Ⅰ. 도입

 

대구의 주력 산업인 섬유, 자동차 부품, 기계부품 산업의 부진으로 어려움을 겪던 지역경제는 설상가상으로 최근 발생한 코로나19로 직격탄을 맞고 많은 기업이 도산의 위기에 직면해 있다. 내수부진과 수출길이 막힘에 따라 다수 기업이 조업단축과 폐업을 고려해야 하는 상황이다.

 

대구는 2018년 기준 1인당 지역내 총생산 규모가 23,132천원으로 17개 시도 가운데 매년 최하위 수준이며, 2019년 기준 고용율은 57.9%로서 전국 평균 60.9%에도 미치지 못하고 있다.

 

산업구조 측면에서 2017년 기준 제조업 내 업종별 비중을 부가가치로 살펴보면 섬유 12%, 기계금속 24%, 자동차부품 30%, 전자정보기기 16%, 고무/플라스틱 9%, 음식료품 4%, 기타 5%로서 자동차 부품과 기계금속 산업이 주종산업임을 알 수 있다.

 

대구시는 이러한 경제상황과 산업구조 특성을 감안하여 대구경제 활성화를 위한 대구지역 산업육성계획을 수립하여 10대 전략산업 기본 육성 계획을 추진하고 있다. 대구 10대 전략산업은 미래형 자동차, 로봇, 스마트에너지, 물산업, 의료산업, ICT융합, 섬유, 지능형기계, 뿌리/소재, 도시형 산업이다.

 

코로나19로 위기에 봉착한 지역경제의 활로를 모색하고 산업구조를 첨단화하기 위해서는 4차산업혁명 시대에 부응하는 스마트공장(Smart Factory) 구축을 확대함으로써 생산시스템을 획기적으로 개선하는 것이 급선무라고 할 수 있다.

 

본 고에서는 대구지역 10대 전략산업 육성과 기업 경쟁력 강화를 위한 스마트공장 구축 활성화 방향을 살펴보고자 한다. 이를 위해 스마트공장의 개념과 정부정책을 살펴보고 지역기업의 스마트공장 구축 수요

분석과 성과분석에 기반을 두어 구축 방안을 제시해보고자 한다.

 

구분		주요 내용
핵 심 기 반 산 업	섬유	∙패션섬유, 의류·생활용 테크니컬섬유, 산업용 테크니컬섬유
	지능형기계	∙스마트절삭/성형가공 시스템 및 유닛, 미래형자동화공장 장비 및 모듈, 특수목적용 지능기계 및 장비
	미래형자동차	∙전기자동차, 자율주행차, 커넥티드카, 튜닝, 자동차부품
	뿌리/소재	∙산업용 소재 및 금속소재, 형상 제조공정 및 소재 특수기능 부여공정
	도시형산업	∙지역특화제조업(식품, 화장품, 토털패션), 대도시형 서비스업(생산자서비스, 프랜차이즈·유통, 문화/관광)
신 성 장 동 력 산 업	로봇	∙로봇 부품 및 부분품, 로봇임베디드, 로봇시스템, 로봇서비스
	스마트에너지	∙에너지 생산(부품소재 등), 저장(ESS 시스템, 이차전지 부품소재 등), 사용(스마트/마이크로그리드 등)
	물산업	∙물을 재화로 하는 중간재/최종재 혹은 용역, 물 공급·처리·이용 등 물 순환체계 전 과정
	의료산업	∙의료기기(치료기기, 의료영상기기, 진단기기, 복지·재활기기), 제약, 의료서비스(임상시험, 관광 등)
	ICT융합	∙전자부품·소재, SW 등의 요소기술이 된 부품/소재, SW, 모듈, 제품 및 관련 산업서비스

 

 

Ⅱ. 스마트공장의 개념과 정부정책

 

1. 스마트공장 개념과 도입 필요성

 

스마트공장(Smart Factory)이란 제품의 기획부터 판매까지 모든 생산과정을 ICT(정보통신)기술로 통합해 최소 비용과 시간으로 고객 맞춤형 제품을 생산하는 사람 중심의 첨단 지능형 공장을 말한다. 제품개발부터 양산까지, 시장 수요 예측 및 모기업의 주문에서부터 완제품 출하까지의 모든 제조 관련 과정을 포함하며, 수직적으로는 현장자동화, 제어자동화, 응용 시스템의 영역을 모두 포함한다.

 

글로벌 기업의 제조산업 현장은 생산관리시스템(MES), 기업자원관리(ERP) 등 첨단 기술과 결합하여 4차 산업혁명의 제조 정보화 구축이 추진 중이며, 국내·외 제조업은 로봇, IoT, 빅데이터, AI 등의 다양한 첨단기술이 결합한 스마트공장 추진이 이루어지고 있다.

 

대구지역 섬유, 지능형기계 등 전략산업 분야 기업들도 스마트공장 구축을 통해 공장의 생산성 향상, 에너지 절감, 인간 중심의 작업 환경, 개인 맞춤형 제조, 제조‧서비스 융합 등의 구현을 기대하고 있다.

 

그러나 지역 중소기업은 정보의 부족으로 스마트공장 구축에 부담감을 크게 느끼고 있다. 스마트공장 기술에 대한 이해 부족 및 준비가 부족하여, 기업의 공정 특성 및 제품 특성을 반영하지 못하여 시스템 활용도가 낮아질 수 있다. 또 기업 내부의 유지 관리 역량이 부족하고 구축된 시스템을 고도화하기 위한 내부 준비가 부족하다. 따라서 중앙정부 및 지방정부에서 지역 전략산업을 육성하기 위한 중소기업의 스마트공장 구축을 적극 지원할 필요성이 있다.

 

2. 중앙정부 스마트공장 지원정책과 성과

 

정부는 2018년 12월 관계부처 합동으로 ｢중소기업 스마트 제조혁신 전략｣을 발표하고, 2022년까지 스마트공장 3만개 구축 등 ‘공장혁신’, ‘산단혁신’, ‘일터혁신’을 통해 제조업 전반의 스마트 혁신을 추진하여 중소기업 제조강국을 실현하겠다고 밝혔다. 이러한 보급·확산사업에 힘입어 국내 스마트공장 구축 시장이 활성화되고 있다.

 

2014년에서 2018년 까지 중앙정부의 다양한 지원과 민간 자체의 투자로 7,903개의 공장이 스마트공장을 구축하였으며, 2019년 중소벤처기업부는 3,428억원을 투입하여 4,757개 스마트공장을 구축하였다.

 

[표 2] 스마트공장 구축 실적과 정부지원 목표(안)

(단위: 개)

구분	구축 실적	구축 목표
연도	’14~’18	2019	2020	2021	2022	합계
전국	7,903	4,757	5,600	6,000	6,200	30,460
대구	650 (8.2%)	270 (5.7%)	245 (4.4%)	245 (4.1%)	245 (4.0%)	1,655 (5.4%)

 

2020년 올해에도 중소벤처기업부는 스마트제조혁신 지원 사업에 총 4,925억원을 투입하여 민·관이 협력해 스마트공장 5,600개를 보급한다. 금년에 지원하는 사업은 스마트 대한민국 실현을 위한 핵심 사업들로 구성되어 있다. 주요 사업으로는 스마트공장 구축 및 고도화, 제조데이터 인프라 구축, 로봇활용 제조혁신지원, 스마트 마이스터 등 컨설팅, 공정ㆍ품질 기술개발, 현장수요형 스마트공장 기술개발, 스마트센서 선도프로젝트 기술개발 등 11개 내역사업으로 구성되어 있다.

대구지역에서도 2014년에서 2018년 까지 650개의 스마트공장을 구축하였으며 이는 전국 비중 8.2% 수준이다. 2019년 270개에 이어 2020년에도 국비 25,692백만원과 대구시비 1,850백만원 등 총 27,542백만원을 투자하여 245개 스마트 공장을 구축 지원하고, 2022년까지 총 1,655개 스마트공장을 구축할 계획이다.

 

’14~’17년 정부와 민간에서 스마트공장 구축을 지원한 5,003개 전국의 기업과 이에 포함된 대구지역의 기업 479개사를 비교 분석한 결과, 대구지역 스마트공장 구축기업의 생산성 증가 33.4%, 품질향상 41%, 원가감소 12.6%, 납기준수 16.6% 향상, 고용 2.4% 증가의 성과를 나타내었다. 이를 통하여 스마트공장의 공정개선 및 경영개선 성과가 상당히 높음을 알 수 있다.

 

[표 3] 스마트공장 도입 후 성과 총괄(업체당 평균)

[출처: 중소벤처기업부, 「스마트공장 보급사업 성과분석」, 2019. 5]

구분	공정개선 성과				경영개선 성과
	생산성 증가(+)	품질 향상(+)	원가 감소(-)	납기 준수(+)	고용 증가(+)
전국 (5,003사)	30%↑	43.5%↑	15.9%↓	15.5%↑	3.0명↑ (4.2%)
대구 (479사)	33.4%↑	41%↑	12.6%↓	16.6%↑	1.8명↑ (2.4%)

 

Ⅲ. 대구지역 지원현황과 수요조사 및 성과조사 분석

 

1. 스마트공장 구축 수요 및 구축 만족도 조사개요

 

대구지역 전략산업 기업의 기업 수요 맞춤형 스마트공장 구축 방향을 설정하기 위하여 지역 중소기업을 대상으로 스마트공장 구축에 대한 지원 수요 조사를 실시하였다. 또, 대구테크노파크 스마트제조혁신센터에서는 2014년부터 2018년 까지 스마트공장을 기 구축한 650개 기업을 대상으로 만족도 조사를 수행하였다.

 

스마트공장 구축 수요조사는 2019년 9월 10일 ~ 2019년 12월 11일까지 실시하여 유효하게 응답한 336개 기업을 대상으로 분석하였다. 스마트공장 구축 만족도 조사분석은 2014년부터 2018년까지 스마트공장 구축을 지원한 646개 기업을 대상으로 하였다. 조사일정은 2019년 11월 18일 ~ 12월 6일까지 실시하였으며, 지원사업 참여기업 중 207개 기업의 자료를 회수하여 분석하였다.

 

[표 4] 만족도 조사 대상 기업수

(단위: 개)

만족도 조사 대상 지원기업수	2014년	2015년	2016년	2017년	2018년
646	27	81	105	266	167

2. 대구 기업의 스마트공장 지원 수요 조사 결과

 

주요 수요조사 결과를 살펴보면 먼저 스마트공장 구축의 필요성 정도에 있어서 매우 필요함부터 보통까지가 25.9%로 나타났다. 본 문항의 평균은 5.00점 만점에 2.25점으로 나타났다.

 

스마트공장 구축 시 시급한 구축 목적을 살펴보면, 생산공정 효율화(66.7%)가 가장 높게 나타났으며, 이어서 품질관리 효율화(18.4%), 물류관리 효율화(13.8%) 순으로 나타났다.

 

스마트공장 구축 시 가장 먼저 구축하고 싶은 솔루션(소프트웨어)를 살펴보면, MES(공장생산관리) 구축(67.8%), ERP(전사적자원관리) 구축(19.5%), PLM(제품설계도면 관리) 구축(5.7%), SCM(공급망관리) 구축(5.7%) 순으로 나타났다.

 

스마트공장 구축 시 가장 먼저 구축하고 싶은 솔루션(소프트웨어)를 살펴보면, MES(공장생산관리) 구축(67.8%), ERP(전사적자원관리) 구축(19.5%), PLM(제품설계도면 관리) 구축(5.7%), SCM(공급망관리) 구축(5.7%) 순으로 나타났다.

 

스마트공장 구축으로 가장 크게 효과를 본 부문으로 생산성 증대(37.7%)가 가장 높았으며, 다음으로 제품의 성능 및 품질향상(26.6%), 납기 준수율 향상(14.0%) 순으로 나타났다.

 

지원사업의 성과를 더욱 높이기 위해 가장 우선적으로 개선되어야 할 부문으로는 지원 예산의 확대(42.5%)가 가장 높았으며, 다음으로 지원기업에 대한 지속적인 관리(39.1%)로 나타났다.

 

만족도 조사 결과 스마트공장 구축에 대한 만족도는 85% 수준으로 매우 높으며, 특히 생산성 증대와 제품의 품질향상, 그리고 납기 준수율 향상에 많은 도움이 되었음을 나타낸다. 향후 개선 방안으로는 지원예산의 확대와 지원기업에 대한 지속적인 관리를 희망하고 있음을 알 수 있다.

Ⅳ. 대구 전략산업 스마트공장 구축 지원 방향과 과제

 

1. 비전 및 전략

 

스마트공장 보급․확산을 통한 대구 전략산업 육성이라는 비전을 설정하고, 전략산업 기업의 스마트공장 구축에 대한 사전 컨설팅을 통한 수요 발굴 확대, 이를 통한 스마트공장 보급률 50% 달성, 그리고 스마트공장 구축 서비스 기업인 공급기업과의 협업을 통한 제조-서비스 융합 촉진을 목표로 제시하였다.

 

스마트공장 보급 전략으로는 신규구축과 고도화 지원으로 구분하여 신규구축을 지원하고 추후 기 구축 솔루션을 활용하여 연동설비와 솔루션 도입을 확대할 수 있도록 지원하여야 할 것이다. 스마트공장 구축 기술 부문은 크게 정보화, 자동화, 지능화 등 3개 부문의 솔루션 및 자동화 시스템 구축으로 구성된다.

 

대구 전략산업 육성을 위한 스마트공장 보급 세부 추진과제로는 공장 스마트화 기획, 공급기업 육성, 스마트공장 전문인력 육성, 기업 맞춤형 체계적인 스마트공장 구축 지원 등을 들 수 있다.

 

2. 주요 추진과제

 

① 대구 전략산업 업종별 스마트공장 구축 모델 개발

대구지역 전략산업의 스마트공장 구축을 위해서는 자사 제조공정의 현 수준을 진단할 수 있는 평가모델과 업종별/분야별 구축 가이드라인 개발이 필수적이다. 대구테크노파크 스마트제조혁신센터에서는 대구시와 함께 자동차 부품산업 분야를 시작으로 일반기계 산업, 섬유소재 산업, 전기전자 산업 순으로 스마트공장 구축 기술 모델을 수립하고자 한다.

 

업종별로 차별화된 스마트공장 구축 모델에 대한 적용성 검증을 위해 시범적용 및 보급과 연계하여 추진하고, 개발된 구축 참조 모델을 적용할 도입기업 및 공급기업의 임직원 대상 교육 프로그램을 운영할 필요성이 있다.

 

또 스마트공장 구축을 위해 가장 중요한 것은 구축대상 사업장의 업종별 현재 여건을 정확히 알고 추진하는 것이 필요하다. 생산제품의 종류와 생산방식, 공장규모 등 사업장 환경에 따라 적용기술, 범위, 방법이 달라질 수 있으며, 동일한 업종 내에서도 생산 공정의 특징에 따라 완전히 다른 각도의 구축 방법론이 적용 된다.

 

예를 들어, 섬유소재 산업의 경우 사업장 유형에 맞는 접근방법이 필요하다. 소재생산에 해당하는 원사, 직물 생산의 경우에는 연속공정 기반의 설비 구성으로 생산정보 자동 수집 등 비교적 스마트공장 구축이 용이하다. 반면 완제품 가공 봉제 공장의 경우에는 수작업 공정이 많이 포함되기 때문에, 스마트공장 시스템 사용시 수작업 공정의 기준관리 시스템을 구축할 필요성이 있다.

 

② 대구 스마트공장 공급기업 육성

대구지역 스마트공장 구축 활성화를 위해서는 스마트공장 구축 IT 서비스 기업인 공급기업을 체계적으로 육성할 필요성이 있다. 2020년 5월 21일 현재 중소기업기술정보진흥원에 등록된 공급기업은 전국적으로 1,762개 사이며, 대구지역에는 104개사로서 전국 비중에 있어서 5.9%를 차지하고 있다.

[표 5] 스마트공장 사업관리시스템 공급기업 등록현황

[출처: 중소기업기술정보진흥원, 스마트공장 사업관리시스템, 2020. 5. 21 현재]

구분	대구	서울	경기	인천	경북	부산	울산	경남	대전	충북	충남	세종	강원	광주	전남	전북	제주	전국
공급기업수	104	587	400	74	49	146	46	128	55	22	35	5	6	50	28	22	5	1,762
비중(%)	5.9	33.3	22.7	4.2	2.8	8.3	2.6	7.3	3.1	1.2	2	0.3	0.3	2.8	1.6	1.2	0.3	100

 

스마트공장 공급기업의 기술은 5대 분야로 기술분류 체계를 제시할 수 있으며, 인공지능, CPS(가상물리시스템), 보안 등 고도화를 위한 기술의 범위가 계속 추가되면서 공급기술의 범위도 계속 확대되고 있다. 스마트 제조 기술개발에 필요한 설계 및 콘텐츠 제작, 테스트 지원의 공용장비 구축을 통한 기업 콘텐츠 개발 역량 지원이 필요하며 이를 위해 스마트공장 테스트베드를 구축하여야 할 것이다.

 

대구지역 수요기업의 스마트공장 구축에 대한 요구의 수준도 낮은 편이지만, 아직 지역 공급기업은 자율․협업 제조를 위한 임베디드 SW, 디바이스 협업 SW의 경쟁력이 매우 취약한 상황이므로 스마트공장 공급 기술의 경쟁력 제고를 위한 연구개발 지원이 필요하다.

 

③ 대구지역 스마트공장 전문인력 육성

최근 스마트공장 보급이 확대되면서 지역 스마트공장 공급기업은 우수 인력 확보에 많은 어려움을 겪고 있으며, 도입 제조기업 역시 스마트공장 구축을 기획하고 관리할 전문인력이 매우 부족한 실정이다.

 

전문인력 양성을 위해서는 정기적인 수요 기업 및 공급 기업의 실무자 역량강화 교육을 우선적으로 실시할 필요가 있다. 수요기업 실무자 역량강화 교육은 스마트공장 전문가 초빙을 통해 스마트공장 기초 과정 및 기업별 실제 사례 위주의 교육을 실시한다.

 

공급기업 실무자 역량강화 교육은 공급기업 담당자 역량강화를 통해 수요기업의 스마트공장 구축시 올바른 전략 및 방향 제시를 할 수 있도록 하는 것을 목표로 하며, 대학의 교육프로그램과 연계할 필요성이 있다.

④ 스마트공장 구축의 체계적 지원과 사이버 보안 강화

대구지역 스마트공장 구축을 전문화하고 체계화하여 신규구축과 고도화의 성과를 높일 수 있도록 할 필요성이 있다. 이를 위해서는 스마트공장 전문가로 수요발굴 자문단을 구성하여 수요발굴 확대 및 기업 맞춤형 구축으로 제조 현장의 생산성을 제고할 필요성이 있다. 또 스마트공장 전문가의 구축 기업의 사후 컨설팅을 통해 구축 솔루션의 활용도 제고 및 고도화 연계 수요를 확보할 필요성이 있다.

 

이러한 컨설팅 활동을 통하여 지역 전략산업 중소기업의 스마트공장 구축 수요를 체계적으로 발굴하고 스마트공장 구축 효과와 만족도를 극대화 할 수 있도록 하여야 할 것이다.

 

또한 날로 중요시 되는 사이버 보안 문제를 해결하기 위하여 사이버 보안 컨설팅 체계를 갖추어야 한다. 스마트 공장과 산업 제어 시스템들이 인터넷에 연동될 경우 내·외부로부터 사이버해킹, 공격 및 테러 등 사이버 위협이 가중되므로 안전성과 보안성을 고려한 스마트공장을 구축하여야 하기 때문이다. 이를 위하여 대구 스마트공장 구축 지원 사업을 추진함에 있어서 한국인터넷진흥원 대구정보보호지원센터와 적극적인 협력 체계를 갖추고 안전한 스마트공장 구축에 공동 노력을 하여야 할 것이다.

Ⅴ. 맺음말

 

지금까지 대구지역 10대 전략산업 육성을 위한 스마트공장 구축 방향을 살펴보았다. 스마트공장의 개념과 정부의 스마트공장 구축 지원 정책을 검토하고, 지역 기업의 스마트공장 구축 수요와 성과분석을 통해 기업 수요 맞춤형 지원 정책을 제시하고자 하였다.

 

전략산업별 스마트공장 구축 모델 연구와 도입, 공급기업의 역량강화와 전문인력 양성, 그리고 사이버 보안 분야를 비롯한 사전 전문가 컨설팅 시행 등 체계적 지원체제가 우선되어야 한다. 지역 전략산업 기업의 대부분이 스마트공장을 구축할 수 있도록 적극 지원하고, 지역 산업혁신을 가속화함으로써 생산성 향상과 고급 일자리 창출 등 침체된 대구경제가 다시 활력을 찾을 수 있기를 바란다.