2019 스마트 제조 시장/기술 동향 분석(1)_시장동향 및 전망

1. 시장동향 및 전망

글로벌 스마트제조산업 시장 규모 전망

o 전세계 스마트제조산업 시장은 2022년까지 매년 9.3%씩 성장하여 2,054.2억 달러 시장 규모가 형성될 것으로 예상

<글로벌 시장 추정치>

* 출처: MARKETSANDMARKETS (2017)

스마트제조 장비・디바이스 시장 규모

o 장비・디바이스 부문 관련 시장은 산업용 로봇 시장이 2016년 기준 405.0억 달러 규모로 스마트제조산업의 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 예상

<스마트제조산업 장비・디바이스 세부 시장의 규모>

* 출처: MARKETSANDMARKETS (2017)

 

스마트제조 플랫폼, 애플리케이션 시장 규모

o 플랫폼과 어플리케이션은 산업 도메인 별로 시장규모에 대한 분석이다르기 때문에, 이들이 적용된 주요산업의 시장 경향을 중심으로 판단을 할 필요가 있음. 예를들어, 스마트제조기술의 플랫폼, 애플리케이션이 적용된 자동차 산업 분야의 경우 2016년에서 2022년까지 연간 8.3%로 고속 성장하고 있어서, 이들 솔루션이 관련 산업 도메인의 성장에 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다고 볼 수 있음

<스마트제조 플랫폼, 애플리케이션 적용 산업 시장의 성장률>

* 출처: MARKETSANDMARKETS (2017)

 

스마트제조산업 지역별 시장 규모

o APAC 시장 규모는 2016년 500.4억 달러로, 전세계 스마트제조 시장의 41.3%를 차지하고 있으며, 2022년까지 매년 11.1%로 성장하여 939.1억 달러에 도달할 것으로 예상

<지역별 시장의 규모>

* 출처: MARKETSANDMARKETS (2017

북미(North America)

o 북미 지역의 스마트제조 시장은 2014년부터 2022년까지 매년 8.2%씩 성장할 것으로 예상되며, 2016년에 320.9억 달러에서 2022년 513.7억 달러에 도달할 것으로 예상됨

o 미국 시장은 2016년 229.7억 달러로, 연간 8.0% 성장하여 2022년에는 364억 달러에 이를 것으로 예상되고, Honeywell, Rockwell, GE 같은 기업들이 미국에 기반을 두고 있어 북미지역 시장의 성장을 가속화

o 멕시코 시장은 연간 10.6%의 높은 성장률로 2022년까지 51.4억 달러에 도달할 것으로 예상

<미주지역 국가별 시장 규모>

* 출처: MARKETSANDMARKETS (2017)

유럽

o 유럽의 스마트제조 시장은 2016년 259.7억 달러로, 연간 8.2% 성장하여 2022년까지 414억 달러에 도달할 것으로 예상됨

o 독일의 시장은 2016년 79.6억 달러로, 연간 8.9% 성장하여 2022년 132억 달러에 이를 것으로 예상되고, 독일 정부는 스마트제조 부문의 개발에 중점을 두고 있으며, 스마트제조 및 Industry 4.0의 개발을 위해 약 5.45억 달러를 투자

o 이탈리아 시장은 기술, 건축 및 디자인 면에서 거대한 산업기반을 갖추고 있어 2017년부터 2022년까지 연간 10.6% 성장하여 2022년 46.7억 달러에 도달할 것으로 예상

<유럽 국가별 스마트제조산업 시장 규모>

* 출처: MARKETSANDMARKETS (2017)

 

아시아 APAC(Asia-Pacific)

o 아시아 지역의 스마트제조산업 시장규모는 2022년 939.1억 달러 규모의 시장을 형성할 것으로 예상됨

o 중국 시장은 2016년 19.8억 달러로, 연간 11.7% 성장하여 2022년까지 370.0억 달러에 도달할 것으로 예상되며, 중국은 산업지능화와 정보 통합을 정부 주요 정책으로 추진하여 스마트제조 수요를 견인

o 아시아의 IIoT 시장은 가장 빠른 속도로 성장하고 있으며, 향후 몇 년간 엄청난 성장 잠재력을 부각시킬 것으로 예상되고, APAC은 제조허브로써, Volkswagen(독일), Toyota(일본), Renault-Nissan(네덜란드), Daimler(독일)과 같은 자동차 공급 업체와 타타모터스(인도), 현대자동차(한국)와 같은 현지 제조업체는 APAC의 스마트제조 시장에 막대한 투자 진행

<APAC 지역 국가별 시장 규모>

* 출처: MARKETSANDMARKETS (2017)

한국

o한국의 시장 규모는 2020년에는 78.3억 달러, 2022년까지는 127.6억 달러로 예상되며, 연간 12.2%의 높은 성장률로 아시아 지역에서 중국에 이어 두 번째로 매우 빠른 성장 속도를 보일 것으로 예상

<국가별 스마트제조산업 시장점유율>

* 출처: MARKETSANDMARKETS (2017)

 

o 정부의 2022년 3만개 보급·확산사업에 힘입어 중소·중견기업(중소기업 비중 98.1%, 중견기업 비중 1.9%)을 중심의 스마트공장 구축으로 시장이 활황을 맞이하고 있으나, 아직까지는 SW 위주로 보급 중

o IoT와 CPS 등 스마트제조기술의 고도화를 지향하는 솔루션은 대기업을 중심으로 시범 도입이 되는 단계이며 아직 중소・중견기업을 중심으로 대중화되기에는 성공 레퍼런스가 부족한 상황임

2. 기술개발 동향

글로벌 스마트제조 기술개발 동향

o (독일) 제조 강국인 독일은 민-관-학 협력 프로젝트로서 Industry 4.0을 추진 중이며, 초기 접근방법을 보완하기 위해 제조공정 디지털화 전략 개선, 표준화, 데이터 보안, 제도정비 및 인력 육성을 새로운 과제로 재설정하는 ‘플랫폼 인더스트리 4.0’로 전환

– (애플리케이션) SAP은 기존의 PLC → MES → ERP로 수직구조화 되어 있는 아키텍처에서 PLC와 바로 실시간 인터페이스 가능한 MES와 통합된 ERP를 제공해 생산 환경의 동적 변화에 보다 유연하게 대응할 수 있는 솔루션 제공

– (플랫폼) 지멘스는 ‘제품설계-생산계획-생산엔지니어링-생산실행-서비스’까지 전 제조과정을 통합한 TIA(Totally Integrated Automation) Portal 플랫폼을 개발하여 다양한 제조 디바이스들과의 표준 IoT 기반 연동과 여러 공장에 대한 광역 연결성을 지원하여 단일공장을 연결형 공장으로 확장 가능하고, Mindsphere에 디지털 트윈 개념을 접목하여 장비에서 생성되는 대용량 데이터를 활용, 제품개발 및 공정개선 지원

– (장비·디바이스) 독일의 DMG Mori는 토탈 생산성 향상과 다양한 제조 공정간 융합화로 발전이 가속화되고 있는 고속·복합화 기술 개발과 함께, 다품종 생산이 일반적인 대형부품 가공 장비에서도 자동화되고 유연한 다축 생산시스템으로 진화되고 있음

o (미국) 미국은 NIST를 중심으로 2,600만불을 투자하여 5년간 스마트 제조 프로그램(Smart Manufacturing Program)을 추진 중(14‘~)이며, GE, Cisco, AT&T, IBM, Intel 등 주요 기업들이 산업인터넷* 컨소시엄(IIC)을 구성(‘14.1)하여 새로운 산업플랫폼을 구축하고, 테스트베드를 공개

* Industrial Internet : 기계·장비와 네트워크 센서·SW와 결합한 생산시스템을 통칭

* 삼성전자, 전자부품연구원 IIC 멤버로 활발히 활동 중

– (애플리케이션, 디바이스) 로크웰은 시스코와 협력해 이더넷/IP기반으로 기업과 플랜트 전체를 통합할 수 있는 아키텍처를 공동 개발 및 무선까지 확대하여, 이더넷/IP 기반의 개방형 통합네트워크 모델을 제시하고 이를 지원하는 커넥터 장치 및 운용 시스템 개발

– (플랫폼) GE는 2011년부터 10억 달러를 투자하여 ‘GE 소프트웨어 센터’를 설립하여 모든 산업에 범용적으로 적용가능한 세계최초 산업용 IoT 플랫폼인 프레딕스(Predix) 및 솔루션(Predictivity)을 개발하고, 디지털 트윈 개념을 적용하여 현실의 공장과 똑같은 디지털 공장을 생성하고 시뮬레이션을 통해 최적의 프로세스가 현실 공장에 적용되도록 지원

– (장비·디바이스) GE는 LEAP 엔진 연료노즐의 16개 부품을 일체화 및 항공기 부품 직접 제조에 금속 적층제조 공정 적용 시도하고 있으며, 이를 통해 기존의 시작품 제작에서 고도화된 금속 적층제조 장비 기술을 이용한 맞춤/기능성 설계 기반 양산제품 제조로 적용 분야 확대와 장비 패러다임 변화 추진중

o (일본) 범부처 전략적 혁신진흥사업(SIP, Cross-ministerial Strategic Innovation Promotion Program)을 통해 10대 과제를 선정하고, 혁신적인 과학기술 창출을 위한 고위험-고영향(high risk, high impact)의 도전적 R&D 프로그램으로 ImPACT 사업 추진

– (애플리케이션) 덴소는 메이커와 기종이 다른 공장의 모든 장치에 대한 통일된 액세스와 데이터 표현을 통한 개방적인 통신 인터페이스를 상용화함

– (플랫폼) Mitsubishi는 하위-상위 간 네트워킹 및 데이터 수집·분석·활용을 위한 IIoT 솔루션을 제공하여 실시간으로 레이저 가공기기의 장애 및 조짐, 가공예측시간 등을 컴퓨터와 스마트폰에서 확인할 수 있도록 제공

– (장비·디바이스) 전통적 절삭가공의 세계 최고 기업인 Mazak의 경우 제조 공정의 변화로 인해 최근 다양한 소재(알루미늄)의 접합을 위하여 마찰교반 접합공정을 융합시키는 스마트 제조 장비를 개발하고 있음. 특히 이 시스템은 표준 IIoT 플랫폼 연동이 가능한 유연한 다축 스마트 생산시스템을 지향하고 있음

국내 스마트제조 기술개발 동향

o 한국은 UN 제조업 경쟁력평가* 4위이나, 기반 스마트제조기술은 취약

* Competitive Industrial Performance : UNIDO에서 GDP중 제조업비중, 제조업의 수출비중, 중·고위 부가가치 제조업의 비중 등 정량지표만으로 평가

’14년도 순위 : 日(0.541)-獨(0.514)-美(0.482)-韓(0.401)-臺(0.37)-中(8위)

o (애플리케이션) 제조실행시스템(MES), ERP 솔루션은 삼성 SDS, LG CNS, SK C&C등 국내 SI업체들이 공급가능하나, 제품수명주기관리(PLM)는 전문 글로벌 기업에 의존

o (플랫폼) LG CNS는 ‘제조업 혁신 3.0’을 지원하는 솔루션으로 사물인터넷, 빅데이터 기반의 예측기술을 활용한 생산영역에서 에너지, 안전, 보안 서비스를 제공하는 ‘Smart Factory 2.0’을 개발하였고, 삼성SDS는 인공지능(AI) 기반 개발, 생산, 품질, 운영 등 제조 전 과정을 통합 처리할 수 있는 스마트팩토리 토탈 솔루션 ‘넥스플랜트’를 출시

o (장비·디바이스) 기계 분야는 두산공작기계, 현대위아, 일성기계공업, 로봇 분야는 현대로보틱스, 한화테크윈, 두산로보틱스, 로보스타, 제어기(PLC) 분야는 LS산전, RS오토메이션등을 비롯한 국내 기업의 스마트 장비·디바이스 분야의 제품 개발을 추진중임. 그러나 아직 가장 고부가가치가 높은 High-end 제품 라이업이 부족하며, 세부 장비 개발에 사용되는 센서, 제어시스템은 일본 미국등에 전량 의존하고 있는 상황임

출처: 2019 스마트공장 R&D 로드맵

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