스마트 팩토리 Next (Industry 4.0과 Industry 5.0의 차이)

Industry 5.0은 Industry 4.0 기술을 기반으로 지속 가능성과 인간과 기계의 협업 강조!

지난 수년 동안 디지털화와 Industry 4.0의 효과가 논의되어 오고 있는 가운데 Industry 5.0에 대한 관심이 점점 커지고 있다.

Industry 5.0은 경제적 가치에서 사회적 가치 (예: 지속 가능성 및 에너지 사용 감소)와

웰빙(예: 자동화 시스템 및 로봇 작업을 포함한 복잡한 제조 환경 아래서 작업자 안전 확보)이라는 광범위한 개념으로 Industry 4.0의 개념을 넘어서고 있다.

Industry 4.0

Industry 5.0를 전망해 보기 위해 Industry 4.0의 목표과 방법론를 정리해 본다.

Industry 4.0은 제조업의 디지털화에 큰 역할을 하고 있다.

대표적인 기술로 IoT, 디지털 트윈, 로봇, 자동화, 데이터 공유, 정밀 분석, AL과 ML 사용을 확대하는 등 광범위한 기술 적용과 융합이 있다.

이러한 디지털 기술은 생산성과 효율성 증가를 목표로 가상화(예를 들어 작업 셀, 생산라인 및 플랜트의 디지털 트윈)와

자동화를 통해 생산 공정에서 인적 자원 개입의 필요성을 줄여간다. 

이러한 접근 방식이 작동하려면 기계와 시스템 사이에 높은 수준의 통신과 기술 융합이 전제되어야 한다.

이렇게 되면 제조 운영 내의 관련 요소들은 필요에 따라 독립적으로 의사결정을 내릴 수 있게 된다.

Industry 5.0으로 가치 향상

Industry 5.0은 Industry 4.0의 기술을 기반으로 하지만 사람과 기계 간의 협력이 강조된다.

Industry 5.0은 제조 운영에 있어서 자동화와 인간의 통찰력으로 최적화 균형을 창출해내는 것이 목표라고 주장하는 사람들도 있다.

즉, 자동화를 통해 단조롭고 반복적인 작업에서 작업자가 자유로워지며 공정과 운영은 작업자의

전문 지식을 활용하여 실시간으로 정교화되고 개선되는 최상의 환경을 지향하게 된다.

제조 및 기타 산업에서 인간의 통찰력과 기계가 결합하여 개선된 결과를 만들어낸 사례가 많이 있다.

예를 들면, IoT, 데이터 분석, 모델링 등을 제조업에 적용하는 방식과 유사하게 현대 기상학 분야를 보면

전 세계의 방대한 기상 데이터를 수집하여 이를 기반으로 날씨를 예보한다. 이러한 데이터는 정교한 모델에 흡수되어 예보를 생성한다.

항공, 교통, 물류, 이벤트 기획 등 다양한 산업의 기업들이 이러한 데이터 기반 일기 예측을 토대로 사업을 운영한다. 

경쟁 우위를 획득하려는 기업들은 기상학자를 고용하여 예측 결과를 모델링하여 예보를 정밀화한다.

기상 전문가들은 상황에 따라 특정 지역에 대한 지식을 기반으로 예보를 세부 조정할 수 있다. 

또한, 모델의 특징이나 놓치는 특정 사항을 파악하고 있어 이에 따라 예측을 보정하거나 정밀화할 수 있다.

제조 기업에서도 예측에 자사의 전문 지식을 결합하여 공장의 자동화 혜택을 증가시킬 수 있다.

Industry 5.0의 지속 가능성 측면

또한, Industry 5.0은 제조업의 사회적, 환경적 책임을 강조하고 지속 가능성을 중시하며 새로운 차원의 높은 수준을 추구하는 방향으로 나아가고 있다.

오늘날의 시장은 규제 기관, 주주, 그리고 고객들이 지속 가능성에 대한 요구와 주도권을 쥐고 있다.

스마트한 제조 전략 입안과 적절한 기술 도입으로 이러한 문제를 해결함과 동시에 제조 운영을 개선하여 수익을 증가시키고 비용을 절감할 수 있다.

추진 방법으로 임시방편 방식이 아닌 유연하고, 통합된, 아주 일상적인 방식으로 지속 가능성을 다루어야 한다.

제조 운영의 부분적인 지속 가능성 측면에 집중하기 보다는 (예: 생산에서의 폐기물 삭감, 차량의 연료 효율 등)

엔드-투-엔드 방식의 시나리오 기획과 전략적 분석이 필요하다.

먼저 적절한 전략을 설정하고 여기에서 스마트 기술이 도입되어야 한다. 그리고 지속 가능성 실현 과정을 검증하기 위해 관련 데이터를

수집하여 파라미터를 측정하고 관련 데이터는 집계하고 분석하여 이해 관계자 모두에게 보고하고 공유한다. 

이렇게 제공되는 중요한 정보는 기준치를 설정하고 어느 영역을 얼마만큼 개선해야 하는지 도움이 되며,

초기의 디지털화와 Industry 4.0 프로젝트에서 추진했던 방법과 비슷하다. 

지속 가능성에 가장 크게 영향을 주는 사례와 시나리오를 식별하여 우선순위를 두고 추진하는 것이 바람직하다.

Industry 5.0의 사회적 웰빙 측면

Industry 5.0의 관심은 지속 가능성에 집중되고 있다. 또 다른 주요 역할 중 하나가 근로 환경 개선이다.

그 첫 번째로 자동화 시스템과 로봇이 가동되는 복잡한 제조 환경에서의 근로자 안전 문제 해결이다.

생산라인에서 반복적인 작업과 위험한 작업을 로봇이 대부분 수행하고 있지만 제조 환경에 따라 작업자들이 수작업으로 해야 하는 경우도 있다. 

Industry 4.0 관점에서 로봇을 활용하는 초점은 운영의 효율성에 있다. 

로봇 시스템의 디지털 트윈으로 작업 셀이나 생산라인의 전체 맥락에서 원활한 운영을 보장할 수 있고 시뮬레이션으로 안전한 운영 조건을 확보할 수 있다.

한편, Industry 5.0은 로봇 시스템과 사람이 협력하여 작업할 수 있는 방법을 찾는다. 

안전 때문에 기능이 제한된 로봇 시스템을 설치하거나 안전 가이드를 설치하여 사람의 접근을 막는 방법이 아니라,

로봇 시스템과 사람이 함께 작업할 수 있는 방법을 찾는다. 

해결 방법 중 하나는 협동 로봇이 될 것이다, 사람인 작업자의 제조 운영 지식을 제조 공정에 공유하여 로봇 시스템을 활용하면 장점이 증가할 것이다.

참조 | https://www.rtinsights.com/whats-next-for-smart-factories-a-look-ahead-to-industry-5-0/​