스마트팩토리 사업 추진 과정 요약

‘스마트팩토리’(스마트공장)에 대한 정의를 가장 간단하면서도 명확하게 내리면 ‘데이터에 기반해 제품의 생산 과정을 컨트롤 하고 개선해 나가는 지능형 공장’이라고 할 수 있다.

최소 비용·시간으로 최적 제품을 생산하며 여기에는 소프트웨어의 지능화와 하드웨어의 자동화를 필히 수반해야 한다.

스마트팩토리 사업은 최초 2002년 당시 중소기업청(현 중소벤처기업부)의 ‘생산현장 디지털화 사업’에서부터 뿌리를 찾을 수 있다. 이후 산업통상자원부와 중기부의 사업중복에 따른 조정작업을 거쳐 2017년 7월부터 ‘ICT 융합 스마트공장 보급·확산 사업을 중기부로 일원화·이관해 △ 전담기관 일원화(스마트제조혁신추진단 설립·2019년 7월) △ AI·데이터 기반 중소기업 제조혁신 고도화 전략(2020년 7월) △ 중소기업 스마트 제조혁신 전략 시행(2020년 11월)에 이른다.

2020년 기준 국내 스마트팩토리 보급실적은 모두 1만9천799곳(스마트제조혁신협회 제공 자료)으로 첫 집계를 시작한 2014년(277곳)보다 1만9천522곳이 늘어났고 2019년의 1만2천660곳 대비 7천139곳(56.4%)이 증가한 상황이다.

스마트팩토리 범위와 구분

스마트팩토리는 △ 제품 개발부터 양산까지 △ 시장 수요예측과 모기업의 주문에서부터 완제품 출하까지의 모든 제조 관련 과정을 포함한다. 이를 수직 차원의 관점에서 보면 △ 현장 자동화 △ 제어 자동화 △ 응용시스템의 영역에 이르기까지다.

스마트팩토리는 지능화 수준에 따라 △ 레벨1~2: 일부 공정 디지털화 △ 레벨3: 실시간 생산정보 수집·관리 △ 레벨4: 생산 자동화·최적화 △ 레벨5: 개별 소비자 맞춤형 자동생산 등으로 단계별 수준을 정의한다.

화장품 산업의 스마트팩토리화 필요성

화장품 산업의 스마트팩토리화에 대한 필요성은 현재 국내 화장품 산업이 차지하고 있는 글로벌 시장에서의 위상과 함께 △ 디지털 혁신을 위한 IT·BT 등 타 산업과의 급속한 융·복합 추진과 시행 △ 첨단기술을 이용한 고부가가치&기술집약형 산업화 △ 국내 대표 신성장 동력 산업으로 도약 등의 배경에서 찾을 수 있다.

특히 산업 특성 상 시장변화에 민감하고 소비자 기호·트렌드가 빠르게 변해 제품 라이프사이클이 짧고 다품종 소량생산체제라는 점을 고려하면 이에 적합한 맞춤형 솔루션 도입이 절실한 시점이다.

여기에다 중소·중견기업의 경우에도 수 천개에 달하는 원료·부자재 식별번호를 포함해 사용량과 재고량 등을 수기 기록에 의존하고 있는 현실이어서 효율성 높은 관리의 한계점을 노출하고 있으며 이에 따른 결과로 비의도성 실수에 의한 낮은 업무 효율성을 보인다는 진단도 설득력이 있는 진단으로 받아들여진다.

최근 들어 생산과 관련한 흐름이 다품종 소량생산에서 B2P, 개인 맞춤형화장품으로 변화하고 있는 상황은 화장품 제조환경의 변화를 요구하고 산업이 원하는 스마트팩토리 또한 기술 측면에서 충분히 구현이 가능하는 점에서 도입의 필요성과 가치를 인식할 수 있다.

(사)스마트제조혁신협회의 진단에 의하면 “화장품 산업은 △ 속도가 아니라 목표에 도달하는 ‘정확성’이 중요하고 △ 다양한 제품을 생산한다는 측면에서 정확한 주문에 따른 생산과 납품이 필히 요구되는 특성을 가지고 있어 스마트팩토리 도입에 최적의 산업”이라는 결론이다.

즉 단일 품목 대량생산 업종의 경우 자동화(기계화)가 유리하지만 화장품 산업은 원료 함량과 투입 순서 등 레시피에 따라 완전히 별개의 제품이 탄생할 수 있기 때문에 정확성에 초점을 맞춰야 하며 특히 작업자 한 명이 동시에 담당하는 업무 영역이 넓다는 특징을 고려하면 스마트팩토리화의 수요가 클 수밖에 없다는 분석을 내놓기도 한다.

결국 화장품 산업에 있어 스마트팩토리 도입은 화장품 원료·부자재 등 자원관리와 생산관리 시스템의 스마트화로 엄격한 품질관리·공정 효율성 증대·생산성 향상 등으로 이어갈 수 있는 첫 단계가 되는 것이다.

콘셉트에서 출발해 원료·제형·임상·품질관리·생산 등의 전 과정을 고객 데이터에 기반한 시스템으로 구축, 최소 비용과 시간을 들여 제품 추천 솔루션 강화와 신제품 개발 효과를 극대화를 가져올 수 있다는 해석이다.

화장품 산업 스마트팩토리화를 통한 기대 효과

위에서 설명한 화장품 산업에 있어 스마트팩토리 도입의 필요성에 이어 기대할 수 있는 효과는 크게 네 가지로 정리할 수 있다.

첫째, 화장품(관련) 제조기업의 생산관리 효율성 제고와 품질관리 향상에 대한 부분이다.

수작업 중심의 생산방식에 머물러 있던 중소·중견 규모 화장품 제조기업에게 정보화·IoT 기술 등을 적용한 스마트팩토리 도입을 통해 품질향상과 생산효율을 크게 높일 수 있다.

둘째, 제조기업의 특성을 고려한 맞춤형 스마트팩토리 구축이 가능하다는 점이다. 스마트팩토리 지원사업(중기부·스마트제조혁신협회 등)을 전개함으로써 도입을 원하는 각 기업의 요구사항, 즉 자동화 기술과 시스템(솔루션)의 적정한 공급을 기대할 수 있는 것.

여기에는 지금까지 스마트팩토리 도입 진행상황이 부진하고 각 업종·규모별로 제조환경이 다양한 화장품 업계의 특성을 감안해 현장평가·지원사업 관리 등에서 탄력성있는 적용이 함께 이뤄져야 한다는 현실 과제도 놓여 있다.

셋째, 화장품 산업 분야 스마트팩토리 도입 선도 모델과 우수사례 발굴을 통해 디지털화·스마트화를 보다 속도감 있게 추진할 수 있는 기반 마련이 용이하다는 분석도 기대 요소 중 하나다.

마지막으로는 화장품 산업 특화 스마트팩토리 구축을 통해 제조 경쟁력 제고를 실현할 수 있다는 점을 들 수 있다.

△ 스마트팩토리 도입을 통해 원료 구매량 예측·재고량 관리·원료 유효기간 데이터 관리를 실현, 재고 비용 절감 효과를 기대할 수 있고 △ 매출 증대와 동시에 사용자 증가에 의한 고용창출 효과 △ 기존 제품 불량률·유해환경 근로자 노출 등의 문제를 실시간 데이터 확인과 로봇 자동화 공정 등을 통해 관리 가능 △ 고객 데이터를 활용해 고객 맞춤형 제품 추천 솔루션과 신제품 개발 혁신성 강화 등이 크게 강화될 것이라는 전망이다.                                    <코스모닝 편집국>