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중소기업 기술로드맵 조회결과

로드맵 분류표 보기    
스마트 제조 애플리케이션
* 발행 년도 : 2017년
1. 기술로드맵

스마트 제조 애플리케이션 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위
  • 정의 : 스마트공장의 전체적인 공정설계, 제조실행분석, 품질분석, 설비보전, 안전/증감 작업, 유통/조달/고객대응 등을 실행하는 애플리케이션
  • 범위 : 스마트공장 IT 솔루션의 최상위 소프트웨어 시스템으로 MES(Manufacturing Execution System), ERP(Enterprise Resource Planning), PLM(Product Lifecycle Management), SCM(Supply Chain Management) 등의 플랫폼 상에서 각종 제조 실행을 수행하는 애플리케이션
나. 주요 제품

[ 제품분류 관점 기술범위 ]

주요제품 분류표
기술개발테마제품분류 관점세부기술
스마트 제조 애플리케이션 수요 맞춤형 공정 및 운영 최적화기술
  • 실시간 생산정보 기반 4M1E 상태 가시화·분석·피드백 제어 기술
  • 에너지 절감형 동적 생산공정 운영 기술
  • 생산 프로세스 마이닝 기술
  • 맞춤형 공정설계 자동화 기술
예측 기반 품질 및 설비 고도화 기술
  • 딥러닝 기반 영상처리 품질분석기술
  • 설비 상태 기반 공정설비 운영과 피드백 제어
  • 설비 상태 기반 품질 예측 기술
  • 실시간 데이터 기반 출하 후 예측 기반 품질 및 제품 관리 기술
  • 설비 건전성을 관리하고 지식화하는 설비보전 애플리케이션 개발
인간 중심 안전 및 작업 지원기술
  • 가상현실․증강현실 기반 공정데이터 연계형 작업 지원 기술
  • 공장 공간정보 모델링 및 표준화 기술
  • 작업자 이상·유해상황 감지 및 사전대응 기술
지능형 유통 및 조달 물류 기술
  • 실시간 데이터 기반 지능형 창고 운영 기술
  • 데이터 분석 연계 공급사슬 리스크 관리 기술
  • 가치사슬 연계 물류흐름 추적관리 및 물류운영 최적화 기술
스마트공장 통합 운영 및 서비스 기술
  • 기기 제어시스템 인터페이싱 및 데이터 연동 기술
  • 스마트공장 통합 운영 및 상호운용성 지원 서비스 기술
  • 제조 지식·노하우 체계화 및 서비스화 기술

[ 공급망 관점 기술범위 ]

주요제품 분류표
기술개발테마공급망관점세부기술
스마트 제조 애플리케이션 산업용 제어 시스템
  • SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)
  • PLC and DCS(Distributed Control System)
  • 제어기와의 인터페이스 기술
MES(Manufacturing Execution System)
  • 공정제어 및 품질제어 기술
  • 생산이력 및 품질 추적 기술
  • 실시간 생산실적관리 및 진도관리 기술
  • 작업자․설비․시스템 통합관리 기술
ERP(Enterprise Resource Planning)
  • MDM(Master data management)
  • MRP(Material resource planning) 등 생산관리 시스템 기술
  • FRM, MRM, HRM
정보기술 시스템
  • PLM(Product Lifecycle Management)
  • MOM(Manufacturing Operation Management) 소프트웨어
3. 시장현황 및 전망분석
(1) 세계시장

전 세계 제조 애플리케이션 시장 규모는 연평균 4.3%씩 성장하여 2018년 1조 1,966억 달러 규모로 성장할 전망

(단위: 백만달러,%)

전 세계 제조 애플리케이션 시장 규모는 연평균 4.3%씩 성장하여 2018년 1조 1,966억 달러 규모로 성장할 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
세계시장 1,100,000 1,147,300 1,196,634 1,248,089 1,301,757 1,357,733 4.3

* 출처 : 소프트웨어정책연구소, 2016 SW산업 연간보고서 (2016)

(2) 국내시장

국내 제조 애플리케이션 시장 규모는 2018년 11조 원, 2021년에는 13조 원에 이를 전망

스마트공장 구현을 위한 엔지니어링 산업의 경우, 대기업 하청 분야로 전락해 관련 기술개발 보다는 대부분 독일, 일본 등 선진 기술을 활용하는 수준임

(단위: 억원,%)

제조 애플리케이션 국내 시장규모 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
국내시장 113,000 116,277 119,649 123,119 126,689 130,363 2.9

* 출처 : 소프트웨어정책연구소, 2016 SW산업 연간보고서 (2016)

4.기술분석
(1) 기술개발트렌드

제조공정의 가상화 및 제조설비와 시스템 간의 연동을 통해 최적화 생산 및 제어, 에너지 절감 기술

제조공정의 디지털화가 진행되면서 생산라인뿐만 아니라 공급사슬 전 공정에 걸쳐 사물인터넷, 센서, 클라우드 기반의 초연결화가 가능해지면서, 스마트공장의 제조사와 부품 공급업자간의 유기적인 연결성 강화

ICT를 바탕으로 실시간으로 연동‧피드백 되는 데이터를 효율적으로 처리‧저장‧관리하고 다양한 제조 업무에 최적으로 활용할 수 있는 고도화된 애플리케이션에 대한 산업요구 증대

(2) 기술환경 분석

현재 우리나라의 스마트공장 기반산업 관련 국내 공급사의 기술경쟁력은 선진국 대비 취약한 상황

생산설비(PLC), 센서, 기반SW(ERP, MES, CAD) 등의 솔루션은 대부분 글로벌 기업에 기술 종속

스마트공장 기반산업 중 솔루션SW의 국내 공급사 기술경쟁력은 선진국 대비 취약한 상황

주요 정부 부처에서는 대학 및 연구기관이 보유한 첨단 연구장비를 공동활용할 수 있도록 지원하는 연구 장비 공동활용 지원 서비스를 운영

5.핵심요소기술 선정

확정된 요소기술을 대상으로 중소기업에 적합한 핵심요소기술 선정

[ 스마트 제조 애플리케이션 분야 핵심요소기술 ]

핵심기술 선정결과
분류핵심요소기술개요
수요 맞춤형 공정 및 운영 최적화 실시간 생산정보 기반 4M1E 데이터 분석 및 제어 제조현장의 공정 상황들에 대해 가진 4M1E정보들을 실시간으로 획득하고, 빅데이터 기술을 활용한 정보 분석을 거쳐 KPI 성과향상을 위한 공정 제어 기술
에너지 절감형 동적 공정 운영 기술 팩토리 에너지 소비를 고려한 생산운영 최적화 기술로 에너지 데이터까지 고려된 생산운영 애플리케이션 개발 기술
생산 프로세스 마이닝 기술 공정상에서 쌓인 대용량 실적 로그 데이터를 기반으로 프로세스 모델을 자동으로 도출함으로써, 작업의 이해를 돕고 병목공정 등의 문제점 발견, 미래 공정 결과 예측 등에 활용하는 기술
맞춤형 공정설계 자동화 기술 고객(고객사)의 다양한 제품(부품) 수요에 유연하게 대응하고 설계‧생산으로 신속하게 연계할 수 있도록 맞춤형 공정·운영 최적화 기술
고객 주문형 제조 공정 서비스화 기술 범용적인 제조설비에서 고객 주문형 다품종 제품 제조를 서비스 형태로 제공하기 위해 제품설계, 제조공정구성 및 운영 등을 포함하는 서비스 기술
예측 기반 품질 분석 및 설비 고도화 딥러닝 기반 영상처리 품질분석기술 제품/부품의 영상을 모니터링․기록하고 이를 딥러닝 기술을 이용하여 품질이상 등을 점검하고 불량품을 제거하는 기술
설비 상태 기반 공정설비 운영과 피드백 제어 공정설비 상태를 추적 관리할 수 있도록 하여 유지보수와 설비운영을 사전 대응하여 생산성을 향상 시키는 기술
설비 상태 기반 품질 예측 기술 공정설비 상태를 추적 관리할 수 있도록 하여 상태변화에 따른 품질수준을 예측하여 품질 및 생산성을 향상 시키는 기술
실시간 데이터 기반 출하 후 예측 기반 품질 및 제품 관리 기술 제품에 부착된 스마트태그 등을 통한 데이터 획득을 통해 출하 후에 제품 상태, 활용 등을 파악하고 제품의 유지보수, 사후 지원 등 제품을 관리함으로써 대규모의 품질 리콜과 설비 이상에 의한 라인 중단에 사전 대응하는 기술
설비 자산 건전성 통합관리 및 설비 보전 지식화 기술 설비상태에 대한 실시간 데이터를 바탕으로 설비고장을 진단하고 유지 및 보수하는 보전기술과 이를 보전계획으로 연계하는 운영기술을 통합하여 설비 건전성을 관리하고 지식화하는 기술
인간중심 안전 및 작업 지원 공장 공간정보 모델링 및 표준화 기술 가상·증강현실 기술을 바탕으로 업무환경을 지원하는 작업자 지원 애플리케이션과 팩토리 공간정보에 대한 표준모델링 기술
작업자 이상, 유해상황 감지 및 사전 대응 기술 위치인식 기반의 작업자 상태를 사전 감지‧대응하는 안전 애플리케이션 개발
지능형 유통 및 조달 물류 가치사슬 연계 물류흐름 추적관리 및 공급망 리스크 관리 기술 가치사슬 전체에서 실시간으로 자재‧부품‧제품 흐름을 추적 관리하고 실물-시스템을 일치시킬 수 있도록 지능형 유통‧조달 물류 기술 및 실시간 데이터 분석을 바탕으로 한 공급망 리스크 대처 기술
스마트공장 통합운영 및 서비스 기기 제어시스템 인터페이싱 및 데이터 연동 기술 제조설비의 PLC/DCS 등에서 SCADA 시스템 및 PC/서버 등으로 데이터를 연계 취득하게 해주고 분석 기반을 마련하는 기술
스마트공장 통합 운영 및 상호 운용성 지원 서비스 기술 공장 내 다양한 MES, ERP, PLM 등 생산 지원 시스템들이 유기적 통합 운영이 가능하도록 상호운용성을 지원하는 기술
제조 지식‧노하우 체계화 및 서비스화 기술 공정과 장비에서 수집되는 데이터를 바탕으로 데이터 처리 및 특징 추출을 통해 제조 지식과 노하우를 체계화하고, 이를 바탕으로 모델을 만들고 분류, 유사성 및 패턴 인식을 통해 판단하여 서비스하는 기술