https://www.youtube.com/watch?v=Qy7OoH7uFn8)

 

트랜스포머들이 주는 교훈

탈바꿈에 성공하고 있는 트랜스포머들의 공통점은 다음 세가지이다.

첫째, 엔드투엔드 접근을 한다. IoT센서에서 최종적으로 데이터 레이크까지 전체 플로우를 하나의 플랫폼으로 감당할 수 있는 환경을 갖춘다. 데이터를 말단에서 수집하여 중앙에서 통합하여 실시간으로 분석하고 다시 이를 말단 제어에 활용한다.

둘째, 시장의 빠른 변화 속도와 복잡성으로 인해 많은 제조기업들이 인공지능, IoT와 같은 디지털 기술을 사용하여 새로운 서비스 생성 및 디지털 기업으로의 전환을 모색하고 있다. 전력화, 자동화를 거쳐 이제는 모든 것이 디지털화(Digitalization)된 시대를 맞이하여 기존 전통적인 제조업의 개념이 서비스와 제조가 결합된 방식의 ‘서비스 주도 제조업’으로 바뀌고 있다.

셋째, 신 기술 확보 및 적용에 과감하다. 디지털 탈바꿈된 환경을 구축하기 위해서는 다양한 신기술이 필요하다. 신기술을 도입하고 적용하기 위해 내부 자체 역량 강화는 물론 외부 전문 기술 회사와 파트너쉽도 활발하게 확대하고 있다.

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