제4차 산업혁명 등 스마트 매뉴팩처링과 그 대응에 관하여

이 글은 ‘스마트 매뉴팩처링(이하 SM)’의 총론으로, 제4차 산업혁명, DX, Society5.0에 대한 대응으로서 SM에 대해 일본 국내외 동향을 설명하고, 일본의 대응, 즉 국가나 기업, 개인으로서 대응에 대해 RRI(로봇 혁명·산업 IoT 이니셔티브 협의회)에서 경험한 것을 바탕으로 개인적인 의견을 제시하고자 한다.

사물을 바라보는 관점은 여러 가지가 존재한다. 관점, 지식, 경험에 따라 인식이 달라진다. 따라서 하나의 관점을 제시하는데, 각자가 그것을 어떻게 받아들이는지는 고민해 주기를 바란다. 제4차 산업혁명, DX, Society5.0에 대한 대응, 즉 산업혁명으로서 기술에 의해 산업 사회 시스템이 크게 변혁을 일으키고 구조가 변하는 것을 수동이 아니라 능동적으로 변화시키려는 하나의 흐름으로 이해하고, 그러한 외면에서 SM을 파악해 본다. 여러분이 생각하는 계기가 되기를 바란다.

이 글에서는 먼저 SM을 다각적으로 바라본다. 그 후에 국제 동향으로서, 특히 독일이나 유럽의 동향에서 그들의 개념 형성에 대한 접근을 정리한다. 여기서 SM과의 관계를 생각해 본다. 그 후에 현재 일본의 동향을 개관하고, 앞으로 어떤 대응이 필요한지를 정리한다. 그 과정에서 계측 제어라는 관점에서 그 위치를 생각해 보고자 한다.

또한 총론은 게재된 기사를 총괄하는 것도 하나의 역할이라고 생각되지만, 이 점에 관해서는 다루지 않은 점을 먼저 사과드린다.

스마트 매뉴팩처링의 정의

SM의 정의(범위)는 여러 가지가 있다. 스마트=똑똑하다, 매뉴팩처링=제조로 본다면, 공장의 자동화 이미지를 떠올릴 수 있지만, 설사 공장 내라도 스마트하게 하려면 제조 현장만 보는 것은 범위가 좁다. 국제표준화 논의에서 자주 보이는 것이 NIST(미국국립표준연구소)의 그림 1이다. 비즈니스, 제품, 생산의 세 가지 라이프 사이클 축이 교차하고, 그 교차 부분이 매뉴팩처링 피라미드로 나타나며, 축 간의 프로세스 관계가 언급되고 있다. 그 위에 자동화 계층이 피라미드에서 CPS(Cyber Physical System) 기반 자동화의 에코시스템으로 변화하는 것이 기재되어 있다.

한편, 독일에서 Industrie4.0이 시작되고, IEC(국제전기표준회의) 하에 시스템 위원회 스마트 매뉴팩처링이 2018년에 발족해 새로운 문장에 의한 범위가 결정됐다. 또한 2022년경부터 독일 및 국제적으로 Manufacturing-X라는 데이터 스페이스 관련 논의가 시작되고 있으며, 이러한 움직임도 이해할 필요가 있는데, 여기서는 이러한 세부사항은 생략한다. 그러나 산업을 초월한 데이터 연계의 가능성을 탐색하고 있다는 것은 틀림없다.

매뉴팩처링을 어떤 관점에서 바라보느냐에 따라 범위가 결정된다. 최근의 온난화 등 이상 기후에 대한 관심이 높아지는 가운데, 플라네타리 바운더리(planetary boundary)를 의식한 순환 경제화는 산업계에서도 중요한 요건이 되고 있다. 단순히 재활용이나 3R을 중심으로 한 동정맥론이 아니라, 엘렌 맥아더(Ellen MacArthur) 재단이 2015년에 제안한 순환 경제는 그 개념도(그림 2), 통칭 ‘버터플라이 다이어그램(butterfly diagram)’이 국제적으로 공유되기 시작했다.

이상에서 이 글에서 말하는 SM은

① 기존의 ‘물건을 만드는’ Manufacturing이 아니라, 물건을 라이프 사이클로 바라보고 데이터·정보의 발생원과 활용처를 데이터 연계로 연결하는 데이터 스페이스를 가지며,

② 물건을 라이프 사이클로 바라본 서비스화, 특히 고객 운용 대응의 서비스화(Product Service System PSS), 그것도 데이터를 활용한 서비스화를 포함하며

③ 순환 경제라는 새로운 사회 과제 해결 등의 대응을 구조에 포함한다

라고 할 수 있을 것이다.

현재 유럽과 미국 등에서는 정치 환경이 변화하고 자국 우선주의가 떠오르고 있다. 그러나 제1차 및 제2차 세계대전의 교훈으로, 예를 들어 드러커(Drucker)가 ‘경제인의 종말’에서 묻듯이 파시즘 등으로 가는 길은 다시는 가서는 안 된다. 이를 위해 상업 활동에서 상호 의존하고 지지하는 구조가 바람직하다. 지구 규모의 인구 증가와 격차 해소를 위해서도 한정된 자원을 효율적으로 사용해 생활을 풍요롭게 만들어 갈 필요가 있으며, 지구 규모의 경제 성장이 중요해진다. 경제 성장의 가장 중요한 요소인 혁신을 생각할 때, 로렌스 레식(Lawrence Lessig)이 저서에서 제시했듯이 디지털 사회를 풍요롭게 하려면 인터넷에서 혁신의 자유를 지키는 것, 즉 End to End로 연결되는 세계관이 중요하다. 이러한 부분도 SM 정의의 배경으로 의식해야 할 것이다.

국제 동향 - 독일·유럽의 동향

다음으로 SM을 고려하는 데 중요한 제4차 산업혁명·DX에 대한 대응을 독일·유럽의 동향으로 개관해 본다. 이하는 동향을 연대순으로 개관해 봤다.

2006년 독일은 디지털화 대응으로 ‘하이테크 전략’을 발표했다. 이때 ‘경제와 과학’ 연구 연맹이 발족하고, 2009년에는 성장이란 무엇인가 등을 백서로 정리한다. 그들의 문제 의식은 2018년 RRI의 국제 심포지엄에서 카거만(Kagermann) 박사의 질문, 정보 기술에 의한 경제 발전의 혜택을 독일, 유럽이 받지 못하고 있다는 것으로 이해할 수 있다. (이 과제는 일본도 마찬가지라고 생각한다.)

이 초기 단계부터 독일은 디지털화 다음 시대의 산업 사회를 설계 문제로 인식하고 있다고 RRI의 논의를 통해 2022년경부터 의식하기 시작했다. 다음 시대 모습의 중심 이미지는 2009년 발표된 Agenda CPS에 나타낸 CPS를 실장한 사회상일 것이다. 이후 2011년에 유명한 Industrie4.0이 전략 프로그램으로 발표된다. 동시에 또 하나의 전략 프로그램으로 Smart Service Welt도 실시된다. 데이터 활용을 통한 서비스화에 대한 검토이다. 여기서 주목해야 할 점은 구조화이다. 그림 3에 그것을 나타냈다.

이 그림의 해석은 다소 어렵지만, 여기서는 가운데의 3층에 주목한다. 먼저, 초기 Industrie4.0의 활동은 스마트 제품화에 있었다. 이것은 자산 관리 셀이라고 불리는 자산의 정보 프로파일화(데이터의 발생원)이다. 다음으로 스마트 데이터란 프로파일화된 데이터를 연계시키는 시스템으로, 후에 Fraunhofer에서 그 추진 단체로 IDSA(International Data Spaces Association)가 탄생하는데, 이른바 데이터 스페이스인 것이다. 그 위에 애플리케이션으로서 세 번째의 스마트 서비스가 존재한다고 이해하고 있다. 여기서 이해하고 싶은 것은 데이터의 발생원이 자산으로 되어 있다는 점인데, 자산이라고 지칭하는 것은 폭이 넓어 사람, 소프트웨어, 도큐먼트까지 포함된다. 그 후, 2019년 유럽 클라우드 구상으로 소개된 Gaia-X가 발족하고, 데이터 스페이스의 구체적인 예로 선행하고 있던 자동차 산업의 Catena-X(2021년)가 주목을 받으며, 2022년에는 앞서 언급한 Manufacturing-X가 발표된다. 다시 매뉴팩처링이 등장한다.

여기서 이러한 동향을 개관하고, 요점을 간단히 정리해 설명해 본다.

• 산업 사회의 설계라는 과제

• 혁신의 활성화(성장의 원천)

• 혁신의 활성화를 위한 데이터 활용(앞서 언급한 그림 3 구조 등의 시스템에 의한다)

• 데이터 활용의 배경에 있는 비즈니스 및 데이터의 에코시스템화

• 이 중에서 매뉴팩처링이 수행하는 역할

• 산업 사회의 설계를 위한 시스템 엔지니어링

우선, 산업 사회의 설계이다. 수십 년 후의 미래를 설계하기 때문에 무엇을 어떻게 설계하고, 성과가 무엇인지는 현재 시점에서는 개념적으로 될 수밖에 없다. 다만, 로스 코스트, 로스 타임 등은 지구 규모에서 큰 손실이 되므로 이들을 최대한 피하기 위해서도 국제 규모로 협력해 설계가 필요할 것 같다. 무엇을 설계하고, 무엇을 설계하지 않는지가 중요한 과제이다. 다음으로 혁신의 활성화인데, 이것은 여러 차례 Industrie4.0의 보고서에 기재되어 있다.

에코시스템화는 유럽과 미국에서 자주 언급되는 개념이다. 에코시스템화로 드러나는 것은 시스템 구축을 위한 툴이 OSS(Open Source Software)로 제공되고 있다, 개발 측과 운영 측이 특정 기업의 운영이 아니라 공모에 의한 위탁(기간 한정) 등이라는 것이다. 또한 이른바 플랫폼은 그 자체의 요건이 제시되고 멀티로 운영할 수 있게 되어 있다.

SM과 깊이 관련된 점이 매뉴팩처링이 수행하는 역할일 것이다. 이하는 유럽의 동향을 살펴보는 가운데 RRI에서 논의되고 있는 일부이다. 여기서 이 글에서는 ‘인공물’을 만드는 것을 매뉴팩처링으로 한다. ‘인공물’이란 요시카와 히로유키(吉川 弘之) 선생이 제안한 개념이다. 사람을 제외한 자산은 인공물로 보아도 좋을 것이다. 그렇다면, 모든 산업에서 사용하는 인공물은 매뉴팩처링에 의해 창출되고 있다. 디지털 시대, 이 인공물의 정보 프로파일은 다양한 용도에서 중요해진다. 순환 경제의 정보 기반이 되며, 고객 운용을 서비스하는 데에도 기반이 된다. 이러한 관점에서 매뉴팩처링은 모든 산업에 정보가 포함된 제품·서비스를 제공하는 산업의 기반(인프라)이 된다고 보면, 이 정보 프로파일화는 매우 중요해진다. 기존에는 제품의 정보가 사양서나 취급설명서뿐이었지만, 제품 그 자체에서 사용법의 정보도 얻을 수 있게 된다면 그 정보는 신제품의 힌트가 될 수도 있다. SoS(System of Systems)화되는 가운데 중요한 정보원이 될 수도 있다. 어떻게 그것을 준비할지가 앞으로의 경쟁력이 될지도 모른다. 제품 개발자에게 새로운 과제가 제시되고 있다. 또한 제품이나 서비스의 모델 제공도 요구될 것이다. DT(Digital Twin)/CPS로서 모델은 중요한 부분이 되어, 사이버 상에서 움직여서 적성을 보는 등에 쓰인다.

또 하나 주목할 점은 시스템 엔지니어링이다. 정보계의 SE가 아니다. RRI에서는 산업 IoT 로드맵 검토 중에 그 인에이블러(enabler)로서 중시해 왔다. 자세한 내용은 산업 IoT 로드맵의 보고서를 참고하길 바라며, 인지, 인지 바이어스, 메타 인지, 사고 프로세스의 가시화 등이 중요한 키워드이다. 요시카와 선생의 신서시스(synthesis)(일반설계학, 구성학)과도 관련이 있다고 보며, 혁신의 중요한 인에이블러이다.

참고로, 독일에서는 엔지니어링4.0이라는 활동이 있었다. 엔지니어링도 사일로화(silo effect)되어 있었지만, 체계적으로 연계·통합할 수 있는 것을 목표로 하고 있다.

일본의 동향

RRI 발족 이후 2015년부터 독일과의 전문가 연계 협력을 비롯해 다양한 활동을 통해 많은 보고서를 발표해 왔다. 일본 국내에서는 현재까지 IVI(Industrial Value Chain Initiative), IoT 추진 컨소시엄, DADC(Digital Architecture Design Cente), DSA(데이터 사회 추진 협의회)가 발족했으며, Society5.0, Connected Industries, Ouranos Ecosystem 등의 비전 발표가 이루어졌다. 그러나 아직 일본에서는 뚜렷한 변화가 잘 보이지 않는다. 유럽에서 검토가 진행 중인 데이터 스페이스(데이터 스페이스 간 연계 포함)는 실증을 통해 산업 인프라화가 착실히 시작되고 있다. 이러한 동향에 대해 아직 산업 인프라의 필요성조차 거의 논의되지 않고 있다. 과거를 돌아보면 현장주의에 따른 IT화는 이루어졌지만, 유럽과 미국과 같은 업무 개혁은 이루어지지 않았다. 잃어버린 30년이라는 말을 듣는데, 지금까지 기업이나 사람의 생활에서 잃어버린 것에 대해 그다지 의식하지 못했으나, 최근에야 비로소 과제를 실감하게 됐다. 이에는 이유가 있을 것 같다.

사회심리학에서는 서양과 동양의 인지 차이를 의식하게 됐다. 일본은 도교, 유교, 불교의 영향을 받아 포괄적 사고를 하는 것 같다. 이 책 「The Geography of Thought」(원제)에서 인용하자면 “포괄적 사고란 사람이나 물체와 같은 대상을 인식하고 이해하는 데 있어, 그 대상을 둘러싼 ‘장’ 전체에 주의를 기울이고, 대상과 다양한 장의 요소 간의 관계를 중시하는 사고방식”이라고 번역자가 요약해 주고 있다. 또한 리얼한 현상을 포착하는 것을 중시하는 반면, 추상적 개념을 중시하지 않는 점이 지적되고 있다. 이로부터 극단적으로 말하자면, 학문이라는 그 자체가 서양의 문화이며, 일본은 학문적 체계화를 그다지 잘 하지는 않는 것 같다.

한편, 와산(일본의 전통 수학)처럼 에도 시대에 특정한 응용에서 이미 미적분을 알고 있었다. 다만, 서양처럼 수학 체계로는 발전하지 못했다. 이것은 리얼한 현상을 잘 보고 생각하는 특성에서 비롯된 것 같다. 일본은 추상화, 일반화, 그 위의 체계화를 그다지 하지 않는 것 같다. 앞서 언급한 유럽과 일본의 격차는 이 추상적 개념 선행의 유럽 활동을 받아들이지 않았다는 배경이 있는 것이 아닐까.

그 한편 자동차 산업의 임베디드 소프트웨어 체계화에 있어, 유럽이 제시한 개념 체계를 실제로는 일본이 현실에 맞게 실장하기 쉬운 것으로 만들고 있는 사례도 있다. 실장력이 높은 것도 일본의 리얼한 현상 지향 때문이라고 할 수 있을 것 같다. 또한 이 변혁에 대해 충분하지 않다는 지적도 있다는 점을 덧붙여 둔다. 매뉴팩처링에서 말하자면, 현장주의나 도요타 생산 방식으로 대표되는 개선문화는 바로 삼현 중시(‘현장’, ‘현물’, ‘현실’ 중시)=리얼한 현상 중시에서 발전하지만, 추상화 개념화 체계화가 없고 굳이 말하자면 길에 가까운 문화라고 할 수 있을 것이다.

유럽 등의 개념 전개, 일본과 같은 구체적인 현상 전개, 이들은 시스템적으로 바라보면 두 개의 바퀴처럼 보인다. 그렇다면 여기에 일본이 세계에 기여할 수 있는 역할이 존재하고 있는 것은 아닐까. 다만, 일본의 지향을 해외에 설명하기 위해서는 서양식의 추상화 개념화 체계화가 필요해진다. 일본인에게 이것이 가능할까 하면, 일본에도 서양식 사고가 가능한 인재가 있다. 이러한 인재를 활용함으로써 혁신에서도 실장 분야의 활약을 기대할 수 있을 것이다.

그렇다고 하더라도 일본이 어떤 산업 사회를 만들어 가야 할지는 확실한 논의가 필요할 것이다. 그런데 이것은 누구의 과제일까. 국가, 기업이나 산업, 학계, 누구일까. 이 문제가 실체 경제와 깊이 관련된다고 하면, 기업 스스로가 주변의 기업이나 국가, 학계를 포함해 논의를 시작할 필요가 있다. 이 부분은 유럽이 조금 앞서가고 있다. 최근 다른 회사와 이야기하는 것이 실질적으로 여러 가지 제약이 되고 있었지만, 이제는 이 부분도 산학관이 어떻게 해야 할지 논의돼야 할 것이다. RRI에서는 공개적으로 논의할 수 있는 장을 마련해 진행하고 있다. 이러한 활동이 다양하게 이루어지고 서로 공유되어 갈 필요가 있다고 느낀다.

일본의 대응을 생각한다

조금 더 일본의 대응을 정리해 본다. 일본의 현황을 보면 많은 레거시(legacy)가 있다. 기계나 현장 각각의 시스템이다. 이들로 전체 시스템은 이미 완성되어 있다. 다만, 이들을 운용하기 위해서는 사람의 존재가 필수적이다. 운용 노하우는 개인에게 축적되어 있다. 여기에는 많은 노하우가 숨겨져 있는 것 같다. 일부에서는 이들의 디지털화가 시작되고 있다. RRI에서도 중소기업의 사례로 소개하고 있다.

최근 화제가 되고 있는 유럽의 배터리 규제에 주목한 탄소 발자국(carbon footprint)인데, 시점을 탄소 발자국 전체, 순환 경제 전체로 전환하려고 하면, 개별 기업이나 업계 등에서 개별적으로 시스템화하는 데 막대한 비용이 소요된다. 자동차용 배터리에서 다른 용도의 배터리, 자동차용 다른 부품, 취급하는 정보도 탄소 발자국에서 순환 경제에 필요한 정보로 잘 확대할 수 있는 방법이 필요하다. 관련 조직도 기업의 부서 내에서 부서 간, 기업 전체, 나아가 기업 간, 그것도 국가를 넘어 확대되어 간다. 이러한 문제에 대한 접근 방법이 필요해진다. (앞서 언급한 레거시 문제도 마찬가지일 수 있다.)

유럽은 개념화로부터 이것에 대응하고 있지만, 앞서 언급한 바와 같이 일본의 많은 사람의 인지나 사고가 다르다고 하면 일본식 접근 방식의 개발이 필요해진다. 이 과제는 단순히 기술만의 문제가 아니다. 업무 개혁, 나아가 경영 방법 등에도 미친다. 그러나 지금까지 이러한 과제가 없었던 것은 아니며, 유사한 과제는 많았다. 예를 들어 생산 설비를 보면, 먼저 설비계가 시행되고 이때 설계 사양이 현장에 맞는 것으로 변경된다. 결과적으로 제어계가 대폭적으로 사양 변경이 될 수도 있다. 또한 시스템은 일반적으로 정상의 안정 상태를 설계하지만, 기동 조정 시의 효율화도 요구되고 있다. 기술은 변화하므로 설비 등이 변하는 것에 대한 대응도 필요하다. 이러한 문제를 잘 해결할 수 있는 방법론이 요구되고 있다.

제어라는 측면에서 보면, 개별적으로 고정된 제어라면 앞에서 말한 것에 대한 대응은 방대해진다. 따라서 제어의 기법도 다양하게 발전해 왔다. 세트 포인트 컨트롤, 전력계로 대표되는 시스템의 변화를 판단해 순간적으로 필요한 제어를 선택할 수 있도록 하는 자율적 구조, 그 외에도 제어 단위 시간도 순간인지, 분, 시간 단위인지에 따라 방법이 다르므로 이러한 요소도 의식할 필요가 있다.

디지털화도 구체적인 애플리케이션에서 실장하고, 그것을 어떻게 변화시켜 산업 인프라를 기반으로 한 구조로 변화시켜 갈 것인지도 큰 과제이다. 지금까지 언급한 과제는 SoS의 과제이기도 하며, 환경 변화에 대해 어떤 부분을 변경할 수 있고 그것을 문제없이 제어할 수 있는 구조가 필요하다는 것으로도 파악할 수 있다. 일본에서 출발한 개념인 자율 분산이 하나의 해답이 될 것이다. 그렇다면 자율 분산에 대해 콘텍스트(context)나 시맨틱스(semantics) 등을 포함한 한발 더 나아간 공학적 발전을 기대하고 싶다. 독일에서도 Autonomous의 연구가 활발히 진행되고 있다. FOA, 나아가 시스템 쇄신 기술 등이 그 하나의 힌트일 수 있다. 서양과 다른 접근 방식이기 때문에 그곳에 새로운 혁신이나 성장의 기회가 있을지도 모른다.

국가가 무엇을 해야 하는지 등의 부분은 저자의 전문 분야가 아니다. 다른 분들이 여러 가지 논의하고 있으므로 그분들에게 맡기겠지만, 전쟁 전, 전쟁 중, 고도 성장기, 그 후 지금과 다르게 가도 이상하지 않다. 어떤 의미에서는 국제 경쟁의 맥락에서 포착할 필요도 있어 보인다.

그 외에도 이용 측면의 시점에서 말하자면,

• 신뢰 : 기업 간이 디지털로 연계하기 위한 신용이라고도 할 수 있는 과제이다. 일본에서는 DFFT (Data Free Flow with Trust)를 세계에 발표해 논의를 시작하고 있다. 유럽과 미국에서는 Trustworthiness라는 개념이 제시됐고, 예를 들어 IIC(Industrial Internet Consortium)에서는 이것을 보안, 프라이버시, 안전, 회복력, 신뢰성의 다섯 가지를 종합적으로 파악한 개념으로 보고 있다.

• 계약 : 유럽에서는 기계들이 기업 간을 넘어 자동 계약해 움직이는 등의 검토가 진행되고 있다. 한편으로 IEC에서는 규격을 머신 리더블(Readable), 나아가 머신 Executable로 하는 등의 논의도 있다. 계약, 법까지도 디지털로 형태를 바꾸려 하고 있다.

더 나아가 중소 대응, 인재 교육 대응, 지식 형성 대응 등의 과제도 있다. 기술 혁신을 위한 투자 과제도 있다. 유럽에서도 미국 실리콘밸리나 중국 심천 등을 의식하며 유니콘 등에 대한 대책도 검토하고 있다. 또한 유럽의 활동을 보면, 홍보, 정보 발신, 정보 공유, 계몽적 교육 등이 매우 활발하다. 그 외에도 경제 정책, 혁신, 플랫폼 경제, 비즈니스 모델, 서비스화 등 사회과학이나 사람과 기계(AI 포함)의 관계에 대한 윤리·철학까지 폭넓은 과제 해결이 필요해지고 있다. 모든 것을 할 수 있다고는 생각하지 않지만 이러한 면에도 의식을 가져야 한다.

기업에 대해서는, 생각할 힌트가 여러 가지 기재되어 있다. 광의의 기술적 시점에서 말하자면,

• 변화의 시대에 대한 전략 검토

• 사내의 업무 혁신

• 데이터의 체계화

• 유럽과 미국에서 말하는 에코시스템화의 시행

• AI를 포함한 CPS나 디지털 트윈 등의 이해와 활용

• 스마트 서비스화의 시행

• 이들을 포함한 산학관의 국가 구조 개혁에 대한 적극적 참여

• 국제와의 연계 협력

등을 들 수 있다. 앞서 언급했듯이, 이 부분은 RRI의 산업 IoT 로드맵 보고서 등을 참고하시면 좋을 것 같다. 또한 일본인이 앞서 설명한 포괄적 사고를 선호한다고 하면, 여기에 나열한 것들의 대부분은 서양적이다. 일본에 맞는 방법론이 필요하며, 이를 위한 연구 개발이 최근 필요하다고 생각하게 됐다. RRI에서도 업무 혁신을 주제로 논의를 시작하고 있다.

마지막으로 개인적인 대응인데, 기술자로서 신경 쓰이는 점을 몇 가지 언급해 둔다. 첫 번째는 유럽과 미국식 개념을 다룰 수 있는 능력을 기르는 것이다. 두 번째는 엔지니어링 능력을 높이는 것으로, 기술적으로는 기계, 전기, 제어＋정보 기술이 요구되는데, 한편으로 운용에 대한 엔지니어링 능력도 필요하다. 세 번째는 인지·메타 인지·사고의 인지 등에 대한 이해를 언급해 둔다. 무지의 지식을 아는 것일지도 모른다. 공통적으로 말할 수 있는 것은 왕성한 호기심과 모든 것을 의심하고 생각하는 능력을 기르는 점을 언급해 둔다. 내가 30대 후반에 과장이 됐을 때, 당시의 간부로부터 일 외에 세 개의 연구 주제를 가지고 임하라는 조언을 받았다. 매우 높은 목표라고 생각하지만 중요한 시점이라고 생각한다.

계측 제어에 대한 기대

저자는 2014년 가을 SICE와 관련된 계측 전시회에서 제4차 산업혁명을 처음으로 발표하게 됐다. 그 후 학회에서도 발표할 기회를 가졌다. 저자의 전공은 관리공학(경영공학)인데, 기업에서 처음 경험을 쌓은 것은 제어 시스템 분야이다. 당시에는 계산 제어라고 불렀고, 이후 정보 제어라고 불리게 됐다. 이 분야는 정보계와 순수한 제어계 사이에 있다고 할 수 있다. 또한 제어는 기계, 전기를 연결하며, 고객의 운용이나 오퍼레이션과도 밀접한 부분이 된다. 다른 말로 하면 중추 기능이라고도 할 수 있다. 또한 모델화라는 것도 활발히 이루어지는 분야라고 이해하고 있다. 정보계가 주로 간접 부문의 장표계나 급여 계산 등에서 발전해 온 역사로부터 대상이 사람이고 할 수 없는 것은 사람에게 맡기는 분야에서 주로 발전해 온 반면, 기계 설비를 움직이는 제어는 기계 측의 물리 제약이라는 절대 제약을 수용하면서 연구를 해왔다. 기계 설비가 상대이기 때문에 다이나믹스도 요구되어 왔다.

시스템화의 핵심이 계측 제어라고 본다면, 기계 설비에 머물지 않고 사회 문제 해결까지를 범위로 다이나믹스를 의식한 모델화를 시스템으로 구상할 수 있는 분야가 아닐까 생각한다. 이용할 수 있는 기술도 최근의 AI와 같은 새로운 것들이 등장하고, 시스템 설계의 개념조차 변화하는 가운데, 인문계 프로그래머 중심의 IT 분야가 아니라 공학계 기술자의 계측 제어 분야에 이번 과제 해결을 위한 활동을 크게 기대하고 싶다. 공장을 실제로 움직이는 계측 제어는 제조 엔지니어링을 체감해 왔다. 이 글에서 언급한 SM의 정보 및 데이터를 활용한 운용을 잘 이해하고 있는 여러분이기에, SM의 실현을 그려내고 설계하며 구체화해 가는 주도자로서의 활약을 기대한다.

맺음말

이 글에서는 제4차 산업혁명, DX, Society5.0이라는 큰 흐름(기술에 의한 사회 변혁=산업혁명)이라는 시점에서 스마트 매뉴팩처링을 바라봤다. 일반적으로 산업혁명 아래에서는 지금까지는 무엇이 일어나고 있는지 잘 파악하지 못하고, 나중에 산업혁명이 일어났다고 분석해 왔다. 그 과정에서 여러 가지 사회 문제도 발생했다. 이러한 경험을 바탕으로 이번 산업혁명은 설계 문제로 접근하고, 가능한 한 사회 문제를 일으키지 않도록 하자는 시도로 보고 있다.

이 글을 요약하면 SM의 정의, 국제적으로 특히 독일 및 유럽의 동향, 일본의 동향, 이들로부터 드러난 기본적인 과제, 계측 제어 분야에서 본 가능성 등을 살펴봤다.

한편, 미지의 것을 생각하는 것은 매우 어렵다. 생각하기 위한 방법론부터 고민할 필요가 있다. 이 글에 제시된 것처럼 과제가 다양하게 존재한다. 어쩌면 더 중요한 과제가 언급되지 않았을 수도 있다. 그러나 이러한 것들에 계속 도전해야 한다고 생각한다.

이 글에서는 스케일이 큰 이야기로, 개념적인 이야기이며 논리의 비약이 있을 수도 있다. 따라서 이해하기 어렵다는 비판을 받을 수도 있다. 하지만, 이것은 단지 하나의 시각을 제공한 것에 불과하다. 독자 여러분은 다양한 점에 의문을 가지고 있을 것이다. 만약 그러한 불편함을 느꼈다면 다행이다. 불편함은 문제 의식이 되고, 인지를 발전시킨다. 사물은 다양한 시점으로 파악될 수 있다. 이 자체가 혁신의 원천이 된다. 이 글이 여러분의 문제 의식을 자극하고 발전시켜 앞으로의 새로운 관점이나 활동으로 이어지기를 바란다. 또한 이 글의 책임은 저자 개인에게 있다. 여러분의 다양한 의견을 받을 수 있기를 기대한다.