[IT issue] 자동화 공장, 스마트 팩토리, 스마트팜

- 공장 자동화(factory automation)

• 제품의 설계에서 제조, 출하에 이르기까지 공장 내의 공정을 자동화하는 기술
• 컴퓨터 시스템이나 산업 로봇을 도입하여 공장의 무인화, 생산 관리의 자동화 등을 행하는 시스템 총칭
• 스마트 팩토리와는 다르게 반드시 디지털일 필요 없음
• 수직적 통합으로 'Factory'와 'Manufacturing'의 범위
• 공장 자동화의 수직적 통합 지원 기술로는 생산설비의 많은 데이터를 획득하기 위한 스마트센서와 사물인터넷(IoT) 기술, 생산현장 에너지절감 기술, 제조 데이터 분석을 위한 제조 빅데이터 기술 등이 포함
• 스마트 팩토리를 가기 위한 첫 걸음
• ex) 핸드폰 생산검사 : 적외선 센서나 전자기 자동 터치 등 기계가 알아서 검사

 

- 스마트 팩토리(Smart Factory)

• 모든 것이 자동화 되는 것을 의미
• 공장에서 특정 설비에 국한되지 않고, 전 공정과 공장, 단계를 전부 통합, 유기적으로 결합해 사용하는 것
  > AI, IOT, 빅데이터 등 기술을 서로 융합해 적용한 DX 기술
• DX기술 : 스마트팩토리와 디지털 트윈, 스마트 시티를 포함, 인공지능(AI), 빅데이터, 클라우드, 블록체인, 사물인터넷 (IOT), 메타버스, AR, VR 등
• 최종 목표 : 수집된 모든 빅데이터를 활용해 완전한 자동화를 이루는 것
• 스마트팩토리 도입시 직원 감소 우려
  > 기술이 발전하면서 다른 분야에 도전해 사업 확장
  > 실제 통계를 보면 오히려 고용이 증가하고 있는 상황
  
• 장점
  • 휴먼 에러(직원들이 직접 수기로 입력시 발생하는 오류) 없어짐
    > 휴먼 에러 데이터가 쌓이면 나중엔 원인을 찾을 수 없는 큰 문제로도 이어질 수도 있음
  • 인명 피해 등 산업 재해 감소
  • 데이터를 기반으로 필요한 물품을 생산, 관리하기 때문에 불필요한 지출을 줄이며, 원가 절감 가능
• 자동화 공장과의 차별점
  1. 전과정에 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI), 빅데이터 등으로 통합해 자동화와 디지털화를 구현
  2. 제조에 관련된 조달, 물류, 소비자 등 객체가 존재
     > 이 객체에 각각 지능을 부여하고 이를 사물인터넷(IoT)으로 연결해 자율적으로 데이터를 연결·수집·분석하는 공장
  3. 기획, 설계, 생산, 유통 등 전 과정을 정보통신기술(ICT)로 통합해 최소 비용 및 시간으로 고객 맞춤형 제품을 생산하는 공장
  4. 다양해진 고객의 요구사항에 대응하기 위한 수평적 통합 방향은 'Smart' 범위
  5. 스마트 팩토리의 수평적 통합 지원 기술은 제품설계 도구인 CAD/CAE 등을 포함하는 PLM 솔루션, 시제품 생산을 빠르게 지원할 수 있는 3D 프린터, 가상과 실재의 연동이 가능한 사이버물리시스템, 제조 프로세스 분석을 위한 공정 시뮬레이션 등이 포함

 

- 스마트 팜(Smart Farm)

• 인공지능(AI)과 로봇, 사물인터넷(IoT) 등을 농·축·수산물 생산 환경에 적용한 지능형 농업 시스템
• 기존 농기계에 AI와 빅데이터를 더해 자동화한 형태로 로봇 활용
• 스마트팜 기술 개발의 또 다른 핵심  - '친환경'
  • 2017년부터 식물 공장을 구축한 넥스트온 -스마트팜 통합 솔루션 제공
  • 온·습도, 물 등 재배 환경과 식물 높이와 성장 속도 등 생육 정보를 수집하고 분석 > 최적의 재배 환경을 구축
  • 작물 재배에 필요한 양액을 재활용해 세계 최초로 오폐수 무방출 시스템 실현
• 시장 현황
  
  • 연 평균 9.8% 성장해 2025년이면 220억 달러(약 27조 4600억원)에 달할 것으로 전망
  • 국내 농경지 약 95%가 노지인 반면, 지금까지 스마트팜이 유리온실, 비닐하우스 등 시설 재배를 중심으로 발전
• 장점
  • 농·축산업 인구 고령화 문제를 해결
  • 농·축산 생산 시설 환경을 빅데이터 기반으로 관리해 생산성을 높일 것
• 문제점
  • 스마트팜은 어찌 보면 농업이 아니라 일반 제조업에 더 가까움
  • 토양을 기반으로 하지 않음
  • 대규모 자본이 투여되어야만 성공할 수 있는 사업이기에 농민들이 접근하기 어려운 구조
    
  • 생산된 상품과 기존의 농산물들이 시장경쟁을 벌여야 하는 고충을 농민들에게 떠넘기는 행위
  • 자본은 기술을 고도화시키고 농장의 규모화를 촉진 > 노동의 형태도 상시고용으로 농업노동자로 전락하게 될 것
  • 기후변화로 인한 탄소감축의 한축이 되어야 할 농업은 소농형태 > 이미 오래전에 지속가능한 농업이란
    측면에서 결정된 일
• 활용 사례
  • 이마트'스마트팜 채소'
    : 최근 잦아진 이상기후 속에서 물량 수급이 불안정한 채소류를 안정적으로 확보하기 위해 운영 확대
  • 홈플러스 '도시형 스마트팜 카페'
    : 이상기후·신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 등으로 안전한 농산물을 찾는 소비자의 니즈를 반영
    : 당일 매장에서 직접 수확한 농산물을 이용한 샐러드 등 웰빙 먹거리와 각종 음료를 판매하는 ‘팜 카페’ 형식
• 발전방향
  • 노지에서 이뤄지는 농사에서도 농약 치는 시기, GPS를 활용한 경운기 투입, 수확량 예측 등 스마트팜 기술을 활용한 초정밀 농업이 적용되어야 함
  • 장기적으로는 기업이 빅데이터를 수집하고 활용해 스마트팜 플랫폼을 구축하고, 농민은 농업 협동조합을 만들어 이 플랫폼과 상생할 수 있어야 함

 

 

 

 

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