2017.04.27

산업용 사물인터넷(IIoT)이라는 변화에 적응하는 방법

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Ian Lamont | HPE


제조, 운송, 그리고 에너지를 비롯한 많은 산업에서 IIoT(Industrial Internet of Things: 산업용 사물 인터넷)의 도입이 증가하고 있습니다. 그 결과 비즈니스도 급격히 변화하고 있습니다.

30년 전 여러분이 미국의 고성능 밸브 제조업체 배차 책임자였다면, 협력업체와의 통신은 전화, 팩스, 또는 우편으로 이루어졌을 것입니다. 직원이 수작업으로 재고를 기록하고, 배달을 위해 수화물을 확인했습니다. 수송 차량은 육안 검사를 통해 유지 보수되고 정기적인 수리를 받았습니다. 운전기사들이 서로 가까이 있을 경우에는 송수신 겸용 무전기로 연락할 수 있었지만, 대부분 특별한 수화물이나 새로운 물품 수령 장소에 대한 정보를 전달하는 유일한 방법은 정기적으로 운전기사가 공중전화로 확인하는 것이었습니다. 이런 비효율성은 공장 작업장에서부터 고객 시설까지, 공급망 여기저기에 존재했습니다. 구식이고, 더딘 경향이 있었으며, 비용도 많이 드는 방법입니다.

이제 시대가 바뀌었습니다. 현대 산업은 이제 첨단 기계, 정교한 소프트웨어와 통신 기술, 그리고 린 재고(Lean Inventory) 그리고 통합 공급망(Integrated Supply Chain)을 강조하는 최신 관리 기법에 의존하고 있습니다.

산업용 IoT란 무엇일까요?
그런데 또 다른 트렌드가 생겨나고 있습니다. 건물, 공잘 설비, 차량, 창고, 팔레트(화물 운반, 저장용 받침대), 그리고 작업자 자체가 점점 더 네트워크에 연결되고 있습니다. 기기는 아주 작은 환경 센서부터 복잡한 산업용 로봇까지 다양합니다. 이런 기기가 사용하는 네트워크는 유선이나 무선입니다. 몇몇 저전력 기기들은 배터리 전력으로 동작하거나 PoE(Power over Ethernet) 연결을 사용합니다. 다른 기기도 반드시 전원에 연결되어 있거나 건물의 전기 계통에 고정 배선되어 있습니다. 많은 기기가 자체 펌웨어를 가지고 있으며 원격으로 업데이트나 재프로그램을 할 수 있습니다.

다시 말해서, 센서, 컨트롤러, 그리고 고유 IP 또는 네트워크 주소를 할당 받은 전용 기기가 이제는 네트워크 최첨단에서 데이터를 수집하고 엔터프라이즈에게 엄청난 정보를 제공하고 역량을 확장하는 작업을 수행하고 있습니다. 그것이 IIoT이며, IIoT는 제조부터 운송, 건설, 광산, 그리고 에너지에 이르기까지 산업을 탈바꿈하고 있습니다.

실제 현장에서의 IIoT
고성능 밸브를 제조하는 가상의 제조업체를 생각해봅시다. 옛날에는, 책임자가 창고 층에 전화를 걸어서 누군가에게 수작업으로 총계를 파악하도록 한 다음에야 새로운 주문을 발주할 수 있었습니다. 신규 부품 주문은 팩스나 속달 우편으로 공급업체에 발송되었으며, 서류작업과 회계 처리를 위해 양 쪽에 소수의 사람이 필요했습니다.

지금은 RFID(Radio Frequency Identification: 전자 태그) 팔레트 추적과 보유하고 있는 부품 수를 계산하기 위해 카메라와 무게 센서를 사용하는 창고 보관공간(Bin) 등의 IIoT 기술로 같은 회사라고 해도 훨씬 더 많은 재고 정보를 축적할 수 있습니다. 이런 데이터는 ERP와 다른 소프트웨어 시스템에 통합됩니다. 특정 부품의 비축량이 특정 한계점 이하로 떨어지면, 시스템이 공급업체에 자동으로 재고를 주문합니다. 주문 과정에 인간이 개입할 필요는 거의 없어서, 공급망 전반에 대한 출하 속도를 높이고 과거에 손이 많이 갔던 수작업 프로세스를 처리하는 인력 필요성을 줄입니다.

IIoT 효율은 완제품 밸브의 수송에까지 확장됩니다. 전화 박스에서 많은 시간을 보내고 화물 목록을 확인하던 트럭 운전사 시대는 오래 전에 끝났습니다. 대신, 기업의 IT 시스템은 화물차량의 효율적인 사용을 판단하고 본사로 피드백 되는 실시간 통행 자료로 전국에 있는 제품 현황을 추적합니다. 또, 모바일 앱이나 네트워크에 연결된 다른 기기를 통해 운전기사에게 쉴 새 없이 전달되는 업데이트를 추적하기 위해 최적화 모델을 사용합니다. RFID 지원 팔레트는 창고를 떠나서 트럭에 적재될 때 추적되며, 배달 즉시 고객의 수신 센터에 자동으로 등록됩니다.

ELD(Electronic Logging Device: 전자식 운행기록계) 시스템의 일부인 탑재 센서는 속도와 주행 시간 그리고 개개 운전기사가 브레이크를 얼마나 자주 사용했는지까지도 감시합니다. 그러므로 연료를 절감하고, 운전기사의 안전을 개선하며 유휴 자원을 줄이는 데 기여합니다. 만약 어떤 트럭 운전기사가 위험한 운전을 하거나 운전석에 너무 오랫동안 앉아있으면, 시스템은 운전기사에게 경보를 보내고 배차 담당자에게 통보합니다. 더 나아가 ELD는 운전기사에 대한 연방 정부의 모니터링 요구사항을 충족하므로 운전기사들이 한때 매일 작성해야만 했던 운행 일지를 대체할 수 있습니다.

IIoT는 더 나은 차량 유지보수도 활성화합니다. 정기 유지보수를 위해 트럭을 정비소로 입고하는 대신, 탑재 센서로 특정 차량에 문제가 생겼음을 차량 담당자에게 알릴 수 있습니다. 또, 자동으로 트럭을 수리하거나 더 쉬운 경로로 재배정할 수 있고, 긴급 수리 가능성과 배달 지연을 낮출 수 있습니다.

산업 전반에 미치는 영향
비슷한 변신이 모든 종류의 산업체 전반에서 일어나고 있습니다. 독일 자동차 부품 제조업체는 자사의 공급선과 제조 설비를 관리하기 위해 IoT를 비롯한 다른 첨단 기술을 이용하고 있습니다. 미국 해군을 위해 잠수함을 건조하는 조선소는 도구 사용과 수 십만 개의 부품을 추적하기 위해 RFID 센서, 기기 그리고 안테나로 구성된 네트워크에 의존하고 있습니다.

북미의 전력회사는 자사 전력망(Grid)의 성능을 감시하고 정전과 다른 문제를 방지하며, 인접 전력회사나 지역 당국과 능동적으로 공조하기 위해 고해상도 센서를 사용하고 있습니다. 웨스턴 오스트레일리아에 있는 광산에서는, 카메라와 수백 개의 센서가 장착된 거대한 무인 굴착기가 생산량을 늘렸고 안전을 강화했습니다.

IDC에 따르면
, 소비자와 산업용 IoT를 모두 포함한, 전 세계 IoT 지출은 2016년에 7,370억 달러에 이르렀고, 2020년까지 연간 15.6%의 성장을 보일 것으로 추산됩니다. 2016년 IoT에 가장 많은 투자를 한 산업에는 제조 (1,780억 달러), 운송 (780억 달러), 그리고 공공부문 (690억 달러)가 포함되어 있습니다. 성장이 가파른 상승 국면(Hockey-stick Phase)에 접어들었습니다.

인터넷에 연결된 기기는 이미 사람보다 더 많습니다. 가트너는 2020년에 커넥티드 기기가 210억개 이상일 것이라 예상하지만, 비챔 리서치(BLR: Beecham Research Limited) 같은 일부 소식통들은 –IoT 구현을 위해 필요한 자원의 부족도 포함– 실세계의 용량 제약을 고려할 때 너무 높은 성장은 비현실적이라고 지적하고 있습니다.

기술 유행어와 와해성 기술에 대한 공급업체의 선전과 광고를 경계하는 기업도 있지만, 그럼에도 불구하고 IIoT는 앞으로 수십 년 동안 많은 산업에 영향을 주게 될 실제 트렌드입니다. 산업계 공급업체들은 이미 예상되는 IIoT 도입 파도를 준비하기 시작했으며, 이미 활약하고 있는 수직 시장에서 권리를 주장하고 있거나 커다란 기회를 보고 있습니다. 그렇지만, IIoT가 어떻게 흘러갈지에 대한 커다란 불확실성은 말할 것도 없고, 자사의 운영부문에 IIoT를 구현하기로 한 기업들이 직면하고 있는 문제도 있습니다.

왜 IIoT일까요?
IIoT 기술이 10년 이상 사용가능했었지만, IT나 그 이전의 소프트웨어 혁명과 완전히 다른 개념의 IIoT는 비교적 새로운 것입니다. IT가 사람, 데이터, 그리고 비즈니스 시스템을 연결하는 것이라면, IIoT는 한 걸음 더 나가서, 센서 그리고 기기들로 이루어진 대단히 분산된 네트워크에 IP 연결을 제공하고, 이는 다시 생산성을 증가시키고 엔터프라이즈에 대한 새로운 통찰력을 주도합니다.

이런 트렌드의 이면에는 무엇이 있을까요? 확실히, 최근의 기술 혁신과 도입 트렌드가 IIoT를 가능하게 만들었습니다. PwC는 다음과 같은 IIoT 조력 기술을 규명했습니다.

- 저렴한 새로운 센서
- 더 빠른 프로세서
- 저렴한 스토리지
- 통합될 수 있는 개방형 플랫폼
- 도입을 고무하고 있는 공급업체와 협력업체
- 핵심 비즈니스 시스템의 더 큰 기능성
- 데이터 분석과 머신 러닝

IIoT는 기술적인 이야기 이상의 효과를 낼 것입니다. PwC의 미국 산업 제품 리더인 로버트 맥커천은 많은 기업이 IIoT를 생산과 배달을 가속화시켜 주는 동시에 비용을 줄이는 수단일 뿐 아니라, 성장을 위한 발판과 효과적으로 경쟁하기 위한 방법으로도 보고 있다고 말했습니다.

맥커천은 “IoT에 대한 아젠다 확립은 대부분 CEO와 이사회에서 옵니다”라고 말했습니다. “이사회 회의에서 IoT는 시장 교란과 경쟁에 대한 공통된 논의 주제가 되었습니다. 이런 논의의 대부분은 ‘‘기술적인 측면에서 우리 경쟁업체들은 어떤 일을 하고 있는가? 기술적인 측면에서 고객들은 어떤 일을 하고 있는가? 그 과정에서 우리는 어떤 부분에서 영향을 줄 수 있을 것이며, 우리들 스스로가 어떤 기회를 이용하고 시장을 교란시켜야만 하는가?’입니다”라고 설명했습니다.

IT 책임자들에게도 IIoT 도입의 파도는 전통적인 역할 구분을 뒤집어 놓는 요인입니다. IIoT 기술을 구현하는 기업에서, IT는 서버실이나 데스크톱 지원으로 국한될 수 없습니다. 오히려, IT는 각종 기기와 센서가 작업 현장이나 필드 사이트에서 사용 준비를 마쳐감에 따라 점점 더 중요한 동반자로 간주되고 있습니다.

실제로, IIoT 도입은 시스템, 프로세스, 그리고 지식 센터들에 대한 전반적인 통제권 재분배를 나타냅니다. IT 책임자들과 스태프들– 제조, 운영, 유통, 그리고 공급선 관리에서 이들의 담당자들까지도– IIoT 기술을 구현하고 이득을 보기 위해서는 자신들의 안전 지대에서 벗어나야만 합니다. 이런 상황이 일부에게는 특히, 전통적인 사일로 외부로 권한을 넘기고 데이터를 공유해야 하는 경우에는 매우 불편할 것입니다.



2017.04.27

산업용 사물인터넷(IIoT)이라는 변화에 적응하는 방법

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제조, 운송, 그리고 에너지를 비롯한 많은 산업에서 IIoT(Industrial Internet of Things: 산업용 사물 인터넷)의 도입이 증가하고 있습니다. 그 결과 비즈니스도 급격히 변화하고 있습니다.

30년 전 여러분이 미국의 고성능 밸브 제조업체 배차 책임자였다면, 협력업체와의 통신은 전화, 팩스, 또는 우편으로 이루어졌을 것입니다. 직원이 수작업으로 재고를 기록하고, 배달을 위해 수화물을 확인했습니다. 수송 차량은 육안 검사를 통해 유지 보수되고 정기적인 수리를 받았습니다. 운전기사들이 서로 가까이 있을 경우에는 송수신 겸용 무전기로 연락할 수 있었지만, 대부분 특별한 수화물이나 새로운 물품 수령 장소에 대한 정보를 전달하는 유일한 방법은 정기적으로 운전기사가 공중전화로 확인하는 것이었습니다. 이런 비효율성은 공장 작업장에서부터 고객 시설까지, 공급망 여기저기에 존재했습니다. 구식이고, 더딘 경향이 있었으며, 비용도 많이 드는 방법입니다.

이제 시대가 바뀌었습니다. 현대 산업은 이제 첨단 기계, 정교한 소프트웨어와 통신 기술, 그리고 린 재고(Lean Inventory) 그리고 통합 공급망(Integrated Supply Chain)을 강조하는 최신 관리 기법에 의존하고 있습니다.

산업용 IoT란 무엇일까요?
그런데 또 다른 트렌드가 생겨나고 있습니다. 건물, 공잘 설비, 차량, 창고, 팔레트(화물 운반, 저장용 받침대), 그리고 작업자 자체가 점점 더 네트워크에 연결되고 있습니다. 기기는 아주 작은 환경 센서부터 복잡한 산업용 로봇까지 다양합니다. 이런 기기가 사용하는 네트워크는 유선이나 무선입니다. 몇몇 저전력 기기들은 배터리 전력으로 동작하거나 PoE(Power over Ethernet) 연결을 사용합니다. 다른 기기도 반드시 전원에 연결되어 있거나 건물의 전기 계통에 고정 배선되어 있습니다. 많은 기기가 자체 펌웨어를 가지고 있으며 원격으로 업데이트나 재프로그램을 할 수 있습니다.

다시 말해서, 센서, 컨트롤러, 그리고 고유 IP 또는 네트워크 주소를 할당 받은 전용 기기가 이제는 네트워크 최첨단에서 데이터를 수집하고 엔터프라이즈에게 엄청난 정보를 제공하고 역량을 확장하는 작업을 수행하고 있습니다. 그것이 IIoT이며, IIoT는 제조부터 운송, 건설, 광산, 그리고 에너지에 이르기까지 산업을 탈바꿈하고 있습니다.

실제 현장에서의 IIoT
고성능 밸브를 제조하는 가상의 제조업체를 생각해봅시다. 옛날에는, 책임자가 창고 층에 전화를 걸어서 누군가에게 수작업으로 총계를 파악하도록 한 다음에야 새로운 주문을 발주할 수 있었습니다. 신규 부품 주문은 팩스나 속달 우편으로 공급업체에 발송되었으며, 서류작업과 회계 처리를 위해 양 쪽에 소수의 사람이 필요했습니다.

지금은 RFID(Radio Frequency Identification: 전자 태그) 팔레트 추적과 보유하고 있는 부품 수를 계산하기 위해 카메라와 무게 센서를 사용하는 창고 보관공간(Bin) 등의 IIoT 기술로 같은 회사라고 해도 훨씬 더 많은 재고 정보를 축적할 수 있습니다. 이런 데이터는 ERP와 다른 소프트웨어 시스템에 통합됩니다. 특정 부품의 비축량이 특정 한계점 이하로 떨어지면, 시스템이 공급업체에 자동으로 재고를 주문합니다. 주문 과정에 인간이 개입할 필요는 거의 없어서, 공급망 전반에 대한 출하 속도를 높이고 과거에 손이 많이 갔던 수작업 프로세스를 처리하는 인력 필요성을 줄입니다.

IIoT 효율은 완제품 밸브의 수송에까지 확장됩니다. 전화 박스에서 많은 시간을 보내고 화물 목록을 확인하던 트럭 운전사 시대는 오래 전에 끝났습니다. 대신, 기업의 IT 시스템은 화물차량의 효율적인 사용을 판단하고 본사로 피드백 되는 실시간 통행 자료로 전국에 있는 제품 현황을 추적합니다. 또, 모바일 앱이나 네트워크에 연결된 다른 기기를 통해 운전기사에게 쉴 새 없이 전달되는 업데이트를 추적하기 위해 최적화 모델을 사용합니다. RFID 지원 팔레트는 창고를 떠나서 트럭에 적재될 때 추적되며, 배달 즉시 고객의 수신 센터에 자동으로 등록됩니다.

ELD(Electronic Logging Device: 전자식 운행기록계) 시스템의 일부인 탑재 센서는 속도와 주행 시간 그리고 개개 운전기사가 브레이크를 얼마나 자주 사용했는지까지도 감시합니다. 그러므로 연료를 절감하고, 운전기사의 안전을 개선하며 유휴 자원을 줄이는 데 기여합니다. 만약 어떤 트럭 운전기사가 위험한 운전을 하거나 운전석에 너무 오랫동안 앉아있으면, 시스템은 운전기사에게 경보를 보내고 배차 담당자에게 통보합니다. 더 나아가 ELD는 운전기사에 대한 연방 정부의 모니터링 요구사항을 충족하므로 운전기사들이 한때 매일 작성해야만 했던 운행 일지를 대체할 수 있습니다.

IIoT는 더 나은 차량 유지보수도 활성화합니다. 정기 유지보수를 위해 트럭을 정비소로 입고하는 대신, 탑재 센서로 특정 차량에 문제가 생겼음을 차량 담당자에게 알릴 수 있습니다. 또, 자동으로 트럭을 수리하거나 더 쉬운 경로로 재배정할 수 있고, 긴급 수리 가능성과 배달 지연을 낮출 수 있습니다.

산업 전반에 미치는 영향
비슷한 변신이 모든 종류의 산업체 전반에서 일어나고 있습니다. 독일 자동차 부품 제조업체는 자사의 공급선과 제조 설비를 관리하기 위해 IoT를 비롯한 다른 첨단 기술을 이용하고 있습니다. 미국 해군을 위해 잠수함을 건조하는 조선소는 도구 사용과 수 십만 개의 부품을 추적하기 위해 RFID 센서, 기기 그리고 안테나로 구성된 네트워크에 의존하고 있습니다.

북미의 전력회사는 자사 전력망(Grid)의 성능을 감시하고 정전과 다른 문제를 방지하며, 인접 전력회사나 지역 당국과 능동적으로 공조하기 위해 고해상도 센서를 사용하고 있습니다. 웨스턴 오스트레일리아에 있는 광산에서는, 카메라와 수백 개의 센서가 장착된 거대한 무인 굴착기가 생산량을 늘렸고 안전을 강화했습니다.

IDC에 따르면
, 소비자와 산업용 IoT를 모두 포함한, 전 세계 IoT 지출은 2016년에 7,370억 달러에 이르렀고, 2020년까지 연간 15.6%의 성장을 보일 것으로 추산됩니다. 2016년 IoT에 가장 많은 투자를 한 산업에는 제조 (1,780억 달러), 운송 (780억 달러), 그리고 공공부문 (690억 달러)가 포함되어 있습니다. 성장이 가파른 상승 국면(Hockey-stick Phase)에 접어들었습니다.

인터넷에 연결된 기기는 이미 사람보다 더 많습니다. 가트너는 2020년에 커넥티드 기기가 210억개 이상일 것이라 예상하지만, 비챔 리서치(BLR: Beecham Research Limited) 같은 일부 소식통들은 –IoT 구현을 위해 필요한 자원의 부족도 포함– 실세계의 용량 제약을 고려할 때 너무 높은 성장은 비현실적이라고 지적하고 있습니다.

기술 유행어와 와해성 기술에 대한 공급업체의 선전과 광고를 경계하는 기업도 있지만, 그럼에도 불구하고 IIoT는 앞으로 수십 년 동안 많은 산업에 영향을 주게 될 실제 트렌드입니다. 산업계 공급업체들은 이미 예상되는 IIoT 도입 파도를 준비하기 시작했으며, 이미 활약하고 있는 수직 시장에서 권리를 주장하고 있거나 커다란 기회를 보고 있습니다. 그렇지만, IIoT가 어떻게 흘러갈지에 대한 커다란 불확실성은 말할 것도 없고, 자사의 운영부문에 IIoT를 구현하기로 한 기업들이 직면하고 있는 문제도 있습니다.

왜 IIoT일까요?
IIoT 기술이 10년 이상 사용가능했었지만, IT나 그 이전의 소프트웨어 혁명과 완전히 다른 개념의 IIoT는 비교적 새로운 것입니다. IT가 사람, 데이터, 그리고 비즈니스 시스템을 연결하는 것이라면, IIoT는 한 걸음 더 나가서, 센서 그리고 기기들로 이루어진 대단히 분산된 네트워크에 IP 연결을 제공하고, 이는 다시 생산성을 증가시키고 엔터프라이즈에 대한 새로운 통찰력을 주도합니다.

이런 트렌드의 이면에는 무엇이 있을까요? 확실히, 최근의 기술 혁신과 도입 트렌드가 IIoT를 가능하게 만들었습니다. PwC는 다음과 같은 IIoT 조력 기술을 규명했습니다.

- 저렴한 새로운 센서
- 더 빠른 프로세서
- 저렴한 스토리지
- 통합될 수 있는 개방형 플랫폼
- 도입을 고무하고 있는 공급업체와 협력업체
- 핵심 비즈니스 시스템의 더 큰 기능성
- 데이터 분석과 머신 러닝

IIoT는 기술적인 이야기 이상의 효과를 낼 것입니다. PwC의 미국 산업 제품 리더인 로버트 맥커천은 많은 기업이 IIoT를 생산과 배달을 가속화시켜 주는 동시에 비용을 줄이는 수단일 뿐 아니라, 성장을 위한 발판과 효과적으로 경쟁하기 위한 방법으로도 보고 있다고 말했습니다.

맥커천은 “IoT에 대한 아젠다 확립은 대부분 CEO와 이사회에서 옵니다”라고 말했습니다. “이사회 회의에서 IoT는 시장 교란과 경쟁에 대한 공통된 논의 주제가 되었습니다. 이런 논의의 대부분은 ‘‘기술적인 측면에서 우리 경쟁업체들은 어떤 일을 하고 있는가? 기술적인 측면에서 고객들은 어떤 일을 하고 있는가? 그 과정에서 우리는 어떤 부분에서 영향을 줄 수 있을 것이며, 우리들 스스로가 어떤 기회를 이용하고 시장을 교란시켜야만 하는가?’입니다”라고 설명했습니다.

IT 책임자들에게도 IIoT 도입의 파도는 전통적인 역할 구분을 뒤집어 놓는 요인입니다. IIoT 기술을 구현하는 기업에서, IT는 서버실이나 데스크톱 지원으로 국한될 수 없습니다. 오히려, IT는 각종 기기와 센서가 작업 현장이나 필드 사이트에서 사용 준비를 마쳐감에 따라 점점 더 중요한 동반자로 간주되고 있습니다.

실제로, IIoT 도입은 시스템, 프로세스, 그리고 지식 센터들에 대한 전반적인 통제권 재분배를 나타냅니다. IT 책임자들과 스태프들– 제조, 운영, 유통, 그리고 공급선 관리에서 이들의 담당자들까지도– IIoT 기술을 구현하고 이득을 보기 위해서는 자신들의 안전 지대에서 벗어나야만 합니다. 이런 상황이 일부에게는 특히, 전통적인 사일로 외부로 권한을 넘기고 데이터를 공유해야 하는 경우에는 매우 불편할 것입니다.



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