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스마트제조·스마트팩토리(Smart Factory)·디지털트윈(Digital Twin) 관련 핵심 산업 기술 동향과 국내·외 주요 기업 동향
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[본 서의 서평]

Digital Transformation, Industry 4.0(또는 4차 산업혁명) 등 디지털 기술을 통한 경쟁력의 획기적 향상이 가능하다는 믿음이 확산 되면서, 제조부문의 디지털화라 할 수 있는 스마트팩토리에 대한 관심과 투자도 급격히 증가하고 있다.
그럼에도 불구하고, 한국의 제조업 분야의 스마트팩토리 진전 수준은 전반적으로 초기 단계인 것으로 파악된다. 이제서야 스마트팩토리 확산목적으로 조성된 정부지원자금을 활용하여 기본적인 데이터인프라를 구축하기 시작하는 기업들이 존재하는 반면(주로, 중소기업들), 세계적인 수준의 스마트팩토리를 선제적으로 구현하고 있는 선도기업들도 존재한다(주로 선도 대기업그룹). 경쟁력 있는 IT 역량 및 높은 수준의 제조기술을 기반으로 자사 공장 및 공정에 최적화된 스마트화 방안을 스스로 개발해 나가는 기업들이 있는 반면, 현재 수준의 역량으로는 일상적인 운영과 문제해결 만으로도 빠듯하여, 독자적으로 스마트팩토리를 추진하기 어려운 상황의 기업들도 존재한다.
한국의 상당수의 기업들은 스마트팩토리의 도입 필요성에 대해서는 충분히 인식하고 있지만 본격적인 추진을 결정하지 못하였거나, 추진 필요성에 대한 공감대가 형성되고 의사결정은 내려졌지만 어떻게 추진해야 하는지에 대한 초점을 명확히 하는데 어려움을 겪고 있는 것으로 판단된다.
즉, 이와 같이 국내 기업들의 상황도 크게 다르지 않은 것으로 사료된다. 스마트팩토리 추진은 반드시 필요하지만, “어떻게 추진할 것인가? 당장 추진해야 하는가?”에 대해서는 확신하지 못하고 있다. 경영진은 신속히 추진하여 성과물을 확인하고 싶어 하지만 많은 투자를 지속적으로 해야 한다는 점에서 우려를 갖고 있으며, 실무자들은 인력/데이터/인프라가 부족한데다, 외부 성공 사례를 구체적으로 제시하기 어려워 경영진에게 추진의 투자대비 효과를 강하게 주장하지 못하는 상황이다.
이에 따라 본원 IPResearch센터에서는 스마트제조, 스마트팩토리, 관련 디지털트윈 경쟁 동향에 대한 글로벌 국가들의 정책과 주요 기업의 동향에 관한 관련 국책, 민간 분석 보고서 자료와 정책 자료를 토대로 분석·정리하여 『스마트제조·스마트팩토리(Smart Factory)·디지털트윈(Digital Twin) 관련 핵심 산업 기술 동향과 국내·외 주요 기업 동향』을 발간하게 되었다.
본서 1장에는 스마트제조와 IoT 관련 제조 산업 동향 분석을 서두에 놓았고, 2장엔 국내·외 제조 엔지니어링 기술 동향을, 3장은 스마트팩토리 관련 산업 기술 동향과 개발 상황 및 국내·외 적용 사례와 주요 기업 동향을 중점적으로 다루었고, 마지막 4장에서는 디지털트윈의 개념과 개발 및 기술 적용 동향을 담아두었다. 마지막으로 이와 관련된 기업과 개인 회원 여러분들에게 다소나마 유용한 정보자료로 활용되기를 바라는 바입니다.

 

"스마트제조·스마트팩토리(Smart Factory)·디지털트윈(Digital Twin) 관련 핵심 산업 기술 동향과 국내·외 주요 기업 동향"

 
페이지 538 / ISBN  979-11-89250-13-3 (93500) / 판형 A4, 210*297mm
발간일 2021년 06월 09일


                                                 [목차]

제Ⅰ장 스마트제조 및 제조용 IoT 산업·기술 활용 동향

1. 국내 스마트제조 현황과 제조용 IoT 산업·기술 동향
1) 국내 스마트제조 공급산업 현황과 발전과제
(1) 스마트제조 공급부문 생태계
(2) 국내 스마트제조 공급부문 역량과 시사점
가. 공급기업 현황 및 주력 사업분야
나. 국내 스마트제조 공급부문의 경쟁력 및 애로 요인
(3) 국내 스마트제조 공급산업 육성을 위한 주요 과제
2) 제조용 IoT 산업·기술·정책 동향
(1) 기술의 정의 및 범위
가. IoT 센서
나. IoT 네트워크
다. IoT 플랫폼
(2) 제조용 IoT 기술 동향
가. IoT 센서
ⅰ. 소형・경량화
ⅱ. 복합 센서
ⅲ. 저 전력 센서
나. IoT 네트워크
ⅰ. 근거리 무선 통신
ⅱ. 원거리 무선 통신
ⅲ. 5G 통신
다. IoT 플랫폼
ⅰ. SIEMENS社
ⅱ. GE社
ⅲ. 삼성SDS社
ⅳ. LG CNS社
라. 글로벌 기술 수준
(3) 제조용 IoT 산업 동향
가. 해외 시장 전망
나. 해외 기술별 산업 이슈
ⅰ. SIEMENS
ⅱ. GE
ⅲ. 로크웰 오토메이션
ⅳ. Amazon
ⅴ. Microsoft
ⅵ. IBM
ⅶ. 미쯔비시 전기
다. 국내 시장 규모
라. 국내 산업적 이슈 및 주요 기업 동향
ⅰ. 삼성 SDS
ⅱ. LG CNS
ⅲ. SK C&C
ⅳ. 포스코 ICT
ⅴ. LS 산전
ⅵ. 한컴MDS
ⅶ. 울랄라랩
ⅷ. 에어릭스
(4) 제조용 IoT 정책 동향
가. 해외 정책동향
ⅰ. 독일
ⅱ. 미국
ⅲ. 일본
ⅳ. 중국
나. 국내 정책동향
(5) 제조용 IoT R&D 투자동향
가. 기술개발단계
나. 수행 주체
다. 중점 사업

 

2. 스마트 제조 분야 최근 Data, Network, AI 활용 동향
1) 스마트 제조의 개요와 배경
(1) 스마트 제조의 개요
(2) 배경
2) 스마트 제조 시장 전망
(1) 전체 시장
(2) 데이터 기반 시장
가. IIoT
나. Edge
다. Cloud
라. Digital Twin
(3) 네트워크 시장
(4) AI 시장
3) Data, Network, AI 활용 동향
(1) 데이터 - 기술
가. IIoT/Edge/Cloud/Digital Twin
나. 산업보안
(2) 데이터
가. 해외동향
ⅰ. IIoT/Edge/Cloud
ⅱ. Digital Twin
ⅲ. 산업보안 - 침해사례
ⅳ. 산업보안 - 산업동향
나. 국내동향
ⅰ. IIoT/Edge/Cloud
ⅱ. Digital Twin
ⅲ. 산업보안 - 침해사례
ⅳ. 산업보안 - 산업동향
(3) 네트워크
가. 산업현황
나. 해외동향
ⅰ. 장비업체
ⅱ. 제조업체
다. 국내동향
ⅰ. 이통사
ⅱ. 대기업
ⅲ. 국내 통신장비 제조업체 및 연구소
(4) 인공지능(AI)
가. 역할
나. 해외동향
다. 국내동향
ⅰ. 이통사
ⅱ. 대기업
(5) 미래 스마트 제조를 위한 AI 기술동향
가. 스마트 제조 AI 기술 개요
나. 제너레이티브 디자인 기술 동향
다. 인간-로봇 협업 스마트 작업대 기술 동향
라. 지능형 실감 인터랙션 가이드 기술 동향
마. 자율 제조를 위한 지능형 설비기술 동향
ⅰ. 기술 개요
ⅱ. 지능형 설비
ⅲ. 자율 협업 설비
바. 공장이상 탐지 기술
ⅰ. 기술 개요
ⅱ. 딥러닝 기반 이상 감지 기술
ⅲ. DAD 기술 동향
ⅳ. 제조업에서의 이상 감지 기술
4) 아세안의 스마트 제조산업 국가별 동향
(1) 아세안의 스마트 제조산업 동향
가. 아세안의 스마트 제조산업 전망
나. 아세안의 스마트 팩토리 도입 현황
다. 아세안 현지기업의 4.0 산업 인식
(2) 아세안 국가별 동향
가. 싱가포르
ⅰ. 제조업 현황
ⅱ. 4.0 산업 정책
ⅲ. 기술 동향
나. 말레이시아
ⅰ. 제조업 현황
ⅱ. 4.0 산업 정책
ⅲ. 기술 동향
다. 태국
ⅰ. 제조업 현황
ⅱ. 4.0 산업 정책
ⅲ. 기술 동향
라. 인도네시아
ⅰ. 제조업 현황
ⅱ. 4.0 산업 정책
ⅲ. 기술 동향
마. 베트남
ⅰ. 제조업 현황
ⅱ. 4.0 산업 정책
ⅲ. 기술 동향
(3) 아세안의 4.0산업 협력 방안
가. 싱가포르
나. 말레이시아
다. 태국·인도네시아
라. 베트남·필리핀

 

제Ⅱ장 국내·외 제조 엔지니어링 설계 기술 산업 동향과 적용 현황

1. 제조 엔지니어링 기술 개요와 분류
1) 제조 엔지니어링 기술 배경
(1) 4차 산업혁명 기반의 제조 패러다임 변화
(2) 제조업 혁신을 위한 세계 정책 동향
가. 독일
ⅰ. 인더스트리 4.0
ⅱ. 플랫폼 인더스트리 4.0
나. 미국
ⅰ. 첨단제조파트너십(AMP, Advanced Manufactuing Partnership))
다. 일본
ⅰ. 일본재흥전략
ⅱ. 신산업구조비전
ⅲ. 초 스마트 사회(Society 5.0)
ⅳ. 커넥티드 인더스트리(Connected Industries)
라. 중국
ⅰ. 전략성 신흥산업 육성정책
ⅱ. 중국제조 2025
(3) 제조업 혁신을 위한 국내 정책 동향
가. 제조업 르네상스
나. 제조업 혁신 3.0 전략
다. 제조업 혁신 3.0 전략 실행대책
라. 스마트 제조 혁신 비전 2025
마. 스마트 팩토리 확산 및 고도화 전략
바. 중소기업 스마트 제조혁신 전략
(4) 한국의 제조 산업 현황 진단
2) 주요 국가에서의 제조 엔지니어링 정의
(1) 미국
(2) 영국
(3) 독일
(4) 한국
(5) 엔지니어링 산업 진흥법상 정의
3) 제조엔지니어링 범위
(1) 국내·외 제조혁신 관련 정책에 기반을 둔 범위 설정
4) 제조엔지니어링 분류
(1) 기술범위에 기반한 제조엔지니어링 분류

 

2. 국내·외 제조 엔지니어링 설계 기술 분석
1) 제조엔지니어링 설계 기술 분석
(1) 제조엔지니어링 기술별 내용
(2) 제품엔지니어링 설계 기술의 특성 및 중요성
가. 설계 및 개발
ⅰ. 설계 및 개발
ⅱ. 제품 디자인
ⅲ. 응용시스템 설계 및 개발
나. 공정 엔지니어링
ⅰ. 공정기술, 가공기계 설계, 개발 분야
ⅱ. 공정자동화 설계 및 개발
다. 제조지원 엔지니어링
ⅰ. 컴퓨터 활용 제조지원
ⅱ. 성능평가 및 수명주기 개선
ⅲ. 시험, 검사 및 분석
2) 제조엔지니어링 설계 기술 분야별 전망
(1) 제품설계 및 개발 분야
가. 스마트 커넥티드와 같은 연결성 제품 설계 트렌드 지속
나. 경험 중심, 고객 중심의 제품 설계 트렌드
ⅰ. 어도비 익스피리언스 플랫폼(Adobe Experience Platform)
ⅱ. 3D 익스피리언스 플랫폼(3D Experience Platform)
다. 소프트 파워인 제품 디자인 가치 부각
ⅰ. AI와 머신러닝을 통한 디자인 설계
ⅱ. 컴퓨터 지원 디자인(CAD)기업들의 머신러닝 기반의 지속적 프로그램 개발
ⅲ. 다양한 산업 분야에서의 AI 기반 디자인
라. 가상설계를 위한 가상물리 시스템(CPS(Cyber Physical System))
(2) 공정 엔지니어링
가. 자율적응형 운영이 가능한 Big data/인공지능 기술
ⅰ. 포스코
ⅱ. 삼성 SDS
나. DCS(Distributed Control System)
다. 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing)
(3) 제조지원 엔지니어링
가. 머신 비전
ⅰ. 로봇기반의 검사
ⅱ. 3D 비전
ⅲ. 식음료 분야
ⅳ. 제약 및 의료기기 분야
ⅴ. 자동차 제조 분야
나. 제품 수명 주기 관리(PLM. Product Lifecycle Manangement)
ⅰ, 기술 트렌드
ⅱ. 발전 방향
다. SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)
라. CAE 분야 스마트 제조 솔루션

 

3. 국내·외 제조 엔지니어링 설계 기술 산업 동향
1) 국내 산업 동향
(1) 국내 제조 엔지니어링 시장 규모
(2) 국내 제조 엔지니어링 기술별 시장 규모 및 전망
가. 제조 엔지니어링 기술별 내용
ⅰ. DCS(Distributed Control System)
ⅱ. MES(Manufacturing Execution System)
ⅲ. PAM(Privileged Access Management)
ⅳ. ERP(Enterprise Resource Planning)
ⅴ. PLC(Programmable Logic Controller)
ⅵ. SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)
ⅶ. HMI(Human-Machine Interface)
ⅷ. PLM(Product Life-cycle Management)
나. 제조엔지니어링 기술별 시장 규모와 전망
(3) 국내 제조 엔지니어링 요소별 시장 규모 및 전망
(4) 국내 제조 엔지니어링 분야별 시장 규모 및 전망
가. 제조 솔루션 분야의 시장 규모 및 전망
나. 장비·디바이스 분야의 시장 규모 및 전망
2) 해외 산업 동향
(1) 해외 제조 엔지니어링 시장 규모
(2) 해외 제조 엔지니어링 기술별 시장 규모 및 전망
(3) 해외 제조 엔지니어링 요소별 시장 규모 및 전망
(4) 해외 제조 엔지니어링 지역별 시장 규모 및 전망
(5) 해외 제조 엔지니어링 기업 동향
3) 국내·외 제조엔지니어링 설계기술 활용 사례
(1) 국내기업의 기술 활용 사례
가. 플랫폼 기반의 제조 지능화를 위한 Samsung Nexplant 개발
ⅰ. 고장원인 분석시간 단축 및 검사 불량 분류 정확도 향상 등 머신러닝 기반으로 생산효율성 향상 및 품질 제고 효과
ⅱ. 빅데이터 분석 기반 설비 보전 시점 예측
ⅲ. 공정 제어 자동화
ⅳ. IoT-AI를 통한 자재 물류 제어
나. 제조 전 과정 표준화를 위한 LG CNS의 스마트 팩토리 플랫폼 ‘Factova’
ⅰ. 상품기획
ⅱ. 생산
ⅲ. 품질검사
ⅳ. 물류
다. 다양한 생산 공정에 적용 가능한 두산로보틱스의 협동 로봇
라. 한컴MDS의 산업용 IoT 플랫폼 ThingSPIN
ⅰ. 기능
ⅱ. 활용사례
(2) 해외 제조 엔지니어링 설계 기술 활용 사례
가. 지멘스의 디지털 엔터프라이즈(Digital Enterprise)
ⅰ. Process industries 활용
ⅱ. Discrete industries 활용
나. 미국 General Electric의 GE 프레딕스(Predix)
ⅰ. 활용사례
ⅱ. GE Power 적용사례
ⅲ. Toray Plastics 적용사례
ⅳ. GE Power 적용사례
다. 스위스의 ABB ability
ⅰ. 활용사례
라. 미국 로크웰 오토메이션의 커넥티드 엔터프라이즈
ⅰ. 활용효과
4) 제조 산업별 기술 적용 현황
(1) 전기 전자 분야
가. 동양피스톤의 스마트 공장
나. 포스코의 빅데이터/AI 기반의 포스프레임
다. 산업용 3D 프린팅을 활용한 GE
(2) 자동차 분야
가. 머신비전 기반의 품질 제고
나. 증강현실을 활용한 BMW의 마케팅 전략
(3) 헬스케어 분야
가. GE헬스케어 재팬공장
나. 증강현실을 활용한 GE 헬스케어
다. 머신 비전 기반의 의료제품 품질 제고
(4) 플랜트 및 에너지 관리 분야
가. 에너지 사물 인터넷과 증강현실을 접목한 스마트 변전소
나. SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition) 기반 LS산전 원방감시 제어 시스템
다. 프랑스 슈나이더 일렉트릭(Schneider Electric)의 에코스트럭처(EcoStruxure)
ⅰ. 활용사례 1
ⅱ. 활용사례 2
4) 제조 패러다임 변화에 따른 기대효과
(1) 국내·외 제조엔지니어링 시장 지속적 성장 전망
(2) 국내·외 기업의 다양한 기술 적용을 통한 생산 효율성 강화
(3) 제조 엔지니어링 기술의 다양한 산업에서의 적용
(4) 국내 제조엔지니어링의 현황과 대응방안
(5) 지역사회 적용 방안 제시 및 기대효과
가. 기술력 강화
나. 전문인력 양성 및 투입
다. 네트워킹 기반의 공동 인프라 구축 및 기술개발 제고

 

제Ⅲ장 스마트팩토리 핵심 기술 구축 전략과 국내·외 적용 사례 및 주요 기업 동향

1. 스마트팩토리 핵심 기술 및 정책 동향
1) 스마트팩토리의 정의와 필요성
(1) 스마트팩토리의 정의
(2) 스마트팩토리의 필요성
2) 스마트팩토리 적용 접근법과 도입의 고려사항
(1) 스마트팩토리의 특징과 요건
가. 스마트 팩토리의 특징
나. 스마트팩토리의 요건
(2) 스마트팩토리의 혜택
가. 자산 효율성
나. 품질
다. 비용 절감
라. 안전 및 지속가능성
마. 제조 공정에 대한 스마트팩토리의 영향
(3) 스마트 팩토리 구성 요건을 기반으로 한 적용 접근법
(4) 시스템 운영 모델에 대한 사고
(5) 스마트팩토리 도입 시 고려사항
(6) 스마트 팩토리 도입 접근법
(7) 스마트 팩토리 특성과 요건의 활용
(8) 스마트팩토리로의 전환을 위한 고려해야 할 영역
가. 데이터 및 알고리즘
나. 기술
다. 프로세스 및 거버넌스
라. 인력
마. 사이버보안
3) 스마트팩토리 핵심기술 및 정책동향
(1) 스마트팩토리 핵심기술
(2) 스마트팩토리 보급・확산사업
(3) 스마트팩토리 R&D
4) 제조혁신 고도화 전략
(1) 제조혁신 고도화로 전환
(2) 인공지능 제조 플랫폼 구축
(3) 5G+AI 등 선도사례 확산
(4) 스마트제조 공급기업 육성

 

2. 스마트공장 구축현황과 생산전략의 변화
1) 스마트공장 구축현황 및 주요 성과
(1) 스마트공장 구축현황
(2) 스마트공장 구축 성과와 기대효과
2) 스마트공장 추진사례 분석
(1) 해외 선도기업의 선제적 스마트공장 도입 현황
가. 지멘스(Siemens)의 세계 최고의 지능형 공장
나. 아디다스(Adidas)의 신속한 고객 맞춤형 생산
다. 노빌리아(Nobilia)의 개별 맞춤형 가구 대량 생산
라. BMW 다이캐스팅 공장의 스마트공장 추진 사례
마. GE의 생각하는 공장
바. 테슬라(Tesla)의 지능형 유연 생산
(2) 국내 중소기업의 모범적 스마트공장 추진사례
가. 신성이엔지(ENG)
나. (주)연우
3) 스마트공장과 생산전략의 변화
(1) 제조 패러다임의 전환
가. 상쇄관계에서 병행관계로의 전환
나. 공장에서 스마트공장으로의 전환
(2) 스마트공장 추진 방향
가. 스마트공장 운영관련 검토 사항
나. 스마트공장의 적용 방안
(3) 스마트공장 생산전략
가. 스마트공장에서 새롭게 고려될 생산전략 변수
나. 스마트 생산전략의 등장

 

3. 스마트팩토리 구축을 위한 품질 전략과 구현 및 새로운 관점
1) 스마트팩토리 실행을 위한 새로운 관점
(1) 스마트팩토리 시대 도래
(2) 스마트팩토리 도입 실행을 추진한 기업들의 특성
가. 현장의 필요성에서 출발하기(Human-centered designed based on real user needs)
나. 접근 병행((Top-down, bottom-up approach)
다. 다양한 역량과 스킬의 조화(Diverse teams with a broad span of skill sets)
라. 지속적인 지원과 학습(Ongoing support and learning)
마. 가장 중요한 문제-연결성(Connectivity as Critical)
바. 다양한 기기 간 연결 및 통합(Managing the Reality of Diverse Devices)
ⅰ. 제조 설비 간 연식의 다양성
ⅱ. 목적의 다양성
ⅲ. 데이터 구조 및 형식의 다양성
ⅳ. 접근 방법의 다양성
사. IT/OT 조직 간 원활한 협업(Bridging the IT/OT Divide)
(3) 성공적인 기업들의 스마트팩토리 가치 실현
가. 숨어있는 인사이트의 발견(IIIuminating the hidden factory)
나. 기존 시스템에 새로운 프로세스 적용(Leverage current systems in new processes to achieve operational excellence)
ⅰ. 디지털 린(Digital lean) 강화
ⅱ. 인적 자원에 대한 보다 스마트한 접근법 채택
다. AI 기술 적용을 통한 프로세스 혁신(Harness AI and other advanced tools to get to the next level)
라. 스마트팩토리 구현경험의 적용 확대(Scale throughout networks, ecosystems, and DSNs)
2) AI 기반의 스마트팩토리 구현과 전망
(1) ICT융합 스마트팩토리 구현
(2) AI 기반의 스마트팩토리 구현
가. 디지털 트윈 플랫폼 기술
나. 산업용 협동로봇과 고용대체
다. 3차원 인쇄(3D printing) 등 적층 제조기법의 발전과 대량생산 전망
(3) AI 기반의 스마트팩토리 기술한계와 대응방안
3) 스마트팩토리 구축을 위한 품질 전략
(1) 스마트팩토리에 대한 이론적 고찰
가. 스마트팩토리의 개념 정립
나. 스마트 팩토리 성숙도
ⅰ. 민간합동 스마트 공장 추진단의 스마트팩토리 성숙도 구분
(2) 스마트 팩토리 수준별 품질 전략
가. 수준별 품질 전략 수립
나. 스마트 팩토리 수준에 따른 품질 개선 기법
(3) 품질 전략 검증을 위한 기업의 구축 사례
가. 식별을 통한 가시화 품질 전략 사례
나. 데이터 기반의 측정 품질 전략 사례
다. 인과관계를 통한 분석 품질 전략 사례
라. 최적의사결정의 품질 전략 사례
마. 지능화를 통한 개별 맞춤형 품질 전략 사례

 

4. 스마트팩토리 국내·외 적용 사례 및 공급기업 Pool 현황
1) 스마트팩토리 해외 적용 사례
(1) 스마트팩토리 플랫폼 구현 사례
가. IBM Watson IoT 플랫폼
나. GE Predix 플랫폼
다. 지멘스(Siemens) MindSphere 플랫폼
라. 화낙(Fanuc) FIELD 플랫폼
(2) 미쓰비시전기(Mitsubishi Electric, 일본) 사례
가. 회사 소개
나. 스마트팩토리 구현 내용
다. 스마트팩토리 도입효과
(3) 보쉬(Bosch, 독일) 사례
가. 회사 소개
나. 스마트팩토리 구현 내용
다. 스마트팩토리 도입효과
(4) 쿠트스마트(Kutesmart, 중국) 사례
가. 회사 소개
나. 스마트팩토리 구현 내용
다. 스마트팩토리 도입효과
(5) 아디다스(Adidas, 독일) 사례
가. 회사 소개
나. 스마트팩토리 구현 내용
다. 스마트팩토리 도입효과
(6) GE(General Electric)의 Brilliant Factory(미국) 사례
가. 회사 소개
나. 스마트팩토리 구현내용
다. 스마트팩토리 도입효과
(7) 오토 보게(Otto Boge, 독일) 사례
가. 회사 소개
나. 스마트팩토리 구현내용
다. 스마트팩토리 도입효과
(8) 노빌리아(Nobilia, 독일) 사례
가. 회사 소개
나. 스마트팩토리 구현내용
다. 스마트팩토리 도입효과
2) 스마트팩토리 국내 적용 사례
(1) LS산전 사례
가. 회사 소개
나. 스마트팩토리 구현 내용
다. 스마트팩토리 도입 효과
(2) 동양피스톤 사례
가. 회사 소개
나. 스마트팩토리 구현 내용
다. 스마트팩토리 도입 효과
(3) 포스코 사례
가. 회사 소개
나. 스마트팩토리 구현 내용
다. 스마트팩토리 도입 효과
(4) 신성이엔지 사례
가. 회사 소개
나. 스마트팩토리 구현 내용
다. 스마트팩토리 도입 효과
(5) 영진금속공업 사례
가. 회사 소개
나. 스마트팩토리 구현 내용
다. 스마트팩토리 도입 효과
(6) 대성아이앤지 사례
가. 회사 소개
나. 스마트팩토리 구현 내용
다. 스마트팩토리 도입 효과
(7) 연우 사례
가. 회사 소개
나. 스마트팩토리 구현 내용
다. 스마트팩토리 도입 성과
(8) 에어릭스 사례
가. 회사 소개
나. 스마트팩토리 구현 내용
다. 스마트팩토리 도입 성과
(9) 삼성SDS 사례
가. 회사 소개
나. 스마트팩토리 구현 내용
다. 스마트팩토리 도입 성과
(10) 슈어소프트테크 사례
가. 회사 소개
나. 스마트팩토리 구현 내용
다. 스마트팩토리 도입 성과
3) 스마트팩토리 공급 기업 Pool 현황

 

5. 스마트팩토리 전략 분야 기술 개발 이슈와 주요 기업 동향
1) MES 활용 제조 애플리케이션
(1) 기술 개발 이슈
가. 기술개발 트렌드
ⅰ. IoT를 결합한 스마트공장 도입의 제조업 효율성
ⅱ. 3D프린팅 활용
ⅲ. 클라우드 시스템을 통한 데이터의 수집 및 교류
ⅳ. 제조공정의 가상화 및 제조설비와 시스템간의 연동을 통해 최적화 생산 및 제어, 에너지 절감기술
ⅴ. 제조공정 기기 사이의 자율협업과 공장-설비-제품-소비자의 네트워크 연결 및 통합관리가 가능한 기술
나. 기술 환경 분석
(2) 주요기업 동향
가. 해외업체 동향
나. 국내업체 동향
(3) 국내 기술개발 현황
2) 비전 기반 제조품질 검사 시스템
(1) 기술 개발 이슈
가. 기술개발 트렌드
나. 기술 환경 분석
(2) 주요 기업 동향
가. 해외업체 동향
나. 국내업체 동향
(3) 국내 기술개발 현황
3) 스마트 제조 CPS
(1) 기술 개발 이슈
가. 기술 개발 트렌드
나. 기술 환경 분석
(2) 주요 기업 동향
가. 해외 업체 동향
나. 국내 업체 동향
(3) 국내 기술 개발 현황
4) 제조데이터 분석 인공지능 엔진
(1) 기술개발 이슈
가. 기술개발 트렌드
ⅰ. 제조데이터 분석
ⅱ. 인공지능
나. 기술 환경 분석
(2) 주요 기업 동향
가. 해외 업체 동향
나. 국내 업체 동향
(3) 국내 기술개발 현황
5) 웨어러블 디바이스 활용 작업현황 분석 및 예측 장치
(1) 기술 개발 이슈
가. 기술 개발 트렌드
나. 기술 환경 분석
(2) 주요 기업 동향
가. 해외업체 동향
나. 국내업체 동향
(3) 국내 기술개발 현황
6) 제조 데이터 처리용 엣지컴퓨팅 시스템
(1) 기술개발 이슈
가. 기술개발 트렌드
(2) 주요 기업 동향
가. 해외업체 동향
나. 국내 업체 동향
(3) 국내 기술개발 현황
7) 제조 기반 사이버 보안
(1) 기술개발 이슈
가. 기술개발 트렌드
나. 기술 환경 분석
(2) 주요 기업 동향
가. 해외업체 동향
나. 국내업체 동향
(3) 국내 기술개발 현황
8) 스마트공장 데이터 수집 시스템 및 장치
(1) 기술개발 이슈
가. 기술개발 트렌드
나. 기술 환경 분석
(2) 주요 기업 동향
가. 해외업체 동향
나. 국내 업체 동향
(3) 국내 기술개발 현황
9) 스마트 제조 빅데이터 분석 시스템
(1) 기술개발 이슈
가. 기술개발 트렌드
ⅰ. 비정형 데이터 분석 기술
ⅱ. 예측 고도화 및 시각화 기술
ⅲ. 빅데이터 운영 및 관리 기술
ⅳ. 보안 및 개인정보관리에 대한 표준화
나. 기술 환경 분석
(2) 주요 기업 동향
가. 해외 업체 동향
나. 국내 업체 동향
(3) 국내 기술개발 현황
10) 중소제조기업용 협동로봇
(1) 기술개발 이슈
가. 협동로봇에 인공지능 통합과 안전
나. 3D프린팅 사용
다. 모듈러 로봇
라. 적응적 사고 제어
마. 국내 기업의 협동로봇 시장 진출
바. 국내 시장에 대한 글로벌 협동로봇 제조사들의 적극적인 공략 진행
사. 기술개발 트렌드
ⅰ. 안전한 인간-로봇 협동 작업 지원
ⅱ. 쉽고 편리한 사용을 위한 직관적인 교시
ⅲ. 인공지능 통합 구현
ⅳ. 신기술의 융합과 스마트제조 지원
ⅴ. 사람과 유사한 양팔 로봇 기술 개발
ⅵ. 산업 현장 적용에서의 유연성 확대
아. 기술 환경 분석
ⅰ. 4차 산업혁명과 로봇 산업 발전 방안
ⅱ. 수요기반 강화
ⅲ. 공급 역량 강화
ⅳ. 로봇산업 클러스터
ⅴ. 산업용 협동로봇 국가표준(KS) 제정
ⅵ. 협동로봇 얼라이언스
ⅶ. 산업용 로봇의 협동운전 및 협동로봇의 국제 안전규격
ⅷ. 신산업·신기술 규제혁신
ⅸ. 급격한 기술 변화에 대응하기 위한 다양한 정부 지원 정책 추진
ⅹ. 국가적인 아젠다로 제조 분야와 협동로봇 발전전략 수립 및 연구개발 추진
(2) 주요 기업 동향
가. 해외 업체 동향
나. 국내 업체 동향
(3) 국내 기술개발 현황
11) 3D프린팅 기반 친환경자동차용 전장부품
(1) 기술개발 이슈
가. 기술개발 트렌드
ⅰ. 3D프린팅 기술을 이용한 신뢰성 및 가격 경쟁력을 갖춘 차량용 스티어링 휠 인쇄회로기판 공정 및 일체형 스위치 제품개발
ⅱ. 3D-MID(Molded Interconnect Devices)
ⅲ. 자동차 이외의 적용 가능한 전장부품
ⅳ. 3D프린팅 공정 계획
나. 기술 환경 분석
(2) 주요 기업 동향
가. 해외업체 동향
나. 국내업체 동향
(3) 국내 기술개발 현황
12) 등각내각 채널 적용 3D프린팅 금형 설계 및 제작시스템
(1) 기술개발 이슈
가. 기술개발 트렌드
나. 기술 환경 분석
(2) 주요 기업 동향
가. 해외업체 동향
나. 국내업체 동향
(3) 국내 기술개발 현황
13) 저전력 정보처리기능 단말기
(1) 기술개발 이슈
가. 기술개발 트렌드
나. 기술 환경 분석
(2) 주요 기업 동향
가. 해외 업체 동향
나. 국내 업체 동향
(3) 국내 기술개발 현황
14) IoT 공장 에너지 모니터링 시스템
(1) 기술개발 이슈
가. IoT 원격 모니터링 시스템 생태계 구성 요소
나. 디바이스 제품
다. 통신 기술
라. 플랫폼 기술
마. 서비스 기술
바. 기술개발 트렌드
ⅰ. 엣지클라우드 기반의 플랫폼으로 진화
ⅱ. 통신 기술의 발전
ⅲ. 지능형 기술
사. 기술 환경 분석
(2) 주요 기업 동향
가. 해외 업체 동향
나. 국내외 업체 동향
(3) 국내 기술개발 현황
15) 전류센서 IC
(1) 기술개발 이슈
가. 기술개발 트렌드
나. 기술 환경 분석
(2) 주요 기업 동향
가. 해외 업체 동향
나. 국내 업체 동향
(3) 국내 기술개발 현황
16) 유연생산시스템(FMS)용 무인반송차(AGV)
(1) 기술개발 이슈
가. 기술개발 트렌드
(2) 주요 기업 동향
가. 해외 업체 동향
나. 국내 업체 동향
(3) 국내 기술개발 현황
17) 스마트 집진기
(1) 기술개발 이슈
(2) 주요 기업 동향
가. 해외 업체 동향
나. 국내 업체 동향
(3) 국내 기술개발 현황
18) 기계‧설비 바이탈 사인 기반 설비 모니터링 및 예측진단용 IoT 센서
(1) 기술개발 이슈
(2) 주요 기업 동향
가. 해외 업체 동향
나. 국내 업체 동향
(3) 국내 기술개발 현황
19) 환경센서
(1) 기술개발 이슈
가. 기술개발 트렌드
나. 기술 환경 분석
(2) 주요 기업 동향
가. 해외 업체 동향
나. 국내 업체 동향
(3) 국내 기술개발 현황
20) 스마트 포장설비
(1) 기술개발 이슈
가. 기술개발 트렌드
나. 기술 환경 분석
(2) 주요 기업 동향
가. 해외 업체 동향
나. 국내 업체 동향
(3) 국내 기술개발 현황
21) 스마트 물류 적용 RFID‧센서
(1) 기술개발 이슈
가. 기술개발 트렌드
ⅰ. 하드웨어 측면 스마트 물류를 위한 센서의 연구 개발 동향
ⅱ. 소프트웨어 측면 스마트 물류를 위한 센서의 연구개발 동향
나. 기술 환경 분석
(2) 주요 기업 동향
가. 해외업체 동향
나. 국내업체 동향
(3) 국내 기술개발 현황
22) ICT‧센서‧조명기술 융합 긴급 재난안전 장치
(1) 기술개발 이슈
가. 4차 산업혁명 기술과 연계한 예지보전
나. 표준화된 통신 프로토콜
다. Non-visibility 상황 극복 기술과의 융합
라. 기술개발 트렌드
마. 기술 환경 분석
(2) 주요 기업 동향
가. 해외업체 동향
나. 국내업체 동향
(3) 국내 기술개발 현황

 

제Ⅳ장 디지털트윈의 개발 상황과 기술 적용 동향

1. 디지털트윈의 의미와 특성
1) 디지털트윈의 의미 및 역할
(1) 디지털트윈의 정의
(2) 구성 형태 및 동작
(3) 디지털트윈의 역할
2) 디지털트윈의 특성
(1) 양방향성
(2) 기술이 아닌 모델
(3) 시뮬레이션이 핵심 기술
(4) 가상 모델의 디지털 페어 용어 적응
3) 주변 기술 관련성
(1) 사이버 물리 시스템
가. CPS와 디지털트윈 관계
나. CPS와 사물인터넷
다. 스마트팩토리
(2) 디지털 쓰레드
(3) 디지털 쉐도우

 

2. 디지털트윈의 발생 및 활용 상황
1) 디지털트윈의 탄생 및 발전
(1) 디지털트윈 개념의 발현
(2) 디지털트윈 개념 정립
(3) 디지털트윈 용어 사용
(4) 디지털트윈 활용 단계
(5) 시장의 주목
(6) 현재 상황
2) 활용분야
(1) 제품
가. 볼보(Volvo) 자동차 엔진
나. 롤스로이스(Rolls-Royce) 항공기 엔진
다. 기타
(2) 제조
가. 다쏘 로봇 제조 공정
나. 철강 고로
다. 보존 디지털트윈 기반 장비 출시
(3) 도시화
가. 버추얼 싱가포르(Virtual Singapore)
나. 보스턴 코먼 공원 일조권
다. 영국의 VU.CITY
라. 프랑스 버추얼 렌(Virtual Rennes)
마. 세종의 스마트시티
바. 전라북도 아쿠아 디지털트윈
(4) 에너지
가. 제너럴 일렉트로닉스의 디지털 발전소
나. 나이아가라 폭포의 수력 발전소 터빈
다. 핀란드 아틱윈드(Arctic Wind AS)
라. 필리핀의 Lopez-led 가스발전소
마. Nuclear Power Plants
(5) 물류
가. 두바이 컨테이너 터미널의 가상화
나. 중철상해공정국(CRSEB) 하수처리장 시공
(6) 기타
가. MS社의 홀로렌즈 2
나. 스포츠-포뮬러원(Formula 1)
다. 사람복제-Oben
라. Delta Capita의 부동산 대출
3) 활용 도구 개발 상황
(1) 산업용 사물인터넷
가. 제너럴 일렉트릭의 프레딕스
나. 지멘스의 마인드스피어
다. PTC 씽웍스(ThingWorx)
라. 슈나이더 일렉트릭 에코스트럭처(EcoStruxure)
(2) 시뮬레이션 도구
가. 앤시스 트윈 빌더(Twin Builder)
나. 지멘스(Simens) PLM 소프트웨어 심센터(SimCenter)
다. 다쏘시스템 델미아(DELMIA)
라. 다쏘시스템 3D익스피어리언스 플랫폼
마. PTC 크레오
바. 에너지 플러스(EnergyPlus)
사. 이지로보틱스 DMWorks
(3) 데이터 분석 및 가시화 도구
가. 소프트웨어 AG 트렌드마이너
나. 허니웰의 유니포먼스
다. PTC 뷰포리아 스튜디오
라. 오토데스크 포지

 

3. 디지털트윈의 기술 적용 동향
1) 디지털트윈의 기술적 정의와 배경
(1) 디지털트윈 기술의 배경
(2) 디지털트윈 기술의 개요
2) 디지털트윈의 기술적 의미
(1) 디지털트윈 기술의 진화 과정
(2) 디지털트윈에 대한 다양한 개념들
(3) 디지털트윈의 기술적 정의 제안
3) 디지털트윈 발전 5단계 모델
(1) 배경
(2) 디지털트윈 기술 발전 5단계
4) 디지털트윈 국내외 기술 동향
(1) 해외 동향
(2) 국내 동향
(3) 국내 기술수준
5) 산업 AI 기술을 활용한 디지털트윈 솔루션 기술 동향
(1) 산업인공지능 기술을 활용한 디지털 트윈
가. 산업인공지능을 활용한 건전성 예측진단 분야로의 디지털 트윈
나. 적용 사례 소개 - 스마트 팩토리
다. 적용 사례 소개 - 지능형 디지털발전소
라 적용 사례 소개 - 지능형 디지털송변전소
(2) 산업인공지능 기술이 적용된 디지털트윈의 기대효과
가. 학문적 측면
나. 사회·경제적 측면
6) 스마트 도시 실현을 위한 디지털트윈 기술 동향
(1) 스마트 도시와 디지털트윈 개념
가. 스마트 도시 정의
나. 디지털트윈 정의
다. 디지털트윈과 가상물리시스템
라. 디지털트윈 요소기술 및 구현단계
(2) 스마트 도시 실현과 디지털트윈
가. 디지털트윈의 적용 확대
나. 디지털트윈 적용 사례
ⅰ. 버추얼 싱가포르
ⅱ. VU.CITY
ⅲ. 인도 아마라바티
ⅳ. 미국 로스앤젤레스
ⅴ. 영국 뉴캐슬
다. 디지털트윈 도입 효과
라. 디지털트윈 도입 시 고려사항
(3) 국내외 추진 현황
가. 해외 주요 국가별 추진 현황
나. 국내 추진 현황
(4) 기업별 개발 현황
가. 해외 주요 기업별 개발 현황
나. 국내 기업별 개발 현황
7) 공학 시뮬레이션 기반 디지털트윈 활용과 완성
(1) 공학 시뮬레이션 활용
가. 공학 시뮬레이션 개요
나. 공학 시뮬레이션의 구분
다. 공학 시뮬레이션 도구
ⅰ. 공학 소프트웨어 도구
ⅱ. 컴퓨터 하드웨어 도구
라. 가상시험
ⅰ. 전기체 가상구조 시험
ⅱ. 가상풍동시험
(2) 공학 시뮬레이션을 통한 디지털트윈 완성
가. 시뮬레이션과 디지털트윈의 관계
나. 디지털트윈의 핵심기술인 공학 시뮬레이션
다. 검증 및 실증
라. 인공지능 활용
마. 디지털트윈의 완성
8) 디지털트윈 전망 및 준비
(1) 시장 예측
가. 시장 조사 자료
나. 데이터 거래 시장 형성
(2) 디지털트윈을 위한 대응 준비
가. 소프트웨어 기술력 확보 방안 필요
나. 다양한 플랫폼/솔루션 출시
다. 고충실도의 공학 시뮬레이션 연계 활용