인더스트리 5.0 (Industry 5.0)

1. 인더스트리 5.0 (Industry 5.0)의 개요

(1) 인더스트리 5.0까지의 발전 과정

(2) 인더스트리 5.0의 개념 및 범주

개념인더스트리 4.0에 기초하여 인간 중심, 지속 가능성 및 탄력성 기반 생산 시스템의 자동화/협업을 통해 유연하고 지속가능한 인간 중심의 산업 혁신 패러다임
범주① 개별화된 인간-기계의 상호 작용
② 생물에서 영감 받은 기술 ,스마트 재료
디지털트윈 및 시뮬레이션
④ 데이터 전송, 저장 및 분석 기술
인공 지능(AI)
⑥ 에너지 효율성, 재생 에너지, 저장 기술
  • 인더스트리 5.0은 기존 인더스트리4.0에 인간을 중심으로 두는 개념이며, 인간 중심(Human Centric), 지속 가능성(Sustainable) 및 탄력성(Resilient) 기반 스마트 팩토리 등 산업 패러다임의 전환을 의미

 

2. 인더스트리 5.0 스마트 팩토리의 기반/핵심 기술

기반핵심 기술역할
디지털
트윈
드론/GIS 기반
생산 환경 3D 모델링
– 물리자산의 디지털화로 가상 세계 3D 모델링
– 디지털 스레드, 메타버스, 디지털 사물 설계
엣지컴퓨팅 기반
공정 데이터 수집/분석
– 마모도, 불량률 등 현실세계 공정 데이터 수집
– 센서, 액추에이터, 컨트롤러, PLC, Modbus
시뮬레이션 기반
생산 예측/최적화
– 현실/가상 세계를 연결한 테스트 및 시뮬레이션
VR/AR, 양방향 전달, 시뮬레이션 공정 제어
인공
지능
(AI)
머신 비전 기술– 카메라를 이용하여 공정 간 결함 추적, 불량 검출
컴퓨터 비전, 영상 분할, 특징 추출, 최소 신장 트리
지능형 설비 기술– 생산 현장에서 발생한 상황 대처를 자동화
– 공정 목적을 자율적으로 인지/판단/제어
공정 이상탐지 기술– 제품생산 과정에서 이상 작동과 이상 상황 발생 시 불량, 품질 저하 요인 자동 탐지
지능형 실감 작업
인터렉션 가이드
– 작업자의 작업 숙련도 향상 위한 AR/VR/XR 기술
– 작업 학습시간 단축, 제품 수율 향상에 기여
스마트 작업대 기술– 안전한 작업 환경과 역할에 맞는 맞춤형 작업 할당
– 작업자의 생산성 향상, 노동 피로도 감소에 기여
제너레이티브
디자인 기술
생성형AI 기반 고객 요구에 적합한 제품 생성/추천
– 전체 프로세스에 적용하여 설계 비용 절감
IoTIoT 센서 기반
공정 분석/제어 기술
– 생산 환경 변화, 재고 현황 등을 센서를 통해 감지
엣지 컴퓨팅 기반 센서 단계 분석과 제어 기능 수행
IoT 네트워크 기반
팩토리 플랫폼 전송 기술
– 센서를 유무선 통신 기술을 통해 연결하는 인프라
5G 이동통신 기반 초저지연, 초고속, 초연결
IoT 플랫폼 기반
공정 기술
– 수집된 공정 데이터를 통합-분석-처리-시각화
– 공장 내 App 연동, 디바이스-작업자 유기적 연결
OT 보안 기술– 데이터 유출 및 불법 침입 방지 위해 5단계로 구분
– 현장장치, 공정제어, 공정통제, 생산관리, 전사관리
로봇협동 로봇– 국제안전기술 규격(ISO15066)에 따라 사람과 협업
– MEMS, 부품 패턴인식, 6DOF 관절, 컴퓨터비전
인공지능 기반
휴머노이드 로봇
– 인간과 능동적 협업 및 자율 작업이 가능한 로봇
생성형AI, 완전자율주행, 인간행동 모방, 지도학습
  • 인더스트리 5.0 기반 스마트팩토리 기술 공급 업체는 해외의 경우, 지멘스, 로크웰, 허니웰, ABB 등 공장자동화 솔루션 기업 및 SAP, ORACLE, CISCO 등 IT기업이 스마트팩토리 기술 공급 중 이며, 국내의 경우, 삼성SDS 인텔리전트팩토리 플랫폼, LGCNS 버츄얼 팩토리, SK(주) C&C 디지털 팩토리 등 IT 서비스 기업 중심 스마트팩토리 기술 공급 중

 

3. 인더스트리 5.0 기반 스마트 팩토리 사례

구분스마트 팩토리 사례적용 대상 및 효과
국내
사례
반도체 패키징 라인 무인화
(삼성전자 반도체 공장)
– 웨이퍼 이송장치, 리프트 설비 완전 자동화
– 생산통합 모니터링 기반 인력 효율화
생산 시설 완전 자동화
(LG전자 스마트파크)
디지털트윈AI, 빅데이터 디지털 기술적용
– 라인 상황 예측, 고장 예방, 불량률 감소
해외
사례
공정 완전 자동화/최적화
(테슬라 기가 팩토리)
– 공정 완전 자동화/최적화, 공장 공간 최적 설계
– 대부분의 공정은 로봇 수행, 사람은 검수만 수행
설비 자동화, 실시간 모니터링
(지멘스 암베르크 공장)
디지털트윈 기반 가상 제품 생산 시뮬레이션
– 제품 개발 및 생산 시간 획기적 절감, 불량 개선

 

[참고]

  • 정보통신기획평가원(IITP), Industry 5.0 : 스마트 팩토리 주요 기술 동향
  • 한국산업기술진흥원(KIAT), 인더스트리 5.0 (Industry 5.0)
  • 정보통신전략위원회, 디지털 트윈 활성화 전략

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