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COVID-19 사태부터 미중 무역분쟁, 우-러 전쟁까지 국제 정세가 혼란해짐에 따라 글로벌 공급망이 정상적으로 작동하지 않게 되었고, 이는 공급발 인플레이션을 야기해 글로벌 경제를 위기로 몰아넣고 있다. 이에 세계 주요국들은 탈세계화를 통한 동맹국 중심의 경제 권역화라는 새로운 형태의 체제로의 전환을 추진하고 있다.

제조업은 이러한 변화에 가장 직접적 영향을 받는 산업분야로 수출입 품목 제한, 해운물류 지연, 원자재 가격 폭등 등의 이슈가 잇달아 터지며 위기를 맞이하고 있다. 뿐만 아니라 자국중심주의적 경제 권역화는 생산시설을 본국이나 권역 내 인접국으로 옮기도록 강제하는데, 미국이 인플레이션 방지법을 발의하는 등의 행보를 보임으로써 제조기업의 리쇼어링은 당면과제로 부상하게 되었다.

전통적인 산업환경에서 생산시설의 입지조건 중 가장 중요한 요소는 저렴한 인건비였으나, 리쇼어링으로 인해 인건비가 높은 지역으로 시설을 이전해야하는 상황에서 제조원가를 유지하기 위해서는 생산자동화를 통한 인건비 비중 축소 및 생산성의 극대화가 필수적인 상황이다.

4차 산업혁명으로 대두되는 최근의 기술 혁신은 근로자가 없는 완전자동화 생산현장의 구현을 가능하게 한다. 센서와 사물인터넷으로 수집된 정보는 초저지연 5G 네트워크를 통해 전달되고, 인공지능 기반의 의사결정 시스템이 최적화를 통해 생산성을 극대화한다. 이러한 생산시설의 관리는 디지털 트윈, 나아가 메타버스 환경을 통해 소수 인력으로 원격에서 이루어진다.

WEF(World Economy Forum)는 매년 두 차례 등대공장을 선정하는데, 등대공장은 앞서 서술한 기술 혁신을 통해 생산성을 극대화한 스마트 팩토리의 가장 이상적인 모델이라 할 수 있다. 2022년 상반기 기준 전 세계에서 지금까지 총 103개가 선정되었는데, 국내기업으로는 포스코와 LS일렉트릭 2곳이었으나 올해 LG전자 창원공장이 신규 선정됨으로써 3곳의 등대공장을 보유하게 되었다.

한국은 제조업을 기반으로 성장해온 나라로 제조 선진국과 겨룰 수 있는 경쟁력을 갖추는 동시에 중국과 같은 신흥국의 추격을 뿌리쳐야하는 상황이다. 이러한 시점에서 민관의 협력과 지원을 통해 중국보다 많은 수의 등대공장을 확보하는 것은 국가 제조경쟁력 확보를 위한 1차적 과제라 할 수 있다.

이에, 당사는 글로벌 공급망이 위기에 직면한 시대에 돌파구로 부상하는 스마트 팩토리 및 스마트 제조산업 동향과 국내외 등대공장 실태와 주요국 동향 등을 종합적으로 정리 분석하여 본서를 출간하게 되었으며, 특히 국내외 스마트 팩토리 시장과 주요국 정책 동향, 핵심 기술개발 동향 등을 통하여 시장의 변화를 예측하고, 경쟁전략 수립에 유용한 참고자료가 될 수 있도록 하는데 중점을 두었다.

모쪼록, 본 보고서가 스마트 팩토리 산업뿐만 아니라 관련 분야에 종사하는 분들의 업무에 미력하나마 도움이 되기를 바랍니다.

Ⅰ. 제조업의 스마트화 동향과 주요 이슈

1. 4차 산업혁명과 스마트 제조 현황

  1-1. 4차 산업혁명과 제조업 혁신

    1) 제조업의 재부상 배경

      (1) 탈공업화

      (2) 글로벌 경제위기

    2) 제조업 영역에서의 4차 산업혁명 특징

      (1) 제조업 서비스화(Servitization)

      (2) 제조업 디지털화(Digitalization)

      (3) 제조업 스마트화(Smartization)

    3) 인더스트리 5.0(Industry 5.0) 개요

      (1) 인더스트리 5.0 정의

      (2) 인간 관점에서의 인더스트리 5.0

      (3) 산업 관점에서의 인더스트리 5.0

      (4) 인더스트리 5.0 달성 전략

  1-2. 스마트 제조의 정의 및 범위

    1) 스마트 제조의 정의와 특징

      (1) 스마트 제조의 정의

      (2) 스마트 제조의 특징

    2) 스마트 제조산업의 분류와 범위

      (1) 스마트 제조의 산업 분류

      (2) 스마트 제조의 공급 산업 범위

2. 제조업 분야 주요 이슈와 대응 전략

  2-1. 글로벌 공급망 이슈 및 주요국 대응 동향

    1) 러시아-우크라이나 사태와 대응 전략

      (1) 우크라이나 사태 현황 및 전망

      (2) 주요국 파급효과 및 대응 전략

      (3) 국내 파급효과 및 전망

    2) 미-중 무역 경쟁과 정책 동향

      (1) 미-중 공급망 경쟁 배경과 동향

      (2) 바이든 정부 공급망 정책 현황

      (3) 시진핑 정부 공급망 정책 현황

      (4) 무역경쟁 국내 대응 전략

    3) 공급사슬관리 전략과 주요국 대응 동향

      (1) 미국 및 EU 미래산업 공급망 구축 전략

      (2) 일본 공급망 다변화 전략 동향

      (3) 국내 기업 공급망 위기 대응 현황

  2-2. 포스트 코로나 시대 제조업 전망과 대응 방안

    1) 포스트 코로나 시대 산업 전망 및 기업 전략

      (1) 코로나 19와 경기침체 가능성

      (2) 코로나 19의 산업별 영향

      (3) 코로나 19의 기업활동에 대한 영향

      (4) 코로나 19 장기화에 대한 기업 대응방안

    2) 글로벌 공급망 변화 전망과 대응 방안

      (1) 산업구조 변화 전망

      (2) 산업구조 변화에 따른 대응 방안

      (3) 리쇼어링 전략과 현지화 전략

      (4) 국내 리쇼어링 기업 현황

    3) 중소·중견 수출기업 지원 방안

3. 국내·외 스마트 제조 산업 동향

  3-1. 미국

    1) 2022년 미국 시장 주요 이슈

      (1) 미-중 간 갈등 지속

      (2) 자국산업 보호정책 및 동맹국과의 공급망 협력 강화

      (3) 탄소중립 정책 본격화

      (4) 사회변화를 주도하는 MZ세대

      (5) 포스트 코로나 시대, 디지털 전환은 지속

    2) 미국 포스트 코로나 시대 대응 스마트 제조 정책

      (1) 2020년 이후 주요 정책

      (2) 미국 스마트 팩토리 활용 및 코로나 대응 사례

    3) 바이든 행정부 제조업 육성정책 동향

      (1) 미국 제조산업 동향

      (2) 제조 분야 리쇼어링 정책 주요 내용

      (3) 제조 분야 공급망 정책 주요 내용

      (4) 제조 분야 인프라 정책 주요 내용

      (5) 제조 분야 정부조달 특혜 주요 내용

      (6) 제조 분야 혁신경쟁법 주요 내용

    4) 미국 제조공정혁신 현황

    5) 미국 첨단제조혁신센터 RAPID

  3-2. 일본

    1) 2022년 일본 시장 주요 이슈

      (1) ‘2050년 탄소중립’ 선언

      (2) 디지털청 출범으로 디지털사회(DX) 실현 가속화

      (3) 재택·집콕소비 증가로 전자상거래(EC)·캐시리스결제 이용 급증

      (4) 글로벌 공급망(GVC) 강화·스마트화 움직임

    2) 일본 포스트 코로나 시대 대응 스마트제조 정책

      (1) 일본성장전략 및 산업정책

      (2) 디지털 전환(DX) 지원 정책

      (3) 주요 관련사업 추진 현황

    3) 제조업 디지털 플랫폼

      (1) 제조업 디지털 플랫폼 개념과 특징

      (2) 일본 제조업 디지털 플랫폼 구축 사례

  3-3. 중국

    1) 2022년 중국 시장 주요 이슈

      (1) 지역 경제통합·개도국 협력 강화로 신 통상질서 구축

      (2) 공동부유 기조 전면화 및 질적 성장 모색

      (3) 디지털 전환과 녹색산업 혁명

    2) 중국 포스트 코로나 시대 대응 스마트제조 정책

    3) 미국의 반도체 공급망 제재와 중국의 대응 전략

      (1) 미국의 글로벌 반도체 공급망 재편 전략 

      (2) 중국의 공급망 제재 대응 전략

    4) 중국 스마트제조 추진 동향

      (1) 스마트제조 추진 배경

      (2) 스마트제조 주요 정책

      (3) 스마트제조 산업 현황

  3-4. 독일

    1) 2022년 중국 시장 주요 이슈

      (1) 엔데믹과 경기회복 전망

      (2) 포스트 메르켈 시대 구조적 개혁 가속화

      (3) 기후 중립·탈탄소화를 향한 총력전 개시

      (4) 탈플라스틱 정책 기조 확산

      (5) 디지털 전환 가속화

    2) 독일 포스트 코로나 시대 대응 스마트 제조 정책

      (1) 코로나 이후 독일 제조업 동향

      (2) 코로나 이후 독일 스마트 제조 정책 동향

  3-5. 국내

    1) 국내 스마트 팩토리 현황 

      (1) 스마트 팩토리 정의와 부상

      (2) 스마트 팩토리 기술 및 정책 동향

      (3) 스마트 팩토리 분야 지원 동향

    2) 국내 제조혁신 고도화 전략

      (1) 인공지능 제조 플랫폼 구축

      (2) 5G+AI 등 선도사례 확산

      (3) 스마트제조 공급기업 육성

    3) 스마트 제조 기반 중소·중견기업 디지털 전환 지원 방안

      (1) 국내 스마트 제조 현황과 과제

      (2) 디지털 전환 전략 및 실행과제

Ⅱ. 스마트 팩토리 실태와 기술 동향

1. 스마트 팩토리 개념 및 핵심 기술 동향

  1-1. 스마트 팩토리 개념과 현황

    1) 스마트 팩토리 정의와 배경

      (1) 스마트 팩토리 개념과 구성요소

      (2) 스마트 팩토리 범위와 분류

      (3) 스마트 팩토리 확산 배경

    2) 스마트 팩토리의 효과적 도입 방안

      (1) 스마트 팩토리 우수 도입기업 특징

      (2) 스마트 팩토리를 통한 가치실현 방안

  1-2. 스마트 팩토리 기술 개발 및 표준화 동향

    1) 스마트 팩토리 기술 표준화 개요

      (1) 중점 표준화 항목

      (2) 스마트 팩토리 표준화 추진경과 및 기대효과

    2) 국내·외 스마트 팩토리 기술 표준화 현황

      (1) 글로벌 표준화 현황 및 전망

      (2) 국내 표준화 현황 및 전망

    3) 국내·외 스마트 팩토리 기술개발 현황

      (1) 글로벌 기술개발 현황 및 전망

      (2) 국내 기술개발 현황 및 전망

    4) 국내 스마트 제조 분야 연구개발 동향

      (1) 2021년 주요 연구개발 분야

      (2) 2021년 주요 연구개발 성과

      (3) 2022년 연구개발 전략

      (4) 2022년 중점 추진 연구개발 분야

  1-3. 스마트 팩토리 특허출원 동향

    1) 스마트 팩토리 특허분석 개요

    2) 스마트 팩토리 분야 특허출원 동향

      (1) 스마트 팩토리 분야 연도별 특허출원 동향

      (2) 스마트 팩토리 분야 특허분석 항목에 대한 연도별 특허출원 동향

      (3) 스마트 팩토리 분야 특허분석 항목에 대한 발행국별 특허출원 동향

    3) 국내·외 스마트 팩토리 특허 주요 출원인 현황

      (1) 해외 주요 출원인별 스마트 팩토리 특허출원 현황

      (2) 국내 주요 출원인별 스마트 팩토리 특허출원 현황

2. 스마트 팩토리 생태계 주요 기반 기술 동향

  2-1. 산업용 사물인터넷(Industrial IoT, IIoT)

    1) 지능형 사물인터넷(AIoT) 개념과 기술 동향

      (1) 지능형 사물인터넷의 개념과 발전 방향

      (2) 지능형 사물인터넷 디바이스 개발 동향

      (3) 사물인터넷 지능 기술 개발 동향

    2) 산업용 사물인터넷(Industrial IoT, IIoT) 개념과 의의

      (1) 산업용 사물인터넷의 정의와 분류

      (2) 4차 산업혁명과 산업용 사물인터넷

      (3) 스마트 팩토리에서의 산업용 사물인터넷의 역할

      (4) 산업용 사물인터넷의 현황과 의의

    3) 주요 산업용 사물인터넷(Industrial IoT, IIoT) 플랫폼 동향

      (1) 마이크로소프트

      (2) 지멘스(SIEMENS)

    4) 제조용 사물인터넷 기술 동향

      (1) 제조용 사물인터넷 기술 정의 및 범위

      (2) 제조 분야 사물인터넷 센서 기술

      (3) 제조 분야 사물인터넷 네트워크 기술

      (4) 제조 분야 사물인터넷 플랫폼 기술

  2-2. 제조 데이터 분석 플랫폼

    1) 국내 스마트 팩토리 제조 데이터 활용 현황

      (1) 스마트 팩토리 솔루션 구축 현황

      (2) 스마트 팩토리 제조 데이터 저장 현황

      (3) 스마트 팩토리 빅데이터 분석 도입 필요성

    2) 스마트 팩토리 빅데이터 분석 플랫폼 기술 동향

      (1) 스마트 팩토리 빅데이터 분석 플랫폼 주요 기능 구성

      (2) 스마트 팩토리 빅데이터 수집 및 저장 기술

      (3) 스마트 팩토리 빅데이터 통합 분석 기술

      (4) 스마트 팩토리 빅데이터 기반 예측 및 관리 기술

    3) 스마트 팩토리 분야 데이터 클라우드 기반 디지털 전환

      (1) 디지털 전환과 클라우드

      (2) 제조업과 클라우드

      (3) 클라우드 기반 제조기업 디지털 전환 전략

  2-3. 스마트 센서와 머신비전

    1) 스마트 센서 산업 및 기술 동향

      (1) 스마트 센서 산업 개요

      (2) 스마트 센서 기술 동향

      (3) 국내·외 스마트 센서 정책 동향

    2) 머신비전 산업 및 기술 동향

      (1) 머신비전 시스템의 특징과 발전 방향

      (2) 머신비전 시스템 주요 기반기술

      (3) 비전 센서 기술 동향

  2-4. 인공지능(Artificial Intelligence, AI)

    1) 인공지능 기술 및 주요 기업 활용 동향

      (1) 인공지능 기술 정의와 특징

      (2) 주요국 인공지능 정책 동향

    2) 국내·외 스마트 제조 분야 인공지능 도입 현황 및 사례

      (1) 글로벌 제조 분야 인공지능 도입 현황

      (2) 해외 스마트 제조 분야 인공지능 도입 사례

      (3) 국내 스마트 제조 분야 인공지능 도입 사례

    3) 국내·외 스마트 제조 분야 인공지능 시장 동향

  2-5. 5G 통신

    1) 5G 및 6G 기술 개요

      (1) 5G 주요 기술

      (2) 6G 기술 동향 및 도입 전망

    2) 5G 융합 MEC(Mobile Edge Computing) 기술 및 정책 동향

      (1) 에지컴퓨팅 및 MEC(Mobile Edge Computing) 기술 개념과 특징

      (2) 에지컴퓨팅 기반기술 및 응용기술

      (3) 국내·외 MEC 기반 융합서비스 정책 동향

    3) 5G 기반 스마트 팩토리 동향

      (1) 제조업 혁신과 5G

      (2) 5G 기반 스마트 팩토리 개념과 부상

  2-6. 디지털 트윈 및 메타버스

    1) 디지털 트윈 기술과 스마트 팩토리

      (1) 사이버물리시스템과 디지털 트윈

      (2) 국내·외 디지털 트윈 기술 동향

      (3) 제조업 분야 디지털 트윈 기술

    2) 메타버스의 부상과 스마트 제조

      (1) 산업 영역에서 메타버스의 의의

      (2) 제조업 분야 가상·증강현실 기반 교육훈련 사례

  2-7. 제조용 로봇

    1) 제조용 로봇의 정의와 부상 

      (1) 제조용 로봇의 정의

      (2) 제조용 로봇의 구분

      (3) 제조용 로봇의 부상 배경

      (4) 제조용 로봇 산업 밸류체인과 경쟁력

    2) 미래형 제조로봇 개요

      (1) 협동로봇의 개념과 특징

      (2) 지능형로봇의 개념과 특징

    3) 미래형 제조로봇 기술

      (1) 미래형 제조로봇 기술 개요

      (2) 지능형로봇 주요 기술

      (3) 미래형 제조로봇 기술개발 및 응용 현황

    4) 협동로봇

      (1) 협동로봇 개요

      (2) 협동로봇 주요 기반 기술

Ⅲ. 스마트 팩토리 시장 및 정책 동향

1. 국내·외 스마트 팩토리 시장 동향 및 등대공장 현황

  1-1. 국내·외 스마트 제조 시장 동향 및 전망

    1) 국내·외 스마트 제조 시장 동향

      (1) 글로벌 스마트 제조 시장 규모 전망

      (2) 글로벌 스마트 제조 분야별 시장 규모 전망

      (3) 글로벌 스마트 제조 지역별 시장 규모 전망

      (4) 국내 스마트 제조 시장 규모 전망

    2) 아세안 지역 스마트 제조 시장 동향

      (1) 싱가포르

      (2) 말레이시아

      (3) 태국

      (4) 인도네시아

      (5) 베트남

  1-2. 국내·외 스마트 팩토리 시장 동향

    1) 스마트 팩토리 부상 배경 및 주요 이슈

      (1) 글로벌 공급망 권역화 동향

      (2) 글로벌 주요국 리쇼어링 지원정책 현황

      (3) 국내 리쇼어링 지원정책 현황

    2) 스마트 팩토리 및 기반기술 시장 규모 전망

    3) 국내·외 스마트 팩토리 시장 현황

      (1) 미국

      (2) 독일

      (3) 일본

      (4) 중국

      (5) 국내

  1-3. 국내·외 등대공장 및 스마트 제조 기업 현황

    1) 2022년 상반기 신규 등대공장

      (1) LG전자(한국 창원)

      (2) Unilever(인도 다파다)

      (3) Midea(중국 징저우)

      (4) Schneider Electric(인도 하이데라바드)

      (5) Bosch Automotive(중국 창사)

      (6) Johnson & Johnson Consumer Health(태국 방콕)

      (7) BOE Technology Group(중국 푸저우)

      (8) Procter&Gamble(중국 광저우)

      (9) Midea(중국 허페이)

      (10) Haier(중국 정저우)

      (11) Johnson&Johnson Janssen(이탈리아 라티나)

      (12) Sanofi(프랑스 파리)

      (13) Teva Pharmaceuticals(네덜란드 암스테르담)

    2) 2022년 상반기 지속가능한 등대공장

      (1) Western Digital(말레이시아 페낭)

      (2) Johnson&Johnson Janssen(아일랜드 코크)

      (3) Schneider Electric(프랑스 르 보드레이)

    3) 글로벌 스마트 제조 기업 현황

      (1) GE

      (2) Rockwell Automation

      (3) Honeywell

      (4) Emerson

      (5) 화낙

      (6) 미쯔비시 전기

      (7) Siemens

      (8) ABB

      (9) Schneider Electric

    4) 국내 스마트 제조 기업 현황

      (1) LG CNS

      (2) 포스코 ICT

      (3) 삼성SDS

      (4) CJ올리브네트웍스

      (5) KT

      (6) SKT

      (7) LGU+

      (8) 두산로보틱스

      (9) LS산전

      (10) 한컴MDS

      (11) 마이다스아이티

2. 국내·외 제조업 및 스마트 팩토리 정책 동향

  2-1. 글로벌 스마트 제조 및 스마트 팩토리 정책 동향

    1) 독일

      (1) 첨단기술전략(Hightech-Strategie für Deutschland)

      (2) 인더스트리 4.0(Industrie 4.0)

      (3) GAIA-X 프로젝트

      (4) 플랫폼 인더스트리 4.0(Platform Industrie 4.0)

      (5) 독일 스마트 팩토리 표준화 현황

      (6) 적용사례 지도(Map of Industrie 4.0 Use Cases)

      (7) 프로세스 인더스트리 4.0(Process Industrie 4.0)

      (8) 중소기업 네트워킹

      (9) 스마트공장 공급산업 육성전략

    2) 미국

      (1) 제조업 확장 파트너십(Manufacturing Extension Partnership, MEP)

      (2) 미국 첨단제조정책(Advanced Manufacturing Policies)

    3) 일본

      (1) 일본재흥전략

      (2) 신산업구조비전

      (3) 초스마트 사회(Society 5.0)

      (4) 커넥티드 인더스트리즈(Connected Industries)

      (5) 중소기업 디지털 전환 지원

      (6) 일본 제조기술 분야별 정책 동향

    4) 중국

      (1) 전략성 신흥산업 육성정책

      (2) 중국제조 2025

      (3) 인터넷 플러스

      (4) 차세대 인공지능 발전 계획

      (5) 사물인터넷(IoT) 산업정책 추진경과

    5) 스웨덴

      (1) 스웨덴 제조업 혁신 배경

      (2) 스웨덴 Produktion2030(P2030)

    6) UAE

      (1) 제조업 육성 정책 및 우대 분야

      (2) 제조업 촉진 지원기관 및 프로그램

    7) 사우디아라비아

      (1) 제조업 육성 정책 및 우대 분야

      (2) 제조업 촉진 지원기관 및 프로그램

    8) 쿠웨이트

      (1) 제조업 육성 정책 및 우대 분야

      (2) 제조업 촉진 지원기관 및 프로그램

    9) 카타르

      (1) 제조업 육성 정책 및 우대 분야

      (2) 제조업 촉진 지원기관 및 프로그램

    10) 아세안 지역

      (1) 싱가포르

      (2) 말레이시아

      (3) 태국

      (4) 인도네시아

      (5) 베트남

  2-2. 국내 스마트 팩토리 관련 정책 동향

    1) 2022년도 ICT 융합 스마트공장 보급확산사업

      (1) 스마트공장 구축 및 고도화(기초·고도화1)

      (2) 스마트공장 구축 및 고도화(고도화2)

      (3) 업종별 특화 스마트공장 사업 운영기관 모집

      (4) 스마트공장 수준확인

    2) K-스마트등대공장 육성사업

      (1) K-스마트등대공장 육성사업 개요

      (2) K-스마트등대공장 11개사 실행전략

    3) 2022년 스마트 제조혁신 기술개발사업

      (1) 2022년 스마트 제조혁신 기술개발사업 개요

      (2) 2022년 스마트 제조혁신 기술개발사업 지원내용

      (3) 2022년 스마트 제조혁신 기술개발사업 선정결과

    4) 2022년 지역특화 제조데이터 활성화사업

      (1) 2022년 지역특화 제조데이터 활성화사업 개요

      (2) 2022년 지역특화 제조데이터 활성화사업 수행 업무

    5) 2022년도 탄소중립형 스마트공장 보급사업

      (1) 2022년도 탄소중립형 스마트공장 보급사업 개요

      (2) 2022년도 탄소중립형 스마트공장 보급사업 지원내용