오픈소스를 가미하여 더 스마트해지는 스마트팩토리

 

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  • 스마트팩토리에서의 오픈소스 활용의 필요성과 효과
    1. 오픈소스 활용을 통해서 스마트팩토리에 적용하는 솔루션 개발 시, 개발기간 및 비용을 절감이 가능하며 최신기술의 반영과 지속적 업그레이드 가능
  • 국내외 스마트 팩토리 시장 동향과 국내 기업 스마트 팩토리 오픈소스 ‘웨일샤크’ 사례
    1. 스마트 팩토리 세계시장은 연평균 9.3% 성장하고 국내 스마트팩토리 시장 규모는 2016년 3조 8천억 원에서 2021년 6조 3천억 원에 이를 전망이다. 국내 기업의 스마트 팩토리 오픈소스 프로젝트 ‘웨일샤크’는 국토교통부 실시간 교통 현장 데이터 수집 및 분석 기능 등에 활용되고 있다.

 

□ 스마트팩토리 플랫폼 개발 시 오픈소스를 활용함으로써 개발 기간 및 비용을 절감하였으며, 수년간의 오픈소스 운영경험을 통해 안정적인 기술지원 역량을 확보함과 동시에 최신기술의 변화반영, 지속적인 업그레이드와 고도화 가능

  • 클라우드 서비스는 스마트공장 구축에 가장 많이 사용되는 기술임. 오픈소스 클라우드는 스마트팩토리에 적용되는 클라우드를 발전시킴
    1. 세계에서 가장 큰 클라우드 오픈소스 커뮤니티를 보유하는 프로젝트로 오픈스택이 있음
      1. * 오픈스택은 오픈소스 클라우드 컴퓨팅 소프트웨어로 현재 HP, AT&T, Intel, 삼성과 KT등 의 지원을 받고 있음. 오픈스택을 사용하는 주요 이유로는 라이센스 비용없이 사용할 수 있는 오픈소스이며, 많은 회사와 개인 개발자들이 참여/기여하고 있기에 지속적으로 업데이트가 된다는 점임
    2. 오픈소스를 이용하는 클라우드는 모듈성과 확장성을 가짐. 원하는 기능만 따로 선택해서 구미에 맞는 클라우드 시스템을 만들 수 있고 다양하게 클라우드 서비스를 개발할 수 있음
    3. 오픈 소스로 다양한 개발자들이 오픈스택을 이용한 클라우드 서비스를 개발함으로써 양적/질적인 발전가능. 공개 클라우드 뿐아니라 프라이빗 클라우드에서도 큰 발전을 기대해 볼 수 있음
       
  • 국내의 스마트 팩토리 솔루션 전문기업에서 오픈소스 기반의 ERP 플랫폼(K-OPEN EPR)이 개발되었음
    1. * K-OPEN ERP는 Apache의 오픈소스 플랫폼인 Ofbiz를 기반으로 국내사정에 맞도록 개발한 플랫폼으로 낮은 초기 도입비용과 해외 선진 사례가 내장된 ERP 솔루션 제공, 유연한 기술구조를 갖춰 스마트 팩토리를 구축에 적합함. 특히 ERP 기본기능인 통합된 회계, 물류, 생산기능 외에 그룹웨어, BI(Business Intelligence)기능도 원활히 접목시킬 수 있음
    2.  
  • 포스코ICT는 오픈소스를 적극 활용하여, 내부인력부족에도 불구하고 다양한 신기술과 대용량 고속데이터 처리가 가능한 포스프레임을 자력개발하였음
    1. * 포스프레임(PosFrame)은 세계최초 중후장대 연속제조공정용 스마트팩토리 플랫폼임
    2. 연속제조공정은 조립공장 단위공정에서의 솔루션과 달리, 원료부터 완제품 생산까지 연속적으로 가공이 이루어지고 재료와 제품이 고속으로 이동하며 공정별로 상태와 물성이 변화하고, 선공정의 상황이 제품 품질을 결정하는 중요한 요소가 되는 등 기존 조립공장의 스마트 팩트리 솔루션으로는 구현이 어려움라이빗 클라우드에서도 큰 발전을 기대해 볼 수 있음

 

    1.  
    2. [서울=뉴시스] 대,중소 상생형(포스코) 스마트공장 조사결과.(표=중소기업중앙회 제공), 2022.06.08

    3.  
    4. 중소기업 10곳 중 8곳이 대중소 상생형(포스코) 스마트팩토리에 만족하고 있음
      1. 만족하는 이유로는 모니터링수월(35.8%), 솔루션 적용효과 높음(34.6%)이 가장 높음
        대·중소 상생형(포스코) 스마트공장 사업에 참여한 기업은 품질 개선(29.7%), 납기 단축(20.3%), 생산성 증가(17.5%), 원가 절감(17.5%)의 효과를 본 것으로 조사 됨

 

http://www.oss.kr/storage/app/public/newsletter/06image02.png

[서울=뉴시스] 대,중소 상생형(포스코) 스마트공장 조사결과.(표=중소기업중앙회 제공), 2022.06.08

□ 스마트팩토리 세계시장은 연평균 9.3% 성장하며 2016년 1,210억 달러에서 2022년 2,054억 달러 규모에 도달할 전망

  • 스마트팩토리 핵심 기반기술의 시장규모는 향후 5년 내 지금보다 2배~6배 늘어날 전망
    1. 인공지능은 ‘16년 80억 달러에서 ‘20년 470억 달러(IDC), 사물인터넷은 ‘16년 1조 4,140억 달러에서 ‘20년 3조1 00억 달러(Gartner), 빅데이터는 ‘16년 273억 달러에서 ‘20년 573억 달러(Statista)로 성장 할 전망
    2. 스마트제조 장비 디바이스 시장규모는 산업용 로봇 시장이 2016년 기준 405.0억 달러 규모로 스마트 팩토리의 장비 디바이스는 전체 시장 중 약 61.1%에 달하는 시장을 차지하고, 산업용 3D 프린팅 시장은 연간 28.5%의 높은 성장률로 2022년까지 44.2억 달러에 도달할 것으로 전망

 

  • 국내 스마트팩토리 시장 규모는 2016년 3조 8천억 원에서 2021년 6조 3천억 원에 이를 전망
    1. ICT 공급시장과 디바이스 공급시장이 각각 연평균 11.6%, 8.9%씩 성장해 스마트공장 보급 확산속도가 빨라질 전망이나 제조분야의 외산솔루션 도입 비율이 약 90%에 달하며, 특히 하드웨어 및 소프트웨어를 구성하는 기초 부품‧컴포넌트연구, IT 원천기술 확보가 취약함

 

  • 스마트팩토리 적용기술 관점 핵심기술 R&D 지원 정부 투자를 추적‧분석한 결과, 과제 기준으로 2,568억 원 규모(’10~‘15년)가 투자되어왔으며, 그 규모는 지속적인 증가 추세
    1. 반도체, 자동차, 전기전자 산업은 국내 제조 산업 분야 중 가장 많은 영향을 받고 있으며, 산업별 시작 변화와 새로운 기술 등장으로 제조 공정의 체질 개선이 이루어지고 있음
    2. 핵심 기술로 가상설계, 머신비전, 로봇기반 자동화, 3D 프린팅 등이 적용되고 있음

 

  • 스마트 팩토리는 다양한 응용기술의 융합으로 이루어지며, 따라서 제품의 생산 공정 전반에 대해 솔루션을 제공하는 기업은 일정 수준 이상의 기술력을 확보가 요구 됨
    1. 수익, R&D 비중, 지리적 위치 등을 고려할 때 현재 스마트 팩토리 구축 시장에서 상위 5社는 Siemens, Honeywell, ABB, Emerson Electric, Schneider Electric로 나타남
    2. 국내의 경우 대기업 계열사와 중견·중소기업이 공존하는 양상을 보이며, 특히 대기업의 경우 삼성 SDS, LG CNS, 포스코ICT 등 소프트웨어 개발 및 운영에 강점을 가진 기업들이 스마트 팩토리의 애플리케이션과 플랫폼 분야에 집중하고 있음

 

  • 국내 기업 ’데이터센트릭‘의 스마트팩토리 오픈소스 ’웨일샤크‘는 빅데이터, 엣지 환경에서 실시간 분석·정제함. 제조현장에서 발생하는 대규모 데이터를 엣지 환경에서 자동으로 분석하고 정제하는 오픈소스 솔루션으로 나왔으며 데이터센터를 거치지 않아 더욱 빠른 대응과 업무 최적화를 제공함. 
    1. * 웨일샤크는 스마트팩토리, 스마트시티 등 엣지 환경에 최적화된 모듈형 엣지 AI, 빅데이터 통합 플랫폼
    2. 웨일샤크는 공장 내 수많은 기계 설비에서 센서 등으로 추출한 데이터를 현장에서 분석해 표준화, 규격화하여 1차적으로 데이터를 분석하는 만큼 현장에서 발생한 이상현상에 더욱 빠르게 대응할 수 있음
    3. 오픈소스를 이용한 ’웨일샤크‘는 국토교통부가 실시한 국토교통 빅데이터 활용 공모전에 선정돼 실시간 교통 현장 데이터 수집 및 분석 기능에 활용되고 있음
    4. 웨일샤크와 여러 파트너사에서 만든 보안 서비스, 데이터 분석 도구 등을 통합하여 사용자는 손쉽게 빅데이터 관련 업무를 수행하고, 파트너사는 공동으로 성장한다는 계획임

       

□ 주목할 만한 월간 이슈(6월)

  • (SW) 레드햇은 연례행사인 '레드햇 서밋 2022'에서 제너럴모터스(GM)와의 협업을 발표
    1. 레드햇은 자사의 '인비히클 운영체제'를 GM에 공급할 예정
      1. * 인비히클 운영체제((In-Vehicle Operating System)는 차량용 OS를 뜻함
    2. 레드햇은 내년 출시 예정인 GM의 차량 SW 플랫폼 '얼티파이(Ultifi)'의 단계적 개발을 지원
      1. * 얼티파이(Ultifi)는 GM이 자체개발한 소프트웨어 플랫폼으로, 사용자가 스마트폰 어플리케이션 연동을 통해 무선으로 차량 내 소프트웨어에 접근, 설정 가능
    3. GM은 레드햇의 OS를 통해 복잡한 차량 업데이트를 단순화하고 지속적인 업데이트를 제공할 계획
  • (보안) SUSE,  리눅스 코드 기반의 포괄적 인프라 보안 스택 공개
    1. 수세는 엔터프라이즈 리눅스 플랫폼을 활용할 수 있는 리눅스 코드 기반의 &수세 리눅스 엔터프라이즈 15 서비스 팩 4(SLE 15 SP4)&를 출시
      1. * SLE 15 SP4는 메인 메모리 혹은 CPU 레지스터를 포함해 사용 중인 데이터를 보호, 사용자가 클라우드에서 민감한 데이터를 안전하게 처리할 수 있도록 함
    2. 수세의 최신 기술 업그레이드는 자동화를 주도하고 비즈니스 크리티컬 리눅스(BCL), 엔터프라이즈 컨테이너 관리(ECM) 및 엣지의 세 가지 핵심 솔루션 영역에 걸쳐 전반적인 보안을 강화하는 데 중점
  • (플랫폼) 에스토니아, 디지털플랫폼정부로 GDP 2% 절감
    1. 에스토니아는 디지털플랫폼정책 추진으로 결혼, 이혼, 주택매매 등만 대면서비스로 제공하고, 99%의 공공서비스를 디지털화 함
      1. * 공공서비스에 인공지능(AI) 기술을 적용한 음성기반 전국민 인공지능(AI) 비서 '뷰로크라트(Bürokratt)'를 도입, △소비자 보호 △기술 규제 △경찰 △국경경비대 △공공도서관 등 정부 서비스에 활용
        '뷰로크라트'를 물론 다른 국가에서도 널리 이용할 수 있도록 하기 위해 모든 코드는 오픈소스로 제공
  • (AI) 프렌들리AI, 130억 매개변수 활용 딥러닝 언어모델 &GPT-FAI13B& 공개
    1. 프렌들리 AI의 대규모 딥러닝 언어 모델 &GPT-FAI13B&는 약 800GB의 데이터세트를 이용해 약 130억 개의 매개변수를 연산에 활용하여 다양한 언어 작업을 수행할 수 있음
    2. GPT-FAI13B는 프렌들리AI의 플랫폼 페리플로우(PeriFlow)를 이용해 개발
      1. * 개발에 쓰인 페리플로우는 클라우드 상에서 데이터 관리, 자원 할당, 모니터링, 개발된 모델을 이용한 서비스 구축까지 포함하는 AI 개발 플랫폼
    3. GPT-FAI13B 언어모델로 고성능의 언어 처리 모델을 이용한 연구의 활성화와 자연어 처리 분야의 발전 기대
  • (클라우드) 기업용 클라우드 관리에 최적화된 오픈소스 기반 운영체제 최신 버전인 &레드햇 엔터프라이즈 리눅스 9(Red Hat Enterprise Linux, 이하 RHEL9)&의 출시
    1. RHEL9는 하이브리드 클라우드 관리에 최적화된 레드햇 오픈시프트(Red Hat OpenShift), 그리고 자동화를 위한 &레드햇 앤시블 오토메이션 플랫폼(Red Hat Ansible Automation Platform)& 등과 맞물려 레드햇의 클라우드 시장 영향력을 강화할 것으로 기대
      1. * RHEL9는 센트OS 스트림 기반으로 구축
      2. * 센트OS는 &스트림&이라는 이름에 걸맞게 지속적인 업데이트를 통해 항상 최신 기술이 적용된 최신 버전으로 유지되는 것이 특징
    2. 기존 워크로드와 애플리케이션을 포함한 하이브리드 클라우드 환경에 최적화되었으며, 안정성과 신뢰성, 보안  강화
      파일을 열기 전, 변조 여부를 가늠하는 해시 체크를 통해 무결성을 확인하는 무결성 측정 아키텍처(Integrity Measurement Architecture) 옵션 추가, 최신 암호화 프레임워크를 지원 그리고 사용자가 원하는 시스템 롤(role)의 선택 설치 가능

□ 시사점

  • 시장에서의 오픈소스를 이용한 스마트팩토리에 대한 관심이 커짐에따라, 국내에서도 오픈소스를 활용한 스마트 팩토리의 서비스가 많이 개발될 것으로 보이며 오픈소스 커뮤니티의 협업과 오픈소스 개발자들의 참여/기여를 통해 지속적인 업데이트와 함께 큰 발정가능성을 가짐
  • 스마트팩토리의 성공적인 추진을 위해서는 시중에 나와있는 수많은 오픈소스 중 적합성 검증과 확산을 통해 가치를 창출하는 전략적 접근방법이 필요함

 

※ 참고 Reference

 

 

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