공학 대학원 강좌용[스마트 제조_4]
Smart fashion and smart cooking focus on enhancing customer-tailored services and efficiency. With the introduction of the smart manufacturing concept in the food industry, consumers can now monitor the cooking process and ingredient information in real-time, allowing for personalized choices. Smart logistics optimizes the logistics process, strengthening the connectivity of the supply chain and transforming it to maximize efficiency from production to consumption.
스마트 패션은 갈수록 개별 소비자의 Needs를 충족시키는 형태인 소비자 맞춤형으로 변화하고 있으며, 예로 의류 패션 시장은 전 세계적으로 수만 개의 다양한 디자인이 형성되어 Customization의 소비자 의견이 패션 산업에서의 디자인에 그대로 반영되고 있습니다. 이로 인해 1개 Lot의 제공으로 재고 회전율을 높이는 유통 시스템을 운영한다면, 주문 시점부터 소비자에게 전달되는 시점까지의 Lead time이 단축될 수 있습니다. 이러한 과정에서는 유행이라는 의미가 필요하지 않으며, 소비자의 Needs에 즉각 대체가 가능합니다.
패션 산업에서 **연결성(Connectivity)**은 전 세계 의류 제조 기업에서부터 소비자에 이르는 공급 사슬에서 수많은 데이터가 생성되고, 이를 분석하고 활용하여 제조 구성원, 원재료 공급 기업, 의류 제조 기업, 유통 기업, 소매점, 소비자 등 모든 개별 구성원이 최적의 의사 결정을 할 수 있도록 지원하는 역할을 합니다.
제조업 운영의 공통 속성인 **협업(Collaboration)**은 디자인부터 제조, 유통, 판매, 소비자의 피드백에 이르기까지 모든 활동에서 상호 쌍방의 정보 채널을 통해 정보를 공유하고 분석하여 효율적인 의사 결정을 지원하는 것을 의미합니다.
패션 산업은 예전에는 저임금, 대량생산 방식이었으나, 스마트 제조 기술이 가진 연결성 및 협업을 통해 수요지와 생산지가 밀접한 위치에 있어 도시 내에서 생산과 소비가 동시에 이루어지는 제조-소비 환경의 변화를 가져올 것입니다.
패션 산업의 스마트 제조 기술 변화로 인해 제조 기술에서 값싼 노동력은 3D 프린팅 기술 기반의 비용 효율성이 뛰어난 생산 시스템으로 대체되어, 저개발 국가에서의 유휴 노동력을 흡수할 새로운 산업 창출이 필요합니다.
스마트 쿠킹은 요리 장비에 부착된 다양한 센서로부터 온도, 습도, 윤활유 농도, 재고품 품질 상태 등을 측정하는 방법으로, 온도, 무게, 요리 진행 상태를 확인하고, 불의 세기와 요리 시간 등에 대한 의사 결정을 도와줌으로써 요리 완성도를 높여 줄 것입니다.
스마트 식당과 소비자
2015년 크리스마스 이틀 전에 흥미로운 뉴스가 있었습니다. 소비자가 주문한 치킨과 맥주로 즐거운 저녁을 보내려던 차에, 치킨 속에서 비닐 이물질이 나온 사건이 발생한 것입니다. 물론, 이 사건에 대응했던 점주의 태도가 논란을 더욱 가중시킨 부분도 있습니다. 이 기사를 읽으며 한 가지 생각이 떠올랐습니다. 그동안 배달 음식이 어떤 환경에서, 어떻게 만들어지는지 알 수 없었습니다. 소비자가 식당에 주문하는 정보의 흐름만 있을 뿐, 역방향으로 식당의 조리 정보가 소비자에게 전달되지 않는다는 것이 문제였습니다. 여기에서 스마트 제조의 개념을 도입하면 어떨까요? 제조 기업을 음식점으로, 제품 소비자를 음식 주문자로 생각할 수 있습니다. 제조 기업과 제품 소비자 간 높은 정보 가시성을 요구하듯이, 음식점과 소비자 사이에서도 정보 가시성을 높이는 방안이 필요합니다.
현섭에게 맛있는 식사를 대접받은 하정이는 다음 날 현섭을 집으로 초대하여 맛있는 배달 음식을 주문해 함께 먹기로 했습니다. 두 사람은 YY설렁탕집에 설렁탕을 주문하기로 하고, 해당 홈페이지에 접속하여 스마트폰을 식당의 컴퓨터에 연동하기 시작했습니다. 곧 각자의 스마트폰 화면에 '박현섭(0860) 손님: 3회 방문, 싱거운 맛 선호', '이하정(7241) 손님: 12회 방문, 짠맛 선호'라는 문구가 표시되었습니다. 이는 소비자의 입맛 선호 데이터가 스마트폰과 식당 컴퓨터의 연동을 통해 나타난 것입니다. 식당 메뉴는 스마트폰 화면에 디스플레이되기 시작했고, 각 메뉴를 터치할 때마다 그 메뉴에 사용되는 식자재의 원산지, 신선도, 소요 시간, 예상 도착 시간이 자세히 공유되었습니다. 이로 인해 음식점에서 소비자로의 정보가 역방향으로 흐르게 된 것입니다.
설렁탕을 주문한 후 얼마 지나지 않아 스마트폰 앱을 통해 요리 과정이 상세하게 중계되기 시작했습니다. 스마트폰 화면에는 조리 도구의 온도, 식자재의 생산 및 공급 이력, 익은 정도, 열량, 요리사의 이력 등이 중계 화면 위로 겹쳐 보였습니다. 소비자가 먹을 음식이 어떻게 준비되는지를 투명하게 공유하는 이러한 활동은 음식점에 대한 신뢰를 높일 수 있는 기회가 될 것입니다. 한편, 음식 준비가 진행되는 중에는 소비자의 선호도를 지원하기 위해 몇 가지 입력 데이터를 요구하기도 했습니다. 이때 현섭은 한때 비위생적인 식당의 음식 때문에 식중독에 걸렸던 기억이 떠올랐습니다. 몇 년 전만 해도 음식의 원산지나 조리 과정이 위생적인지 궁금했지만 알 수 없었는데, 이제는 스마트폰 하나로 모든 정보를 확인할 수 있게 되었습니다. 식당의 친절한 서비스에 감동한 현섭은 식당 소유주에게 어떻게 보답할지 고민했습니다. 단순히 "맛있어요"나 "좋아요"라는 평가를 남기는 것은 당연하지만, 음식 맛이나 품질, 스타일 등의 실질적인 개선에 도움을 주기로 했습니다. 이를 위해 음식이 짜거나 매운지, 품질 측면에서 배송 시 음식이 식어 맛이 떨어졌는지, 함께 배송된 반찬의 상태는 어떤지 등을 식당에 피드백으로 제공하기로 했습니다. 물론 현섭의 스마트폰을 이용해 측정한 객관적인 데이터를 함께 보내면서 말입니다. 이제 식당과 소비자는 서로 윈윈하는 관계를 만들어 가고 있습니다.
이처럼 스마트 제조 개념을 요식업에도 도입하는 것이 가능하게 되었다. 스마트 제조에서 공장 내 생산 설비에 설치된 다양한 센서로부터 데이터를 수집하는 것은 제품의 품질과 생산성을 향상시킬 수 있으며, 동시에 소비자에게 생산 진행 상황을 실시간으로 전달할 수 있게 해준다. 이를 바탕으로 소비자는 원하는 제품을 자신의 기호에 맞게 맞춤 제작하도록 의뢰할 수도 있고, 누가 언제 어떻게 만드는지에 대한 이력을 투명하게 파악할 수 있으므로 제품에 대한 신뢰를 높일 수 있다.
물론 반대로 완성된 제품에 심어져 있는 다양한 스마트 센서를 통해 소비자의 제품에 대한 사용 환경이나 사용 패턴, 제품 상태 등이 스마트 공장으로 전달되기도 한다. 스마트 공장은 이를 받아 기존 제품의 사양 변경을 통해 개선을 꾀할 수도 있고, 구매 후 사용 빈도가 작은 제품의 사양은 조기 중단할 수도 있다. 또한 소비자 개별 특화가 가능한 제품의 특성을 새롭게 파악할 수도 있다. 이와 같이 양방향 정보 전달은 공장과 소비자가 서로를 모니터링하며 상호 이익을 누릴 수 있게 한다.
자신이 집에서 직접 요리할 때 스마트 요리 도구의 도움으로 음식의 조리 상황과 열량 등의 정보를 실시간으로 확인할 수 있었는데, 이제는 식당의 스마트 요리 도구와 소비자 간의 연결고리가 형성된 것이다. 이는 공정과 공정, 공장과 공장, 제품과 공장 간의 연결이라는 스마트 제조의 개념을 스마트 쿠킹에서는 소비자와 식당 간 상호작용에 적용할 수 있다는 의미이다. 스마트 쿠킹에서의 '연결'은 식당에서 어떻게 음식이 만들어지는지, 식자재의 종류가 무엇인지, 영양소의 함유량은 어떻게 되는지, 조리사는 누구인지, 맵기와 짠맛은 어느 정도인지를 소비자에게 투명하게 전달할 수 있도록 한다. 또한 소비자가 품질 불량 음식을 발견하게 되면 그 원인을 신속하고 정확하게 진단할 수 있게 되었다.
원재료 원산지와 소비자와의 연계
2015년 가을, 아이폰 6S가 출시된 이후 소비자들 사이에서 흥미로운 사건이 벌어졌다. 스마트폰을 구동하는 주요 부품 중 하나인 애플리케이션 프로세서(Application Processor, AP)의 원산지에 대한 논쟁이 그것이다. 대만의 A 기업이 공급했는지, 한국의 S 전자가 공급했는지에 대한 이슈였다. 어떤 똑똑한 개발자가 해당 부품의 원산지를 알아내는 앱을 사용 설명서와 함께 인터넷에 공유한 뒤로 환호와 탄식이 교차되었다.
사실 어떤 종류의 완제품을 만들기 위해서는 적게는 수십 개에서 많게는 수만 개에 이르는 부품을 여러 협력사로부터 공급받아 조립하는 과정을 거쳐야 한다. 또한 이러한 공급 관계는 여러 단계를 거치게 되는데, 일반적으로 1차 공급 기업은 2차 공급 기업으로부터 더 근원적인 원재료를 공급받아야 한다. 이렇게 원재료가 여러 단계를 거쳐 사슬을 따라서 움직인다고 하여 공급 사슬이라고 하는 것이다. 이때 어떤 부품을 어느 기업으로부터 공급받아 조립했는지에 대한 공급 사슬 정보를 투명하게 관리하는 것이 매우 중요한데, 그 이유 중 하나는 자신의 제품에 대한 부품 정보를 궁금해하는 소비자에게 적절한 정보를 제공할 수 있기 때문이다. 아이폰의 애플리케이션 프로세서 원산지 논란이 바로 이런 점을 보여주는 단적인 예라고 할 수 있다.
이는 공산품만의 문제가 아니다. 식자재의 원산지 문제는 더 심각하다. 공산품 제조 과정에서 필수적으로 발생하는 공급 사슬은 음식을 만드는 과정에도 필요한 식자재의 흐름으로 볼 수 있다. 최종 소비자가 원하는 것은 단순한 요리뿐만 아니라 그 식당에 납품하는 공급 업체들의 투명한 식자재 이력 관리인 것이다. 이처럼 소비자는 음식의 맛뿐만 아니라 그 음식에 들어가는 식자재의 프로필을 기준으로 음식을 선택하는 시대가 되었다.
아래의 기사는 식자재 공급 사슬의 투명성이 부족할 때 무슨 일이 벌어질 수 있는지를 보여주는 사례이다. 우리가 직접 요리해서 먹는 음식이든 배달 음식이든 혹은 외식으로 식당에서 먹는 음식이든 모든 음식이 완성된 공산품과 유사한 공급 사슬을 따른다. 그러나 최근까지 소비자들은 이러한 음식의 원산지와 흐름에 대한 상세한 정보를 알 수 없었다. 웰빙, 건강식에 대한 관심이 증가하면서 음식 재료에 대한 더 자세하고 정확한 정보를 알고 싶어 하지만, 식당에서 제공하는 간략한 정보만을 믿을 수밖에 없었던 것이다. 현재 식당에서는 몇몇 식자재의 원산지를 표기하고 있지만, 언제 누구로부터 무엇을 공급받았는지, 얼마 동안 보관되었는지, 어떻게 세척되었는지 등 많은 궁금증이 남아 있다.
이제는 스마트 쿠킹 분야에 스마트 제조의 개념이 도입됨에 따라 모든 농수산물의 생산 및 유통 정보는 RFID 등의 기술로 추적되고 클라우드 서버에 저장된다. 소비자는 자신의 스마트폰으로 언제 어디서나 음식점의 원산지 정보를 확인할 수 있게 변하고 있다. 더 나아가서는 음식점의 스마트 기기들과 연동하여 음식의 조리 상황, 음식 열량 등의 정보도 실시간으로 확인할 수 있게 될 것이다. 안심하고 안전한 식사를 '스마트'하게 즐길 수 있는 것이다.
현섭의 여자친구 하정이는 음식에 들어가는 식자재의 이력을 아는 것뿐만 아니라, 음식을 주문할 때 음식에 들어갈 식자재의 선택권까지 가지기를 원한다. 현섭이 스마트폰을 통해 막 주문한 음식에 들어가는 고춧가루의 공급 이력을 보여주자, 매운 음식을 좋아하는 하정이는 9월의 햇살에 말린 청양산 고춧가루를 선택한다. 이렇듯 현재는 음식에 들어간 식자재의 이력만 보여주어도 충분하다고 생각할 수 있지만, '개인 맞춤형'과 '연결'이라는 스마트 제조의 개념을 스마트 쿠킹 환경에 적용하여 소비자가 원하는 식자재를 선택하고, 그 선택을 음식 조리 과정에 반영할 수 있는 새로운 변화가 오고 있다.
지금까지의 이야기를 통해 스마트 제조가 기존의 제조업 공정뿐만 아니라 다양한 서비스 분야에도 적용될 수 있음을 생각해볼 수 있다. 음식점, 요리사 등을 하나의 공장으로 생각하고, 소비자의 음식 기호에 대한 데이터를 수집하고 분석하여 새로운 가치를 창출한다면, 전통적인 제조업에 국한된 좁은 시야에서 벗어나 요리, 미용, 패션 등 다양한 산업에도 스마트 제조의 개념을 적용할 수 있다. 모든 데이터가 수집되고 전달되어 새로운 가치를 창출할 수 있는 미래 산업의 핵심 아이디어를 스마트 제조의 개념에서 찾아볼 수 있는 것이다.
좋은 공연을 관객에게 전달한다: 스마트 로지스틱스
로지스틱스, 무엇이 변하고 있나
지금 여러분이 읽고 있는 이 책은 어떤 과정을 거쳐 여러분의 손에 들어오게 되었을까? 여러분이 읽고 있는 것이 종이책이라는 가정하에, 이 책이 만들어진 주요 과정을 개략적으로 살펴보자. 가장 먼저 산림 지역에서 벌목을 통해 목재 원료가 생산되고, 목재 원료에서 펄프가 제조되며, 펄프가 가공되어 종이가 만들어진다. 이렇게 준비된 종이 위에 원고가 인쇄되고, 제본을 거쳐 책이 만들어지면 출판사 창고 또는 유통 기업 창고에 잠시 머물렀다가 오프라인 서점으로 발송된다. (인터넷 서점에서 구매했다면 이 단계는 생략되었을 것이다.) 그런 후에 여러분의 구매를 통해 책이 여러분 손에 들어왔을 것이다. 물론 여기에 저자의 집필 과정, 출판사의 편집 과정, 그리고 각 단계별 자세한 제조 프로세스를 포함해야 한다고 생각할지도 모르겠다. 하지만 그보다 훨씬 중요한 것이 빠져있다. 이 모든 과정은 결코 한 장소에서 이루어지지 않았다.
이 책이 우리 손에 오기까지 각 단계에서 생산된 원재료와 제품들은 셀 수 없이 많은 장소를 이동한다. 목재는 벌목장에서 펄프 생산장으로, 여기서 생산된 펄프는 제지 공장으로, 다시 종이는 인쇄소로 이동된다. 마지막으로 만들어진 책이 서점으로 이동하기까지 각 단계 사이의 ‘이동’은 짧게는 몇 시간, 길게는 몇 달에 걸쳐 이루어지며, 공급사슬이 시작되는 지점부터 마지막 소비자에게까지 사슬 전체를 연결해 주는 중요한 역할을 한다.
로지스틱스 산업은 이 '연결'을 효율적이고 효과적으로 관리하는 것을 목표로 하기 때문에, 공급사슬 전체에서 생산 못지않게 중요한 자리를 차지한다. 만약 각 단계에서 제조가 빨리 이루어진다 하더라도, 다음 단계로 이동하는 데 쓸데없이 많은 시간을 허비하거나, 비효율적인 운송 수단을 이용한다면 제조 기업과 소비자 모두에게 손해를 끼치게 된다. 따라서 로지스틱스 산업에서 해결하고자 하는 문제는 '어떻게 하면 빠른 시간 안에 원하는 곳으로 제품을 이동시킬 수 있을까?', 혹은 '시간이 조금 더 걸리더라도 다른 지역에 머물렀다가 한 번에 이동하는 것이 좋을까?'와 같은 기본적인 질문에 여러 이해관계자의 요구사항이 반영되어 더욱 복잡해지고 있다.
그림 82는 기존 로지스틱스 환경에서 해결하고자 했던 문제와 스마트 로지스틱스 환경에서 나타난 새로운 문제들을 다섯 가지 키워드인 누가(Who), 언제(When), 어디서(Where), 무엇을(What), 어떻게(How)를 중심으로 비교하고 있다.
소비자 맞춤형 제품 생산과 초연결은 로지스틱스 산업 역시 스마트 로지스틱스 환경으로 변화시키고 있다. 앞으로 로지스틱스 관리의 다섯 가지 키워드를 중심으로, 스마트 로지스틱스 환경에서 새로이 떠오르는 문제들은 무엇이고, 어떤 방법으로 해결할 수 있을지 이야기해 보고자 한다.
스마트팩토리(Smart Factory)에 대해서_2022 산업 공학 대학원 강좌 정리
강좌 자료(책) : 스마트 제조
지은이 : 신동민외 3인
