4차산업혁명과 스마트공장의 개념

1. 생산성과 산업혁명

1-1생산성의 문제
생산성의 고려-애덤스미스->자유경쟁/분업...
생산성 향상의 개념: 예전에는 얼마 정도 투입해서 업무를 완성했다면 지금은 얼마정도 생산요소 투입
정보기술 자동화기술 운영기술 모두 중요

1-2 산업혁명
-농경사회->(공업화)->산업사회
-주요계기: 200년 전 영국에서 시작된 산업혁명(증기기관,전기)
-산업혁명:증기기관-도시의 진화: 전기-3차 산업혁명: 컴퓨터-4차 산업혁명:인공지능
1-3 4차 산업혁명
iot cps ai를 핵심 기술로 4차산업 발생->스마트공장이 핵심적인 역활을 할것으로 본다

CPS 최적의 제어 가능하는 기술=사이버세계와 물리세계가 동기화되게 하는 기술

2. 산업환경과 제조시스템의 변화

2-1 제조환경의 변화
-초고령화->제조업 생산인구 급감->자동화 필수
-제조분야에 대한 업무기피 심화->해외이전
-그럼에도 리쇼어링 분위기 확산(인건비가 싼 국가로 생산기지를이전했던 기업을 다시 국내로 불러들이는 정책)
-대량맞춤형->개인화를 통한 다품종소량 생산

2-2 생산관리/제조혁신 방법론의 발전
분업->과학적관리(테일러)->연속적 조립생산(포드 컨베이어 벨트)->통계적품질관리와 경영과학->린생산시스템->유연생산시스템->글로벌 경쟁시대

-과학적 관리(제조혁신의 시초): "시간 연구"와 "동작연구"를 기초로 노동의 표준량 산정+임금 지급 방법 연구/솔선과 격려의 경영/과학=객관적->현대사회에서는 데이터가 중요

-포드생산시스템: 컨베이어 시스템을 이용한 "이동조립작업"과 대량생산 그리고 혁신적 "인적자원경영"
3S 대량생산의 일반원칙->작업의 단순화/부품 표준화/기계와 공구 전문화
작업의 원칙-허리 굽히지 않기/한발이라도 움직이지 않기


2-3 제조혁신의 원동력
-생산시스템: 셀 생산시스템(컨베이어+유연성)/gt 공정보단 제품 중심/jit 다기능 공화 기계설비의 합리적 배치(u자형)/유연생산시스템(fms) 순서 없이 생산/재구성형생산시스템(rms) 재구성이 가능한 기계들과 제어장치

-정보시스템: erp 경영 프로세스들을 통합적으로 연계해 관리/ scm 공급사슬의 통합적 관점에서 관리/crm 판매실적 등 고객과의 관계 데이터 분석/mes 현장의 활동을 관리/ plm 제품 설계부터 최종생산까지 이르는 전체과정을 일관적으로 관리

3. 스마트공장의 개념과 사례

3-1 스마트공장의 정의, 목표 및 요건
-스마트 공장: 비즈니스 전반에 "최적화"를 가능하게 하며 유연한 운영을 통합하고 개방을 통해 "고객과 소통하는 공장"/비즈니스 프로세스의 정보화 및 생산시스템의 "자동화=지능화"를 실현하는 공장
-스마트공장 목표: 생산시스템을 "지능화 유연화 최적화 효율화"를 통해 고객요구에 능동적으로 대응할 수 있는 제조기업을 구현하는 것
-요건 (4m1e: men, machinery, material, method enviroment)의 디지털화 지능화 통합 엔지니어링 지식의 창출 타 스마트 시스템과의 연결


3-2 스마트공장의 범위
-모든 제조 관련 과정을 포함
-일반과정+ICT 기술 및 기업정보시스템의 적용도 포함

3-3 스마트 제조 기술

8대 스마트 제조기술

생산시스템혁신기술
스마트센서/사이버물리시스템/3D프린팅/에너지절감 기술

정보통신기반기술
사물인터넷/클라우드/빅데이터/홀로그램

-사물인터넷
-빅데이터(정/비정)
-클라우드
-인공지능