2025 스마트 제조혁신 트렌드 키워드

격동의 지난 몇 년 동안 경험한 과제와 교훈을 바탕으로 2025년에는 새로운 스마트 제조혁신의 물결이 일어날 것이다.

인더스트리 4.0 원칙의 지속적 추구와 신흥 기술 채택을 위한 새로운 시도 등 제조기업은 프로세스를 간소화하고 효율성을 높이며 진화하는 소비자와 시장 요구를 충족하기 위해 혁신적인 도구를 채택할 것이다.

2025년 제조 환경을 형성할 혁신기술 트렌드와 인사이트는 인간의 전문 지식과 원활하게 통합되는 지능형 기술의 물결 속에서 초연결로의 변화, 데이터 중심, 초개별화된 맞춤형 제조 환경을 구축하는 글로벌 매크로 트렌드와 일치된다.

2025년의 가장 영향력 있는 스마트 제조혁신 트렌드를 살펴보고 가능한 미래를 전망하며 AI, IIoT 및 기타 혁신 기술이 자사 생산 시설 운영 방식을 어떻게 변화시킬 수 있는지 생각해 보자.

1. 인공지능(AI)과 머신러닝(ML)의 역할 증대

지난 수년간 구축해 온 데이터 기반 통찰력과 사이버 물리 시스템이 새로운 혁신 기술인 AI, ML이 통합되어 인간 작업자의 협력으로 생산성 혁신 및 지속 가능성을 고도화하는 사람 중심의 제조 환경으로 핵심이 이동한다.

AI와 ML은 사람 중심의 제조 환경으로의 점진적인 전환을 주도하여 지능형 머신이 인간과 학습, 적응 및 협업할 수 있도록 지원한다.

AI 기반 시스템은 생산라인의 방대한 양의 데이터를 실시간으로 분석하여 비효율성이나 잠재적인 기계 고장이 발생하기 전에 식별하고, 머신러닝 알고리즘은 수요와 자재 변동 같은 새로운 변수를 지속적으로 학습하고 조정하여 프로세스 최적화로 생산이 항상 최상의 상태가 되도록 지원한다.

인간과 머신의 협업 환경에서 AI 기반 시스템은 머신이 변화하는 조건을 추론, 학습 및 적응하고 과거 데이터와 실시간으로 센싱한 판독값을 분석하여 장비 고장이 발생하기 전에 예측할 수 있는 인지적 제조를 가능하게 할 수 있다.

2. 5G와의 통합

5G는 고속, 저지연 통신이 특징이다. 

따라서 생산 현장에서 전례 없는 연결성 실현으로 여러 센서와 관리시스템 간의 실시간 데이터 공유가 가능하다. 따라서 원격 제어와 응답 시간이 훨씬 빨라진다.

제조 현장에 5G 네트워크가 구축되면 엣지컴퓨팅을 설치할 수 있으므로 데이터 처리가 데이터 원본에 더 가깝게 구현되어 거의 실시간 의사 결정이 가능하다.

또한 산업 사물인터넷(IIoT) 네트워크로 기계와 시스템 간의 통신이 강화되어 제조현장의 자동화를 지원한다.

기계, 센서 및 작업자가 상호 연결된 5G 네트워크로 원활하게 통합되면 고도화된 자동화, IIoT 디바이스 연결, 데이터 처리를 통해 생산 변수를 정밀하게 제어할 수 있는 초연결 제조 에코시스템의 기반이 될 것으로 기대된다.

3. 산업 사물인터넷(IIoT) 및 연결성

IIoT는 제조 시설 전반에서 기계 성능, 생산 병목 현상을 파악하여 투입 자원 활용에 대한 운영 통찰력의 기반이 되는 데이터를 수집 전송하는 센서 및 장치, 시스템간의 통신연결 네트워크이다.

IIoT 구축 공장에서는 제품 수명 주기의 모든 단계와 연결되어 데이터 흐름인 디지털 스레드를 생성할 수 있다. 

장비 성능, 재고 수준 및 공급망에 대한 가시성을 실시간으로 확보하고, 품질 관련 프로세스를 실시간으로 모니터링하는 동시에 표준 준수, 결함 탐지를 보장할 수 있다. 

사전 장비 고장 감지 및 예측 유지 보수를 통해 가동 중지 시간과 수익 손실을 줄일 수 있다.

4. 첨단 로봇 및 유연 자동화

지금까지 자동화와 로봇이 제조업의 발전에 필수적이었지만, 2025년 이후에는 로봇이 점점 더 복잡한 작업을 수행할 것이다. 

첨단 기술이 인간의 능력을 대체하는 것이 아니라 향상시키는 것으로 사람과 기계 협업에 대한 관심이 증가할 것으로 예상된다.

또한 인간과 작업을 협력하면서 안전성과 효율성을 개선하기 위해 설계된 협동 로봇(Cobot), 자재와 제품운반에 수동 처리를 줄이고 물류를 개선할 수 있는 AGV(Autonomous Guided Vehicle), 변화하는 생산 요구에 적응하기 위해 공장운영과 기계 배치를 쉽게 재구성할 수 있는 유연 자동화 등 기술의 심층적 통합을 목격하게 될 것이다.

5. 디지털 트윈과 가상 시뮬레이션

디지털 트윈은 물리적 자산과 프로세스를 디지털 환경에서 재현한 가상 복제본으로, 실제 조건과 결과를 시뮬레이션하여 더 나은 의사 결정을 지원하기 위해 만들어진 기술이다.

2025년에 이 트렌드는 더욱 가속될 것이다. 제품 개발 주기가 더 짧아지고, 비용이 절감되어 전반적인 효율성이 향상될 것이다.

디지털 모델로 장비 구성을 시뮬레이션하고, 발생 가능한 문제를 사전에 식별하고, 새로운 장비와 프로세스를 가상으로 시운전하며, 오류와 지연의 위험을 줄이고, 빠른 테스트 등 생산 시나리오 시뮬레이션으로 제품 개발을 가속화할 수 있다.

6. 지속 가능성과 그린 제조

2025년은 글로벌 규제 동향, 기업의 사회적 평판, 기후변화 등 지속 가능성이 제조기업의 주요 초점이 될 것이다.

공장의 비효율성을 식별하고 에너지 사용 현황과 목표를 구체적으로 가시화하여 에너지 소비를 최적화하는 것이 시대적인 흐름이다. 

AI 및 IIoT 같은 기술이 도움이 되어 재활용 가능한 재료 사용과 공업제품의 재사용, 재활용을 기반으로 설계되는 순환 경제 같은 친환경 생산 개념의 채택, 재활용 플라스틱 및 바이오 기반 재료 등 지속 가능한 재료의 사용이 점점 확대될 것이다. 

7. 클라우드와 엣지 컴퓨팅의 결합

클라우드와 엣지 컴퓨팅은 모두 최근 몇 년 동안 제조 데이터 관리에 큰 영향을 주었다.

클라우드 컴퓨팅은 방대한 양의 데이터를 저장하고 분석할 수 있는 반면, 엣지 컴퓨팅은 데이터 소스(생산 현장) 가까이에서 데이터를 처리하기 때문에 더 빠른 의사 결정을 위한 실시간 통찰력을 얻을 수 있다.

공장에서 양자의 분석능력의 장점을 결합하는 하이브리드 접근 방식으로 이점을 활용하여 응답 시간을 개선하고 전반적인 생산 효율성을 향상시킬 수 있다.

8. 블록체인 및 RFID 센서

제조 분야에서 블록체인 및 RFID 기술의 채택은 투명성, 효율성 및 지속 가능성에 대한 요구로 빠르게 가속화되고 있다.

공급망 내 각 구성 요소의 기원과 이력을 일관성있게 기록하는 블록체인 기술은 신뢰성, 규정 준수 및 재료 조달의 윤리성을 보증하려는 기업들에 의해 점점 더 채용될 것이다.

RFID 센서를 사용하여 제품 위치 및 수량에 대한 데이터를 포함하여 제품 및 자산을 실시간으로 추적하는 이 기술은 재고 정확도를 크게 개선하여 재고 과잉이나 부족을 줄인다.

이러한 기술이 계속 성숙하고 더욱 저렴해짐에 따라 자동차, 제약 및 전자 제품 산업에서 채택이 급증할 것으로 예상된다.

9. 3D printing(적층 제조)

3D 프린팅으로 알려진 적층 제조는 2025년에 추진력을 발휘할 것이다.

이 기술은 낭비를 최소화하면서 필요에 따라 복잡하고 맞춤화된 구성 부품을 생산할 수 있고 대량 맞춤화도 가능하다.

3D 프린팅은 생산 유연성이 높아 주문형 부품을 신속하게 프로토타이핑하고, 테스트 및 생산할 수 있어 비용을 절감 및 공급망 효율성을 개선할 수 있는 기술이다.

10. 스마트 물류 및 공급망 관리 도구

스마트 제조는 스마트 공급망과 밀접한 관련이 있다. 

공급망이 복잡해짐에 따라 첨단 분석, 실시간 추적 및 프로세스 자동화를 용이하게 하는 스마트 기술을 통해 재고 관리를 최적화하고 리드 타임을 줄이며 납기를 향상시킬 수 있다.

클라우드 기반 ERP 솔루션은 포괄적인 통합 인프라로 원자재, 재고 관리, 품질 관리에서 배송 및 납기 전반에 걸쳐 통합 공급망을 관리하는 전사적 자원 관리시스템이다.

MS는 창고 구성 및 워크플로를 최적화하여 재고 보충, 주문 피킹 및 배송과 같은 작업을 자동화하고 창고 공간의 활용, 리소스 할당, 생산과 유통 사이의 조정 강화를 보장하는 시스템이다.

11. 사이버 보안 강화

초연결 시대의 스마트 제조 시스템은 사이버 공격의 위험이 크고 데이터 침해, 해킹 및 기타 사이버 위협에 취약하다. 

2025년에는 중요한 정보를 보호하고 생산 시스템을 보호하기 위해 강력한 솔루션에 투자해야 하는 사이버 보안이 최우선 과제가 될 것이다.

12. 제조업의 서비스화

2025년 빠르게 성장할 개념이 제조업의 서비스화이다. 제품의 제조와 판매에서 발전하여 예측 유지관리, 실시간 모니터링, 고객과 깊은 관계를 유지하기 위한 지속적인 지원 등 부가가치를 높일 수 있는 서비스와 제품을 세트로 제공하는 전환기의 시작점이다. 또한 제품 성능을 추적하고 실시간 사용 통계를 기반으로 서비스를 제공할 수 있는 디지털 플랫폼을 개발하여 장기적인 고객관계를 형성하여 가치를 향상시킬 수 있도록 한다.

AI와 IIoT 기술, 로봇 공학 및 지속 가능성 개념의 결합은 개인 맞춤화되어 가는 제조혁신의 핵심기술이다. 2025년은 그 어느 때보다 높은 소비자 요구를 충족시키고 경쟁에서 앞서기 위해 노력하는 제조기업들이 스마트 기술 채택을 가속하는 중요한 시기가 될 것이다.

참고 | https://www.priority-software.com/resources/smart-manufacturing-trends/​