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[SIMTOS 2018] -자동화 솔루션 최신 트렌드- 4차 산업혁명의 세상을 움직이는 힘

 SIMTOS 미리보기 우리 속담에 ‘구슬이 서 말이라도 꿰어야 보배’라고 했다. 4차 산업혁명에 대해 빅 데이터, 초연결, IoT, AI, 클라우드 등 많은 키워드들이 있다. 하지만 정작 이것을 하나로 묶어내지 못한다면 4차 산업혁명은 그저 구호에 불과할 것이다. 최근 다양한 기업들이 산업의 판도를 바꿀 자동화 솔루션을 선보이며 스마트공장의 열풍을 주도하고 있다.제조 혁명시대 승자로 살아남는 법4차 산업혁명시대의 제조업은 스마트 팩토리로 상징된다. 스마트 팩토리(Smart Factory)는 완전자동화(Full Automation)를 넘어서 완전 자율화(Autonomy)된 공장, 즉 자율생산 시스템을 갖춘 공장이다. 물품주문에서, 생산발주, 생산계획까지 ERP시스템에 의해 관리되고, 공정최적화(Process Optimaization)와 예지(Prediction), 이상 징후 감지(Anomaly detection) 등은 데이터를 기반으로 인공지능 솔루션에 의해 통제되고 운용되는 시스템이다.스마트 팩토리는 이렇듯 Self-Organization(자율구성)을 기반으로 모듈화가 실현되어 생산할 물품에 최적화된 공정이 스스로 조립되어 생산하는 Plug and Produce(PNP)가 구현되는 공장이다.스마트 제조혁명 시대에 최종 생산자는 바로 스마트 팩토리 솔루션을 확보한 기업이 될 것이다. 내년에 개최되는 SIMTOS 2018에서도 4차 산업혁명 특별관을 통해 스마트 팩토리와 관련한 다양한 솔루션이 선보일 예정이다. 최근 전시회나 발표 등을 통해 모습을 보인 스마트 팩토리 솔루션을 통해 미래 생산 트렌드를 살펴봤다. 지멘스(SIEMENS) ‘MindSphere’스마트 팩토리 구축을 선도하는 업체라고 한다면 지멘스(SIEMENS)를 빼놓을 수 없다. 지멘스의 독일 암베르크 디지털 공장은 세계를 대표하는 스마트공장으로 1,000여개의 IoT 센서로 공정 각 단계마다 제품의 이상 유무를 점검해 불량품 발생을 최소화하고, 축적된 데이터로 생산라인에서 생길 수 있는 위험 요소를 미리 제거해 생산효율성을 극대화시킨다.지난 3월 29일 코엑스에서 개최된 ‘Smart Factory+Automation World 2017’에 참가한 지멘스는 고객맞춤형 스마트공장 솔루션을 소개했다. 지멘스가 내놓은 솔루션인 ‘마인드스피어(MindSphere)’는 데이터를 정보로, 정보를 공장혁신으로 만들 핵심이다. 클라우드 기반의 개방형 IoT 운영 시스템 ‘마인드스피어’는 업종이나 규모와 관계없이 기업의 디지털 혁신을 돕는다. 마인드스피어는 산업용 클라우드 플랫폼을 통해 생산공정을 관리하고, 운영 및 통제해 줌으로써 기존에 설치된 장비와 시스템을 연결시켜줄 뿐만 아니라 가상물리시스템(Cyber-Physical System, CPS) 기반의 가상공장과 현실의 물리적 공장을 연결해 준다.마인드커넥트 나노(MindConnect Nano) 등을 사용하여 사용자가 정의한 모든 데이터를 수집하고 지정된 시간 간격으로 마인드스피어에 전송하면 마인드스피어에서 이 데이터를 분석하고, 검증데이터는 작업 권장사항의 형태로 제공된다. 분석과 검증을 통해 스마트해진 데이터는 가공프로세스를 최적화시켜 생산효율을 향상시키고, 스마트공장의 잠재력을 키우게 된다. 마인드스피어를 활용한다면 중소기업도 서버의 구축없이 손쉽게 클라우드 서비스를 제공받을 수 있으며, 이를 통해효율적인 생산시스템 관리를 할 수 있다.화낙(FANUC) ‘FIELD’일본의 화낙(FANUC)은 지난 9월 18일 독일의 하노버에서 개최된 ‘EMO 2017’에서 자사의 스마트 팩토리 솔루션을 선보였다. 바로 필드(FIELD)다. 스마트공장 트렌드에 맞게 FIELD(FANUC Intelligence Edge Link & Drive System)이라는 컨셉으로 IoT와 AI를 활용하여 스마트공장 구현 및 다른 PLC와도 MTConnect 통신 프로토콜을 통해 연결이 가능하다. 이 시스템은 CNC 머신, 로봇, 센서, 컴퓨터 주변 장치 등과 연동하는 플랫폼으로 Fanuc, Cisco, Rockwell, PN이 협업하여 만들려는 생태계다. 바로 각 공정의 끝과 끝(EDGE)를 모두 연결하고 Cloud를 구성하겠다는 의미다.이 시스템은 화낙이 보유한 막대한 유지 보수 데이터베이스를 활용하여 산업용 로봇의 오작동 또는 중단을 사전에 인지/수리함으로써 공장의 생산성 향상과 효율 극대화를 목표로 한다.화낙은 FIELD 플랫폼을 통해 제조 자동화를 새로운 차원으로 끌어 올리려 한다. FIELD 플랫폼은 단순히 제품의 연결성만을 강조하는 것이 아닌 각 제품들의 데이터를 효율적으로 관리하면서 품질을 향상시키는 것이다.FIELD는 하드웨어와 소프트웨어로 구성돼있어 여러 외부 컴퓨팅 장치를 매우 안전한 방식으로 플랜트 네트워크에 추가할 수 있다. 이 소프트웨어 제품군은 오픈 소스 및 독점 라이선스 제품으로 구성돼 CNC 기계 및 로봇을 포함한 모든 자동화 장비의 머신 데이터는 개방형 API를 통해 애플리케이션 개발자가 액세스 할 수 있다. 또한 머신 데이터에 쉽게 액세스 할 수 있으므로 타사가 FIELD 플랫폼에서 실행되는 응용 프로그램을 개발하는 노력이 크게 줄어들고 다양한 모니터링 및 분석, 실시간 기능을 제공한다. 두산공작기계 ‘아이두 컨트롤(aI doo control)’두산공작기계는 지난 SIMTOS 2016 전시회에서 자사의 스마트 팩토리 솔루션인 ‘아이두 컨트롤(aI doo control)’을 처음 선보였다. ‘아이두 컨트롤(aI doo control)’은 언제 어디서나 고객 장비의 운영 및 가공 정보를 모니터링하고 분석할 수 있도록 지원해 생산성의 향상, 비가동 시간의 단축, 공구비용 절감, 품질 불량 감소, 유연한 생산계획 관리 등 고객 수익을 극대화 할 수 있다.아이두 컨트롤은 METAL CUTTING전용 모니터링 시스템 모듈이다. 즉 공작기계 장비를 언제 어디서나 모니터링 하면서 장비의 상태 및 각종 정보와 통계자료 집계를 살펴볼 수 있다. 이를 기본으로 데이터가 축적되면 예견제어가 가능하기 때문에 지방과 해외에 있는 현장에 직접 가지 않더라도 여러 공장 상황을 동시에 볼 수 있는 등 효율적인 업무가 가능하다.아이두 컨트롤은 공구 관리(Tool Management), 품질 관리(Quality Management), 재고 관리(Inventory Management), 프로그래밍 관리(Program Management), 머신 러닝(Machine Learning) 등 다양한 분석 관리 기능을 탑재하고 있다.공작기계에서의 아이두 컨트롤은 기본적으로 기존의 스마트 팩토리 MES&ERP 시스템과 연동해 설치 운영할 수 있다. 두산공작기계는 향후 아이두 컨트롤이 많은 데이터를 축적한다면 예지 기능 등 다양한 요구 사항들을 반영할 수 있을 것이라고 자신한다. 현대위아 HW-MMS현대위아는 경남 창원시 창원컨벤션센터(CECO)에서 개최된 ‘제16차 세계한상대회(10월 25일 ~ 27일)’와 ‘창원국제제조기술전(MATOF, 10월 30일 ~ 11월 3일)’에서 지난해부터 시범 운영 중인 공장자동화 기술을 기반으로 한 스마트 팩토리 솔루션 HW-MMS(HYUNDAI WIA-Machine Monitoring System)를 선보였다.HW-MMS는 현대위아가 제공하는 고객 장비 원격 관리서비스를 의미한다. HW-MMS는 Cloud와 Remote 두 가지 형태로, 장비 원격 모니터링 시스템인 HW-MMS Cloud와 장비 원격 진단/제어 시스템 HW-MMS Remote를 말한다. HW-MMS Cloud는 고객사의 기계마다 네트워크를 부착해 가동 현황과 같은 기기 정보를 수집해 공장별, 기간별, 장비별로 이상 건수, 생산량 등 수치 분석과 통계를 제공한다. HW-MMS Remote는 TV 리모콘을 작동하듯이 멀리 떨어진 곳에서 장비를 제어할 수 있는 진단 및 제어 시스템으로 고객 PC나 스마트폰 화상 연결을 통해 실시간 양방향 영상 진단이 가능하다. 실시간으로 원격 진단과 제어가 가능한 서비스로 스마트폰 혹은 태블릿 PC 등과도 연계해 기기에 어떤 문제가 발생하면 리모트 서버를 활용해 신속하게 장비를 정상화시킬 수 있다. 현재 현대위아는 미국 법인을 포함해 24개 공장, 160여대의 기계를 대상으로 HW-MMS를 운영하고 있다.
관리자 2017-12-05
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[SIMTOS 2018] -해외 전시회 조망 ‘EMO 2017’- 성큼 다가온 산업의 미래

 SIMTOS View 이번 ‘EMO 2017’에서는 향후 제조업이 어떤 모습으로 변화할지 그 실체를 엿볼 수 있었다. 현재 진행되고 있는 새로운 제조 트렌드가 점점 더 확실하고 다양하게 모습을 드러냈으며 이에 발맞춘 제조 솔루션을 선보였다. 더 나아가 미래의 제조 산업을 이끌 다양한 아이디어를 확인할 수 있었으며 관련 연구도 활발하게 진행 중이었다.  서서히 모습 드러낸 Industry 4.0이번 EMO 하노버 전시회에서는 인더스트리 4.0이나 사물인터넷(IoT)의 실행에 대한 가능성도 확인할 수 있었다. 일본의 오쿠마(OKUMA)는 간단한 셋업만으로 스마트공장을 구축할 수 있는 특징을 가진 연결 플랜(Connect Plan)과 스마트 플랜(Smart Plan)을 선보였다.연결 플랜은 NC콘트롤러인 OSP suite에 공장 가동 모니터링용 소프트웨어 Factory Monitor suite를 접속함으로써 생산 현장 내 기계 가동상황을 한 눈에 볼 수 있도록 했다. 스마트 플랜은 OSP suite에 작업 계획 작성 및 관리를 위한 소프트웨어 Process Management suite를 접속해 가동률과 납기, 공정 등을 관리함으로써 제조현장의 효율을 향상시켰다. 마작(MAZAK)은 스마트 공장 구축을 위한 솔루션 iSMART Factory를 선보였다. iSMART Factory는 조그만 상자 형태의 포그 컴퓨팅 장치인 Mazak SMART BOX와 공장 내 설비들과 사무실의 컴퓨터, 태블릿 PC 등을 네트워크로 연결해 장비의 구동상황을 모니터링하기 위한 소프트웨어인 Smooth MONITOR AX, 방대한 양의 공구 정보관리를 도와주는 소프트웨어로 툴 프리셋터에서 계측한 공구직경 및 길이 등을 소프트웨어의 공구정보 데이터베이스에 입력할 수 있으며 툴 ID를 스캔만으로 공구 정보를 장비에 등록하는 것도 가능한 Smooth TOOL Management 등 다양한 공정관리 소프트웨어로 구성된다.Mazak SMART BOX는 간단한 설치만으로 스마트공장을 실현할 수 있는 포그 컴퓨팅 장치로 오피스 네트워크와 팩토리 네트워크 사이에 위치하며 공작기계나 레이저 가공기, 기타 설비기기, 센서 등에서 발생하는 데이터를 오피스 네트워크로 올려 보내며 공작기계에 특화된 오픈 통신규격인 MTConnect를 채택해 MTConnect에 대응 가능한 장비라면 메이커나 모델에 관계없이 최대 6대까지 연결이 가능하다.스위스의 그롭(GROB)은 모듈결합을 통해 생산에서부터 서비스에 이르기까지 라이프 사이클 전반에 걸쳐 생산성을 향상시키는 솔루션을 내놓았다. 스마트폰 등을 통해 실시간 상태 모니터링을 하는 GROB4 Line, 장비 데이터를 쉽고 효율적으로 수집할 수 있는 Ethernet- TCP/IP를 통한 Web-IO 디지털 로거 데이터 전송모듈, 시각화 클라이언트 등으로 구성된 GROB4 Analyze가 그것이다. 이를 통해 개별 장비의 분석은 물론 일일비교 분석, 장비간 비교 분석 역시 가능하고 타사 장비와도 연결, 유저들은 이를 통해 비생산적인 단계를 식별하여 문제의 원인을 신속히 파악해 교정할 수 있다. 또한, 머시닝센터 기반의 선반가공이 가능한 복합 5축가공기 G350T도 선보였다.화낙(FANUC)은 스마트공장 트렌드에 맞게 FIELD(FANUC Intelligence Edge Link & Drive System)이라는 컨셉으로 IoT와 AI를 활용하여 스마트공장을 구현하고 다른 PLC와도 MTConnect 통신 프로토콜을 통해 연결 가능하다는 것을 보여주었다. 떠오르는 신(新) 제조 트렌드 ‘3D 적층가공’이번 전시회에서는 3D 프린팅에 대한 기술 트렌드 역시 확인 할 수 있었다. 일본 마츠우라, 마작, 오쿠마, 독일 DMG-MORI에서는 레이저 융착방식(LMD)의 3D적층 가공기를 출품하였다. 오쿠마(OKUMA)는 밀링, 터닝, 연삭 및 LMD방식의 적층가공 및 열처리 기능을 갖춘 mu-6300V LASER EX로 항공기 BLISK의 Inconel 718 소재 샘플가공을 시연했다.마작(MAZAK)은 LMD 방식의 5축 하이브리드 복합가공기 INTEGREX i-300S AM 출품했다. 기종은 기존방식과 달리 여러 개의 레이저 빔을 중심부에 금속 분말을 분출시킨다. 따라서 중력에 의한 분말 공급의 치우침이 적어 5축 자유곡면 및 미세한 적층이나 열 영향의 문제가 되는 박판소재 적층에 유리하다. 이 장비는 머시닝센터에서 3차원 물체를 만들어 내기 위해 원료를 여러 층으로 쌓거나 결합시키는 입체(3D) 프린팅이 작동하는 방식으로 원료를 층으로 겹쳐 쌓아서 3차원 물체를 만들어 내는 금속 적층가공(Additive Manufacturing)인 3D 적층 후 선삭 및 머시닝이 가능한 것이 특징이다. 이를 활용하면 절삭공구와 3D 적층조형 공구를 선택하여 한 장비에서 절삭과 3D 적층이 가능하여 이종 합금을 접합할 수 있어 여러 가지 금속 재종과 다양한 어플리케이션에 대응 가능하다.마츠우라(MATSUURA)는 복잡한 금형의 방전가공 없이 얇은 리브가공이 가능하여 금형설계에서 가공까지 38%의 금형제작 시간 절감이 가능한 LUMEX Avance-25 출품하였으며 독일 DMG-MORI는 5축 가공기에 적층가공(Additive Manufacturing) 기능이 탑재된 Lasertec 65 3D를 출품했다. 이 장비는 레이저 헤드 전환 자동셔틀 핸들링 시스템에 의해 레이저 헤드가 좌우로 이동하여 분말노즐에 의해 금속증착 작업 후 밀링작업이 가능하여 유연한 작업이 가능하도록 한 것이 특징이다.이밖에도 항공기 부품인 프레임 가공에 최적화된 Handtmannd의 Compact cell과 같이 팰릿이 90도로 회전되고 팰릿교환이 가능한 컴팩트한 장비가 전시되었다.3D 적층가공과 함께 코봇 및 다관절로봇을 활용한 자동화 라인 구성의 출품도 눈길을 끌었다. 여기서는 5축가공기의 출품이 두드러졌으며 일본의 DMG-MORI, 오쿠마(OKUMA), 마키노(MAKINO), 독일의 GROB, HERMLE, CHIRON 등이 관람객의 발길을 잡았다. 특히 HORKOS, GROB, SW, FILL 등은 생산성을 강조한 2스핀들 머시닝센터를 출품해 눈길을 끌었다.이밖에도 스마트공장과 관련하여 대표적인 업체인 DMG-MORI, 오쿠마(OKUMA), 화낙(FANUC), 마작(MAZAK)등에서 공작기계나 레이저 가공기, 기타 설비기기, 센서 등에서 생성된 데이터를 활용한 스마트공장을 부스 내에 시연했다. ▲ 사진 왼쪽부터 GROB의 수평형 5축가공기, 마작(MAZAK)의 적층가공기 INTEGREXi-300AM, 화낙(FANUC)의 협동로봇, 오쿠마(OKUMA)의 자동화 라인.시장은 지금 4차 산업혁명 중이번 EMO 전시회는 코봇(Collaborative Robot: 협동로봇), 디지털 트윈(Digital Twin : 가상환경이 현실에서 그대로 구현되는 것), 에너지 효율(Energy Efficiency), 예측보전(Predictive maintenance), 스마트 재료(Smart materials) 와 같은 4차 산업 관련 최신 기술트렌드를 선보였다. 전체적으로 고기능화에 이어 고효율화, 에너지 절약, 생산제품에 대한 유연성이 강조되는 분위기였다.갈수록 기계의 성능은 좋아지고 있으며, 또한 자동화, 지능화 등 특히 사용자의 가공 제품 요구에 맞는 유연한 공작기계를 개발하고자 하는 경향이 뚜렷했다. 적층가공(Additive Manufacturing)을 공작기계에 접목한 장비들의 출품이 늘어나고 있어 향후 다양한 적층가공 및 하이브리드 가공 공작기계의 기술개발 필요성이 대두되고 있는 것도 확인 할 수 있었다. 유럽에서는 제어기 업체를 중심으로 전통제조업과 IT를 접목시켜 생산효율 극대화를 위한 인더스트리 4.0을 활용하고 있으나 이번 전시회의 특별관으로 구성된 INDUSTRIE 4.0 AREA는 연구소, 대학 중심의 선행연구 소개 및 기업들의 솔루션 중심의 기술제안 및 국제협회 들의 핵심 프로젝트 발표 등으로 활용됐다.
관리자 2017-12-05
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[SIMTOS 2018] -대한민국 로봇산업 기술로드맵- 제조·부품·안전 등 8대 로봇 핵심기술 중점 개발

 R&D Trend   자료_ 산업통상자원부, 한국산업기술평가관리원대한민국 로봇산업 기술로드맵 대한민국의 지능로봇기술의 수준 및 경쟁력에 대한 정직한 평가와 진단을 하고자 노력하였으며 아울러 로봇 기술이 가져올 우리 사회의 변화에 대한 예측, 경쟁국들의 기술개발 현황파악을 통한 새로운 기술 개발방향 설정, 이를 위한 정부 R&D 정책방향 제언을 담았다. 이번 로드맵을 통해 향후 대한민국이 로봇기술 및 산업에서 혁신과 경쟁력을 유지하기 위하여 나아가야 할 방향을 제시해본다. 제조로봇2015년 세계 산업용 로봇시장 규모는 111억불로 추산되며 연평균 14% 성장하고 있음. 대부분의 시장을 소수의 주요 제조사(Yaskawa, ABB, KUKA, Fanuc 등)가 차지하고 있다. 2015년 중국시장이 전체시장의 27%를 차지하고 있으며, 2019년에는 38%에 이를 것으로 예상된다(IFR 2016, 공급대수 기준). 따라서 중국시장은 현재 뿐 아니라 향후 5년간으로도 세계에서 가장 큰 시장으로 예측된다.전 세계적으로 제조로봇의 수요는 전통적으로 자동차 산업용 로봇시장의 규모가 가장 크나 전기전자 산업용 로봇시장이 매우 빠른 속도로 성장하며 추격하고 있다. 한국과 일본의 경우 전기전자 산업용 로봇시장의 규모가 자동차 산업용 로봇시장의 규모에 필적하고 있다.노동집약적 공정의 자동화, 특히 기존의 제조로봇으로는 자동화가 불가능하였던 공정들의 자동화를 위하여 관련 필수 핵심 기술(협동로봇 기술, 로봇 조립 기술 등)에 대한 연구와 관련 제품의 출시가 주요 제조사를 중심으로 이루어지고 있으며 이와 관련한 국제 표준안(ISO/TS 15066 등)도 가시화 되고 있다. 동종의 대량생산 공정용 로봇 기술을 급격히 키우고 있는 중국과 이미 세계제조 로봇 시장의 절대 강자이고 특히 중국 시장을 석권하고 있는 일본, 다품종 변량 생산 공정에 대응 가능한 미래지향적 로봇기술을 축적해가고 있는 유럽의 기업들과 경쟁하기에는 국내 제조로봇 기업들의 기술적/경제적 저변이 매우 약하다.이러한 이유로, 중국 로봇 및 자동화 시장이 급격히 성장함에 따라 일본과 유럽 등 전통 제조로봇 강국 기업들이 수혜를 입고 있으나 국내 제조로봇 기업은 상대적으로 중국시장의 성장에 큰 혜택을 보지 못하고 있으므로 이를 해결하는 것이 시급한 과제다.따라서 “로봇 단품으로 원천적 안전 구현이 가능한 제조로봇의 안전기술”, “작업자의 조립능력에 도전하는 조립로봇 기술”, “국산 로봇 부품의 적용을 통한 저가격화 기술” 등을 집중 개발하여 기존 로봇으로는 적용이 불가능했던 노동집약적 공정의 자동화에 필요한 핵심기술을 시급히 확보해야 한다.물류로봇2015년 기준 아시아 태평양(40.5%), 유럽(32.2%), 북미(24.7%) 순으로 시장 규모를 형성하고 있으며 전세계적으로 고른 성장세가 예상되나, 물류로봇의 생산지 비중은 북미(81.1%), 아시아 태평양(10.7%), 유럽(8.1%) 순으로 북미 편중 현상이 심하다.온라인 쇼핑의 급증으로 물류센터에서의 물류로봇 채택이 크게 증가할 것으로 예상되며, 인력부족 문제에 대한 대응 및 물류센터의 효율향상을 위해 24시간 무인작업이 가능한 물류로봇이 물류기업에 의해 요구되고 있다. 또한, 국내외 전문로봇 업체에서는 병원, 요양원, 호텔 등의 수요에 기반하여 수 kg~수백 kg의 건물 내 물류를 이송하는 로봇을 상용화하였으며 앞으로 대형 건물에서의 물류로봇 적용시도가 늘어날 것으로 예상된다.미래 물류로봇 수요에 대응하기 위해서는 다양한 종류와 특성을 가지는 물품의 인식 및 파지와 관련된 기술개발이 절대적으로 필요하다. 특히 물류센터에 존재하는 수천·수만 종의 물품 종류, 위치 및 자세에 대한 정확한 인식과 이들 물품을 대상으로 피킹(Picking) 작업을 수행하기 위한 파지 장치 및 파지를 위한 학습 기술 개발이 필요하다. 농업로봇농업로봇은 크게 두 가지 형태로 시장이 형성되고 있다. 시장확대 측면에서는 농업 로봇 시장의 60배 이상 규모를 형성하고 있는 필드 농업용 농기계에 원격제어, 자율주행 등 로봇기술 융합을 통한 기존 농기계의 로봇화가 진행 중이며, 신규 시장 개척 측면에서는 자율주행 기술을 기반으로 로봇 비전 및 조작 기술을 융합한 제초, 방제, 이송, 수확 작업 등에 적합한 전용 농업로봇 기술개발을 진행 중이다.기술 실현 측면에서는 스마트 팜 관련 기술이 먼저 현실화될 것으로 예상된다. 장기적 도전 목표인 노지환경에서의 자율 농업로봇 기술개발은 농업의 특성상 작업 대상의 균일화가 어렵고, 환경인지, 주행, 농작물에 대한 조작 기술 등이 타 로봇 분야에 비해 난이도가 높아 기술 실현에 상당한 시간이 소요될 것으로 예상된다. 따라서 자율 농업로봇 개발을 위한 중간 과정으로 농업로봇 도입이 용이하도록 재배방식을 개조하는 연구를 병행하여 농업로봇의 실적용 제한점이 완화된 환경에서의 로봇 개발 및 상용화를 우선 추진할 필요가 있다. 의료로봇의료로봇 시장은 2020년경 114억 달러 규모가 될 것이며, 수술용 로봇 시장이 전체 로봇시장의 60%에 달할 것으로 전망된다. 현재 전세계 수술로봇 시장은 다빈치 수술로봇의 독점적으로 점유하고 있다. 인구고령화와 함께 환자 케어 로봇 시장 규모는 지속적으로 성장하고 있으며, 2024년도까지 9,500만 달러에 이를 전망이다.의료 선진국에서는 IBM 등 다국적 대기업 컨소시엄을 기반으로 대형 병원 플랫폼 개발이 진행되고 있다. 따라서 ICT융합 의료를 지원하는 컨트롤 타워와 범부처 차원의 전주기적 지원(원천기술, 시스템개발, 중개임상연구, 의료기기 인허가 지원, 공적급여 제도 및 표준화 등)이 필요하다. 그리고 의료진과 협업이 가능(모터제어기 일체형, 안전기능 부가)하며 저침습의 최소 침습, 무침습화(NOTES, 마이크로 수술 등)를 위한 소형, 경량, 모듈화 기술 및 마이크로 로봇기술, 수술툴의 정확성 향상 기술 역시 필요하다. 또한, 인공지능과 빅데이터 기술의 융합을 통해 환자 맞춤형 치료방식 제시, 의료영상 분석 기술, 환자/집도의의 의도파악 및 상황 예측 등을 목표로 로드맵을 설정해야 한다.현재 우리나라의 경우 수술로봇 시스템 개발에 있어 정부품, 센서, 액추에이터 등 다양한 부품을 해외에서 수입하는 상황으로 국내 부품산업의 원천기술력을 향상시켜 시스템 개발의 비용 및 기간을 단축시킬 필요가 있다.해외 선진국에서는 인공지능, 빅 데이터 등을 융합한 수술로봇 플랫폼을 개발하고 있으나, 우리나라에서는 아직 독자적인 기술의 수술로봇 플랫폼이 없는 상태다. 독자적인 기술로 최소 침습수술로봇 하드웨어 기술을 고도화하고 이후 오픈 플랫폼으로 연구기관에 제공하는 노력이 필요하다. 재활로봇세계 재활로봇시장은 뇌졸중 환자의 증가, 고령인구의 증가, 외래환자 재활시장 증가로 인해 2015년 5억 7,700만 달러에서 2020년에는 17억 3000만 달러 규모로 발전할 것으로 예상(WinterGreen Research, 2014)된다. 국내 재활로봇 로드맵은 신경·근골격 재활로봇, 신체기능 대체로봇 및 일상생활 보조로봇 개발에 목표를 두고 개발되어 왔다.향후 Google 등이 참여하여 인공지능, 빅 데이터 등을 융합한 거대 병원 플랫폼을 개발하는 추세에 있어, 현재 정부의 연구비지원이나 중소기업을 중심으로 한 연구체계로는 경쟁하기가 어려운 상황이다. 재활로봇의 개발 및 임상적용에 대한 협의체 또는 컨트롤타워를 두어 체계적으로 원천기술 등이 재활로봇에 적용될 수 있도록 하고, 임상현장의 아이디어를 확대 적용하는 연구에 대해 동시 지원이 필요하다.재활로봇을 쉽게 적용할 수 있도록 개발에 있어 공통적으로 필요한 사항에 대해서는 공유할 수 있는 인프라가 필요하다. 특히, 재활로봇에 대해 꼭 필요한 사항에 대해 “공개적 데이터”화 하여 작은 기업에서 좀 더 쉽고 유연하게 접근할 수 있도록 하는 방안도 강구되어야 한다.재활로봇의 특성상 많은 환자를 대상으로 수년 간의 실험을 통해 결과를 얻을 수 있다. 따라서 의료기관, 기초연구기관(대학 등), 실용화 연구기관(국책연구소 등)의 긴한 협력 연구를 통해 ‘수요 발굴 → 기초연구 → 개발연구 → 임상시험 → 실증평가 → 실용화’의 전 주기적 중개 연구개발 사업을 수행하는 국가과제 지원이 필요하다.
관리자 2017-11-30
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[SIMTOS 2018] -4차산업혁명위원회 출범- 4차 산업혁명 대응 기본 방향을 잡다

 Policy Trend 우리나라가 ‘4차산업혁명’의 시대에 대한 적응을 넘어 이를 주도하고 이끌어가기 위한 본격적인 움직임이 시작되었다. 4차산업혁명에 대응하기 위해 대통령 직속 조직으로 신설된 ‘4차산업혁명위원회’가 문재인 대통령의 주재로 첫 회의를 열고 공식 출범했다. 4차산업혁명위원회 출범에 따라 ‘4차산업혁명 대응을 위한 기본 정책방향’ 역시 그 모습을 드러냈다.이제 혁명의 미래 주역은 우리다!대통령 직속 4차산업혁명위원회는 10월 11일 서울 상암동 S-PLEX 에서 제1차 회의를 개최했다. 지난 9월 25일 장병규 위원장을 포함하여 위원구성 완료 후 위원회 공식 출범을 겸하여 개최되는 첫 회의이다.25명의 4차산업혁명위원회 위원들은 이날 회의에서 4차산업혁명위원회의 운영세칙을 정하고, 장병규 4차산업혁명위원회 위원장 주재로 ‘혁신성장을 위한 4차산업혁명 대응 방향’에 대해 토론하는 시간도 가졌다. 지난달 25일 구성이 완료된 4차산업혁명위원회는 위원장으로 위촉된 장병규 블루홀 이사회 의장을 포함한 민간위원 20명과 과학기술정보통신부·산업통상자원부·고용노동부·중소기업벤처부 장관과 청와대 과학기술보좌관 등 모두 25명으로 구성됐다.4차산업혁명, 경제효과 460조의 거대한 물결토론시간에 이어진 위원회에서는 4차산업혁명위원회 운영세칙 및 4차산업혁명 대응을 위한 기본 정책방향을 확정지었다. 이번에 확정지은 기본 정책방향의 핵심은 ‘사람 중심’이다. 위원회는 4차산업혁명이 촉발하는 산업·경제, 사회·제도, 과학·기술 전 분야의 변화에 맞춰, 각 분야가 긴밀히 연계된 종합 정책을 통해 ‘사람 중심’ 4차산업혁명을 추진한다고 밝혔다. 이를 위해 정책방향으로 지능화를 통한 주력산업 고도화 및 신산업·서비스 창출, 미래사회 변화에 선제적 대응을 위한 사회제도 개선, 산업혁신을 위한 과학·기술 기반을 설정했다.정부는 4차산업혁명의 선도를 통해 총경제효과(신규매출(85조원)+비용절감(199조원)+소비자 후생증대(175조원))가 2030년 기준 최대 460조원(2022년 128조원)에 이를 것으로 예상했다. 또한 2030년까지 SW엔지니어, 데이터과학자 등 ICT 분야에 약 80만 명 신규 일자리가 창출될 것이라고 전망했다.이날 1차 회의에서는 4차산업혁명의 정책을 이끌 위원회의 운영세칙도 마련되었다. 위원회는 민간의 다양한 의견을 수렴하여 정책과제를 발굴하고, 정책 심의·조정, 사회적 합의도출, 법제도 개선 역할을 담당하는데 4차산업혁명 총괄부처인 과기정통부는 각 부처와 협력해 종합적인 정책방향을 제시하고 지능화를 위한 기반 구축 및 분야별 지능화 추진하게 된다.운영세칙에는 4차산업혁명위원회 운영, 혁신위원회·특별위원회 구성, 4차산업혁명위원회 지원단 구성 등의 내용이 담겼다.위원장은 위원회의 소집 및 운영, 위원회의 안건 결정, 위원회의 의사결정 및 조정, 회의록의 승인 등 직무를 수행한다. 4차산업혁명위원회 회의는 분기 1회 개최를 원칙으로 하되, 위원장이 필요하다고 인정하는 경우 수시 개최 가능하다. 또한 위원회 업무의 전문적 수행을 위해 과학기술, 산업경제, 사회제도 분야별 혁신위원회를 구성한다. 특별위원회는 특정 현안사항 논의 필요시 구성·운영된다.4차산업혁명위원회 지원단은 총괄기획팀, 기술산업팀 및 사회혁신팀으로 구성된다. 공무원 및 공공기관·단체·연구소 등에서 파견된 직원과 별도로 채용된 전문임기제공무원 등으로 구성하기로 했다.
관리자 2017-11-30
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[SIMTOS 2018] -글로벌 공작기계 시장동향- 주요국 공작기계시장 감소세

 Global Trend   자료_ 한국공작기계산업협회 산업진흥팀  2017년 8월 일본의 공작기계 수주는 1,335억엔으로 전월대비 0.1%(전년동월대비 +36.2%) 감소했다. 미국은 2017년 8월 공작기계 수주는 380백만불로 전월대비 15.7%(전년동기대비 14.3%) 증가했다. 반면 대만은 2017년 9월 공작기계 수출이 24백만불로 전월대비 3.8%감소했다. 일본 감소세 이어져일본의 2017년 8월 공작기계 수주는 1,335억엔으로 전월대비 0.1% 감소했으며, 전년동월대비로는 36.2% 증가했다. 내수수주는 518억엔으로 전월대비 6.2% 감소했으나, 전년동월대비로도 20.1% 증가했다. 업종별로는 일반기계 업종이 225억엔으로 전월대비 0.2% 감소했으며, 자동차 업종 역시 167억엔으로 전월대비 13.0% 감소했다. 수출수주는 817억엔으로 전월대비 4.2% 증가했으며, 전년동월대비로는 48.8% 증가했다. 지역별로는 유럽(183억엔, 1.9%), 아시아(429억엔, 20.4%), 북미(221억엔, 3.3%) 지역 모두 전월대비 증가했다. 2017년 1~8월 절삭기계 수주는 10,314억엔으로 전년동기대비로 23.8% 증가했다.대만 증가세 멈추고 감소로 돌아서대만의 2017년 1~9월 공작기계 수출은 2,419백만불로 전년동기대비 17.0% 증가했다. 품목별로는 절삭기계가 24백만불로 전월대비 -3.8%, 성형기계는 43백만불로 전월대비 -18.1%로 모두 감소했다. 월별로는 지난달 연속 이어지던 감소세가 증가세로 돌아선 이후 다시 감소로 돌아섰다. 대만의 2017년9월 절삭기계 수출은 290백만불로 전월대비 6.2% 감소하였다. 미국 8월 공작기계 수주 감소로 돌아서미국의 2017년 8월 공작기계 수주는 380백만불로 전월대비 15.7% 증가했으며, 전년동기대비로는 14.3% 증가하였다. 품목별로 절삭기계 수주는 367백만불로 전월대비 16.3%(전년동기대비 14.1%) 감소, 성형기계는 13백만불로 전월대비 13.0%(전년동기대비 1.3%) 증가하였다.  
관리자 2017-11-29
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[SIMTOS 2018] -일본 FA 34개사의 재무분석- 수요회복과 환율 호조로 수익증가 업체가 19개사로 절반 넘어

 Industrial Trend    출처_ 일본 생산재마케팅지 2017년 10월호  일본 FA 관련 주요 34개사의 2018년 3월기 1사분기 결산(2017년 4월~6월)이 발표되었다. 경상이익 기준으로는 결산기를 변경한 소딕과 THK를 제외한 총 32개사 중 절반을 넘는 19개사가 매출 및 수익 증가를 기록하며 호조를 보였다. 일본은 국내외에서의 수요회복과 더불어 환율 영향으로 많은 공작기계업체들이 매출 증가를 보인 가운데 주변기기업체와 상사도 좋은 실적을 거두었다. 이에 따라 4개사가 매출액과 경상이익의 연간 예상치를 상향조정했다.  중국수주는 2배 증가2017년 1분기(일본회계기준, 4~6월) 결산기간의 세계경제를 보면, 구미선진국은 견조한 움직임을 보였다. 중국경제도 정부의 인프라 투자 등의 효과로 인해 회복조짐을 나타냈다.또한 일본 국내경제도 정부정책 등으로 완만한 회복세를 보였으며, 환율도 작년 말부터 엔화약세로 돌아서 수출기업을 중심으로 수익이 개선되기 시작했다. 그러나 미국의 도널드 트럼프 정부의 경제정책 등 불안요인도 적지 않아 앞날은 여전히 불투명한 상황이다.공작기계의 수주액을 보더라도 수요회복세를 확인할 수 있다. 일본공작기계공업회에 따르면 2017년도 1분기(일본회계기준, 4~6월)의 수주총액은 전년동기대비 30.0% 증가한 4,065억 엔이었다. 특히 중국의 성장세가 두드러져 전자기기 관련 수주가 급격히 회복됨으로써 전년동기대비 97.4% 증가한 893억 엔을 기록, 2배 가까운 성장을 기록했다.상사도 실적 호조 FA각사의 결산에서도 실적이 좋은 기업들이 눈에 띄었다. 결산기를 금년도부터 12월기로 변경한 소딕과 THK를 제외한 총32개사 중 절반을 넘는 19개사가 경상이익기준으로 매출 및 수익 증가를 기록하며 순조로운 출발을 보였다. 또한 3개사가 흑자를 달성했다. 공작기계업체의 경우, 경상이익기준으로 19개사 중 8개사가 매출 증가를, 3개사가 흑자를 달성했다. 한편 6개사는 적자를 기록했다.국내외에서 수요가 회복되어 설비투자가 늘어나 많은 기업들의 매출이 증가했다. 스타정밀은 미국에서는 의료관련, 유럽과 아시아, 일본에서는 자동차 관련 수요가 증가하여 매출액이 전년동기대비 22.1% 증가했다.또한 매출증가나 흑자회복을 달성한 기업들을 보면, 경상이익이 전년동기대비 큰 폭으로 늘어난 경우가 눈에 띄었다. 이러한 요인 중 하나로 환율의 영향을 들 수 있다. 아마다홀딩스의 경우, 영업이익은 감소하였으나 환차손의 감소 등으로 인해 경상이익은 전년동기대비 62.3% 증가했다. 쓰가미도 경상이익이 전년동기대비 무려 473.6%나 증가했다. 매출액과 영업이익의 증가와 더불어 엔화약세로 인해 환차손이 줄어들었기 때문이다.공작기계업체의 활황에 힘입어 주변기기 업체들의 실적도 호조를 보였다. 화낙(FANUC)은 공작기계 수요가 중국에서 급격히 회복되어 NC장치를 취급하는 ‘FA부문’의 매출액이 전년동기대비 20.2%나 증가했다. 또한 일본톰슨도 국내외시장에서 공작기계와 전자기기 관련용 수요가 늘어나 큰 폭의 매출증가를 기록했다.이 외에 상사도 실적호조를 보였다. 6개상사 모두가 경상이익 기준으로 수익증가를 기록했다. 유아사상사는 ‘공작기계의 신규수요 및 갱신수요가 자동차와 반도체 관련 수요를 중심으로 폭넓은 분야에서 탄탄하게 받쳐주었다’고 말했다. 호조세는 향후에도 1분기(일본회계기준, 4~6월) 결산의 결과를 바탕으로 연간예상실적을 수정한 기업은 5개사였다. 이 중 매출액과 경상이익 모두를 수정한 기업은 4개사다. 마키노프라이스제작소는 상향조정의 이유를 ‘엔화가 예상보다 약세를 보였기 때문’이라고 설명했다.또한 수요호조가 향후에도 계속될 것이라고 전망한 기업들이 눈에 띄었다. 오쿠마는 ‘세계경제 회복세에 힘입어 국내외 모두 수요회복이 계속될 것’이라고 기대했다. 야마젠도 ‘미국 경제정책의 향방과 중국의 경기침체 조짐을 주시할 필요가 있다’고 하면서도 ‘전세계적으로 경기회복이 이어질 것이다’라고 예상했다. 주요 각사 2018년 3월기 1사분기 결산주) 단독결산은 (단독), 12월기 결산은 (12월기). ()안의 증감률은 전년동기대비 % ▲은 마이너스. 당기경상이익률=(경상이익/매출액)X100.* DMG모리세이키는 국제재무보고서 기준. 경상이익 대신에 '세전이익', 순이익 대신에 '모회사 소유자에 귀속되는 당기이익'이라고 함.* DMG모리세이키와 토라스코나카야마는 12월기 결산. 2017년 1월 1일 ~ 3월 31일로 집계.* 소딕, THK는 2017년도부터 결산기를 12월기로 변경. 연간예상은 2017년 4월 1일 ~ 12월 31일로 집계.* 당기손익은 '회계통합에 관한 회계기준' 등이 개정됨에 따라 각사의 결산단신에서는 '모회사주주에 귀속되는 사분기 순이익'이라고 표시. 
관리자 2017-11-23
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[SIMTOS 2018] -국내 공작기계 시장동향- 내수·수출 뒷받침 수주 대폭증가

 Market Trend   자료_ 한국공작기계산업협회 산업진흥팀  최근 공작기계 시장(’17년 9월)는 내수, 수출 증가로 공작기계 수주가 전월대비 증가한 것으로 나타났다. 전경련 발표 600대 기업의 기업경기실사지수(BSI) 조사 결과, 10월 전망치는 92.3로 17개월 연속 100을 밑돌았으며 전달에 비해 더 떨어졌다. 10월 전망치 하락은 기업들이 북핵 리스크로 경기 전망이 불투명해진 가운데 G2 국가의 보호무역이 지속되고 예년보다 길어진 추석연휴가 기업 심리 위축에 영향을 미친 것으로 풀이된다. 공작기계 수주동향최근 공작기계 시장은 자동차업계의 조업일수 증가 및 파업에 따른 기저효과와 내수, 수출 증가로 공작기계 수주가 전월대비 증가했다. 2017년 9월 수주는 전월대비 및 전년동월대비 증가하였다.2017년 9월 공작기계 내수수주는 1,251억원으로 전월대비 17.9% 증가했으며 전년동월대비로도 20.0%증가했다. 수출수주는 1,237억원으로 전월대비 8.8% 감소했으며 전년동월대비로도 5.7% 감소하였다.2017년 1~9월 공작기계 누계 수주실적은 21,439억원으로 전년동기대비 15.1% 증가했다. 내수수주는 11,766억원으로 전년동기대비 15.6% 증가했으며, 수출수주도 9,673억원으로 전년동기대비 14.5% 증가했다.2017년 9월 수주를 품목별로 살펴보면 NC절삭기계(2,306억원, 0.3%), 성형기계(100억원, 215.8%)는 전월대비 증가했으나, 범용절삭기계(81억원, -6.0%)는 전월대비 감소했다. NC절삭기계 중 NC선반(959억원, 0.4%)은 전월대비 증가했으나, 머시닝센터(832억원, -1.4%)는 전월대비 감소했다.기타 품목에서는 범용선반(19억원, 48.2%), 밀링기(NC포함, 35억원, 2.0%), 보링기(NC포함, 102억원, 68.5%)는 전월대비 증가했으나, 연삭기(NC포함, 27억원, -12.5%)는 전월대비 감소했다.2017년 9월 수주를 업종별로 살펴보면 최대 수요품목인 자동차/부품 업종의 9월 수주가 518억원으로 전월대비 61.6%(전년동월대비 20.2%)증가했다. 철강·비철금속(60억원, 4.0%), 금속제품(28억원, 68.8%), 전기·전자·IT(220억원, 4.6%)업종은 전월대비 증가한 반면, 조선·항공(22억원, -22.7%), 일반기계(296억원, -4.2%), 정밀기계(17억원, -46.5 %)업종은 전월대비 감소했다. 생산·출하동향2017년 9월 공작기계 생산은 2,499억원으로 전월대비 25.1%증가했으며, 전년동월대비로도 31.5% 증가했다. 9월 공작기계 출하는 2,674억원으로 전월대비 11.6% 증가했으며 전년동월대비로도 28.4% 증가했다.2017년 1∼9월 공작기계 생산은 19,633억원으로 전년동기대비 3.2%감소했으나, 출하는 21,483억원으로 16.3% 증가했다.2017년 9월 공작기계 생산을 품목별로 살펴보면 NC절삭기계(2,255억원, 27.1%), 범용절삭기계(59억원, 29.8%) 및 성형기계(184억원, 3.8%) 모두 전월대비 증가했다. 3대 품목에서도 머시닝센터(854억원, 4.4%), NC선반(841억원, 9.3%), 프레스(183억원, 3.8%) 모두 전월대비 증가했다.수출동향2017년 9월 공작기계 수출은 186백만불로 전월대비 8.9% 증가했으며, 전년동월대비로도 34.3% 증가했다. 2017년 1∼9월 공작기계 수출은 1,698백만불으로 전년동기대비 15.4% 증가했다.2017년 9월 공작기계 수출을 품목별로 살펴보면 NC절삭기계(132백만불, 9.7%), 범용절삭기계(14백만불, 72.7%)가 전월대비 증가한 반면, 성형기계(40백만불, -5.5%)는 전월대비 감소했다.NC절삭기계에서는 NC선반(63백만불, 9.2%)이 전월대비 증가한 반면, 머시닝센터(35백만불, -3.4%)는 전월대비 감소했다. 기타 품목에서는 밀링기(NC포함/2백만불, 67.3%), 범용선반(1백만불, 89.4%), 연삭기(NC포함/5백만불, 225.7%)모두 전월대비 증가했다.한편, 성형기계에서는 프레스(17백만불, 83.4%), 전단기·펀칭기·낫칭기(3백만불, 25.7%)가 전월대비 증가한 반면, 절곡기(7백만불, -11.8%), 단조기(6백만불, -68.5)는 전월대비 감소했다.2017년 9월 지역별 수출에서는 아시아(96만불, 52.5%), 중남미(6백만불, 37.4%)는 전월대비 증가한 반면 유럽(54백만불, -22.6%), 북미(27백만불, -4.2%)지역은 감소했다. 아시아에서는 중국 (51백만불, 48.0%), 대만(6백만불, 314.0%), 베트남(19백만불, 78.3%), 인도(6백만불, 9.6%)가 전월대비 증가한 반면, 일본(3백만불, -9.6%)은 감소했다.북미/중남미 지역 중 미국(27백만불, -4.2%)은 전월대비 감소하였으나, 멕시코(4백만불, 58.0%)는 전월대비 증가했다. 유럽 지역 중 독일(17백만불, 7.0%), 러시아(5백만불, 159.5%)는 전월대비 증가하였으나 이탈리아(15백만불, -4.4%), 터키(4백만불, -82.3%)는 전월대비 감소했다.수입동향2017년9월 공작기계 수입은 121백만불로 전월대비 5.5% 증가하였으며, 전년동월대비 또한 11.0% 증가했다.2017년 9월 공작기계 수입을 품목별로 살펴보면 NC절삭기계(80백만불, 2.7%), 성형기계(26백만불, 34.6%)가 전월대비 증가한 반면 범용절삭기계(15백만불, -14.5%)는 전월대비 감소했다. NC절삭기계에서 NC선반(11백만불, 15.7%)이 전월대비 증가한 반면 머시닝센터(21백만불, -3.3%)는 감소했다. 기타 품목에서는 밀링기(5백만불/NC포함, 205.9%), 연삭기(13백만불/NC포함, 128.5%)가 전월대비 증가했으나 보링기(0.5백만불/NC포함, -69.5%), 범용선반(0.6백만불, -79.1%)은 전월대비 감소했다.한편, 성형기계에서는 프레스(8백만불, 42.6%), 단조기(4백만불, 408.4%)가 전월대비 증가했으나, 전단기·펀칭기·낫칭기(1백만불, -44.2%), 절곡기(5백만불, -26.0%)는 전월대비 감소했다.2017년 1∼9월 지역별 수입에서는 유럽(318백만불, 0.5%), 아시아(664백만불, 20.6%), 북미(45백만불, 36.8%)지역 모두 전년동기대비 증가했다. 아시아 지역에서는 일본(423백만불, 5.4%), 대만(85백만불, 51.1%), 중국(78백만불, 14.1)이 전년동기대비 증가했다. 유럽 지역에서는 독일(152백만불, -6.9%), 스위스(92백만불, 54.9%)가 전년동기대비 증가한 반면 이탈리아(32백만불, -30.4%)는 감소했다.
관리자 2017-11-23
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[SIMTOS 2018] -공작기계의 미래 진단- 4차 산업혁명과 스마트 공작기계의 진화 보고서

 Feature   글_ 박종권 한국기계연구원 초정밀시스템연구실 연구위원  최근 많은 이들이 4차 산업혁명을 이야기하면서 이에 대한 관심이 부쩍 늘었다. 수많은 의견과 전망이 나오고 있지만 막상 그 실체가 무엇인지를 파악하는 것이 쉽지 않은 것이 또 현실이다. 과연 4차 산업혁명은 무엇이고 그 본질은 어디에 있을까? 이번 호에서는 한국기계연구원 박종권 박사의 기고문을 통해 과연 4차 산업혁명의 실체는 무엇이고 그것이 만들어내는 미래 공작기계는 어떤 모습인지를 살펴보고자 한다. 4차 산업혁명이라고 하면 누구나 먼저 IoT(Internet of Things)와 CPS(Cyber Physical System)를 떠올린다. 이런 기술이 반영되지 않으면 4차 산업혁명이 아니라고 치부해 버리므로 마치 이런 기술들을 개발하는 것으로 착각할 수 가 있다. 4차 산업혁명의 본질은 다양한 형태의 산업 및 업무분야에서 혁신을 창출하는 것이다. 근본적으로는 이를 통해 기업의 경쟁력을 강화하자는 것이다. 이런 본질을 이해하지 못하므로 많은 사회학자들이나 현장 기술자들도 무엇을 하라고 하는지를 모르겠다고도 한다.경제적, 생산적 활동의 시대적 변화에 적응하기 위해서는 공작기계산업 뿐만 아니라 타 산업 군에서도 혁신에 대한 거대한 요구를 거부할 수 가 없다. 이에 따라 4차 산업혁명이 태동되었으며 이의 발전 및 구현의 실체로서 Smart Factory라는 개념이 정립되었다. 여기서 Smart Factory는 모든 생산 시스템들 및 이들의 구성요소들, 즉 장비, 생산 주변장치들, 생산 공정들, 네트워크 기반 협업 활동 등이 자율적 구성(Self-Organizing)에 의해 다방면에 걸친 통합된 조직이다. 이 모든 구성요소들과 IOT 기반에서 공정을 수행해야 하는 공작기계는 4차 산업혁명을 견인해야 할 핵심으로 떠오르고 있다.4차 산업혁명의 이러한 요구들은 장비의 스마트화 및 디지털화를 가속화 시킨다. 전통적으로 공작기계 산업은 현재까지 주로 공작기계의 고정밀화 및 고속화를 추구하는 H/W 중심의 장비 성능향상에 주력하여 왔다. 하지만 향후에는 이와 더불어 IoT와 같은 ICT(Information Communication Technology) 및 Big Data와 딥러닝 같은 AI(Artificial Intelligence) 기술에 의해 전체 공장 시스템의 플랫폼 및 네트워크 기반 하에 스스로 학습하고 판단하는 지능적인 자율 에이전트로 성장해야만 한다. 이는 공작기계 산업에 엄청난 파급효과를 가져올 것이다. 기존 H/W 산업을 S/W에 의한 설계·생산뿐만 아니라 협업 및 고객지원 등의 서비스 산업으로 역량을 확장할 수 있다. 또한 기존에 가지고 있지 않았던 새로운 공작기계 산업으로 혁신을 일으키면서 신 시장을 창출하는 등 무한한 성장 동력이 될 수 있다.생산시스템의 물리적 핵심 요소인 공작기계의  디지털화 및 스마트화를 위한 핵심 기술들 중의 하나는  CPS(Cyber Physical System)의 구현이다.생산시스템 관점에서의 가상물리시스템(CPS)의 구현생산시스템의 물리적 핵심 요소인 공작기계의 디지털화 및 스마트화를 위한 핵심 기술들 중의 하나는 CPS(Cyber Physical System)의 구현이다. CPS는 IoT와 이를 기반으로 하는 가상의 물리적 시스템으로 사이버 공장에서 제품을 기획, 설계, 시뮬레이션을 통한 최적화된 정보를 물리적 시스템인 현실의 제조공장에 반영하는 시스템이다. 뿐만 아니라 실제 가공공정에 따른 공작기계의 거동을 해석하는 기술로서 정·동적 거동에 대한 모델링 및 시뮬레이션을 통해 생성되는 Digital Twin 시스템, 즉 물리적 세계와 사이버 세계를 연결하는 통합시스템으로도 개발되어 질 것이다.이는 공작물, 공구, 장비간의 상호작용을 이해하여 실제가공 공정을 묘사할 수 있는 신뢰성 있는 시스템이 될 것이다. 이를 통해 사전 가공 없이 실제 가공품의 품질 공차 만족도까지 예측하고, 그 결과의 해석에 의해 품질 안정화를 위한 공정 파라메터의 최적화를 기하는 시스템으로 개발이 될 것이다. 기존에는 수많은 절삭실험을 통해 적합한 가공 파라메터가 선정되었으나 이 시스템에 의해 절삭실험 없이 최적의 가공조건 선정이 가능하게 된다. 이를 통한다면 생산라인의 유연성은 높아지고 자율적 의사 결정이 가능해지므로 고객 니즈를 실시간으로 동기화 대응할 수 있게 된다.하이브리드 가공시스템의 구현또한 경량화 및 고급화 등에 의해 다양한 신소재의 출현과 난삭재에 대한 가공요구가 갈수록 증대되고 있다. 이들의 효율적 가공을 위해 4차 산업혁명의 또 다른 산물인 융·복합 기술들이 개발되고 있다. 이런 수요에 의해 하이브리드 공작기계(Hybrid Machine Tools) 개발에 대한 요구는 더욱더 거세지고 있다.기존에는 각각 수행되던 물리적인 성격이 다른 다양한 가공방법들을 향후에는 한 장비 내에서 수행되도록 고안된 공작기계가 하이브리드 기술을 대표하는 제품이라고 할 수 있다. 하이브리드 장비에 의한 가공공정들의 통합을 통해서 공작물 Set up 시간의 단축, 가공 계획을 위한 비용 및 시간 절감과 가공품 품질 향상을 획기적으로 도모할 수 있다. 또한 현 기술로는 가공하기 어려웠거나 불가능 했던 소재들의 가공도 가능해 졌다. 레이저 지원 밀링 장비(Laser assited Milling), 초음파 지원 연삭 장비와 로봇 통합 레이저 용접 및 밀링 시스템 등은 하이브리드 기술의 대표적인 기술로 상용화되고 있다. 이들의 구현은 다중 객체들의 충돌방지 및 동기화된 공정 수행을 위한 센서 및 제어 기술, 즉 ICT 핵심기술의 응용에 의해 이루어 졌다. 이는 융합기술의 정수를 보여주는 것으로 4차 산업 혁명에서 주력기술의 한 분야로 볼 수 있다.Enery Saving 시스템의 구현증가되는 에너지 비용, 자원고갈 및 환경문제 등은 생산현장에서 자원의 효율적 사용에 기술적 및 조직적인 대책을 요구한다. 이에 따라 차세대 공작기계 시스템에 있어서도 에너지, 절삭유, 장비 가동률, 소재 등의 효율적인 운영을 위한 지속 성장 전략(Sustainable strategy)이 개발되어지고 있다. 절삭공정을 위한 주축 및 이송축 이동, 위치제어를 위한 각종 전자기 장치, 공구 및 공작물 교환, 각종 주변장치들을 위한 운영 매체 공급(유압, 공압, 냉각수, 절삭유)등의 전력 소모량이 공작기계에서 주 에너지 소비원으로 인식된다. 그림 과 같이 현재 이들의 에너지 소비 절감을 위해 공작기계의 각 부분에서 최적화가 진행되고 있다. 이들의 최적화를 위해 각종 H/W들이 개발되고 여기에 ICT기술들이 접목되고 응용되어진다.공작기계 각 구성요소들 및 주변장치들이 적정에너지 요구량에서 운전되기 위해서 ICT 관점에서 그들이 연결되고 동기화 되는 운영체제가 개발되고 있다. 기존의 개별적인 H/W관점을 넘어 공장 전체 네트워크 내에서 상위 시스템과 통신을 하면서 가공 효율의 고려 하에 에너지 효율 향상을 위해 최적의 조건으로 공작기계가 운전되도록 하며 이는 4차 산업혁명의 핵심인 IoT기술에 의해서 구현이 될 것이다. 스마트 팩토리와 공작기계의 발전방향다변화되는 생산 활동의 환경에서 중앙 집중식의 생산시스템은 한계를 드러내고 있다. 이에 따라 현재 조직적, 기술적 분야에 적용되고 있는 정적인 계획 및 제어 시스템은 분산 환경의 자율적 시스템으로 대체되어 가고 있으며 이러한 요구에 의해 Smart Factory가 구상되어 실현되고 있는 것이다.그러므로 Smart Factory는 경제적·기술적 및 조직적인 측면 등 전체적인 관점에서 합리적으로 생성되어야 한다.이러한 환경에 의해 향후의 공작기계는 단순히 가공 프로세스만을 수행하는 기계가 아니라 전 생산 공정상에서 계획되고 제어 되어야 하는 공장 내의 실시간 통합 및 연결의 핵심 주체로서 구성요소의 역할을 하여야 한다.즉, 전체 가치 창출 사슬에서 공정, 가공물, 상위 시스템, 다른 장비 및 주변 장치들, 작업자와 상호작용을 하는 시스템의 요소로 간주되는 것이다. 이에 따라 공작기계는 기존과 같은 폐쇄회로에 따른 제어를 수행하는 것이 아니라 현 상태를 지속적으로 해석하여 상황에 맞는 목표를 설정하고 그 차이를 자율적으로 보상하는 장비로 진화 되어야 한다. 이 과정에서 공작기계는 학습기능을 갖고 스스로 환경변화에 적응할 수 있는 인지 능력을 갖는 장비로 발전 되어가고 있다.특히 상황인지를 위한 스마트 센서, 지능화를 위한 인간사고 프로세스 모델링과 AI기술에 의한 인지 에이전트( Cognitive Agent)화 되어 최적의 결정과 협업기능을 하게 되는 스마트 공작기계시스템으로 구현이 되고 이에는 ICT기술이 핵심적인 역할을 하게 된다.공작기계산업은 제조업의 궁극적인 가치와 고용창출의 핵심 산업으로 대두되면서 이를 주도적으로 이끄는 산업이므로 지속적으로 발전할 것이다. 그러므로 날로 심화해지는 글로벌 경쟁, 신소재 개발 등으로 공작기계기술의 고도화에 대한 요구는 갈수록 증가할 것이다. 때문에 이를 충족시키기 위해서는 기존과 같이 고정밀화, 고속화, 고효율화와 전체 생산시스템의 핵심요소로서 협업화, 지능화 및 자율화를 지향하면서 새롭게 나타나는 기술들의 응용 하에 새로운 개념의 공작기계로 끊임없이 진화해 나가도록 해야 할 것이다.아울러 공작기계 산업은 NC 기술의 개발로 정보화에 의한 지동화 시대를 열어 3차 산업 혁명의 주역으로서 산업혁명을 주도하여 꽃을 피우며 산업혁명의 성장에 큰 기여를 하였다.이에 더해 4차 산업혁명 시대에도 고도화된 H/W에 의한 기능성 향상뿐만 아니라 AI, CPS, IoT, Big Data 등에 의한 지능화 및 첨단화된 핵심장비로서 산업성장을 더욱더 가속화 할 것이다.여기서 공작기계 개발에 의해 파생되는 H/W 및 S/W 기술의 총아인 스마트화 된 핵심 요소기술들도 타 산업군으로 전파되어 그 군들에서 4차 산업혁명을 주도적으로 이끌 것이다. 그러므로 Smart Factory 및 생산시스템에서 물리적 핵심요소인 공작기계산업은 지금까지와 마찬가지로 또는 그 이상의 의미로 앞으로도 4차 산업혁명을 선도해 나갈 것은 자명한 일이다.
관리자 2017-11-23