제조업 혁신 프로세스의 새로운 도전, RFID가 나간다

부품 소재에 대한 공급망으로부터 공장 현장의 제조라인, 그리고 서플라이 체인은 물론 소비자의 유비쿼터스 시스템 및 제품관련 커뮤티케이션에 이르기까지를 하나의 선으로 연결하여 통합하는 유비쿼터스 시대가 성큼 다가서고 있다.

이제 제조 현장에서도 기존의 컨트롤러와 HMI, 그리고 디지털 네트워크와 RFID 시스템의 유연한 통합을 통해서 새로운 제조 혁신 프로세스를 마련해야 할 때이다.
 

글 / 오승모 기자 (smoh@motioncontrol.co.kr)

세계 최대 규모의 소매 유통 업체인 월마트는 지난 2005년 1월부터 자사의 137개 상위 공급업체를 대상으로 월마트의 3개 물류 센터와 137개 주요 점포에 들어오는 소비재 물품의 팔레트와 케이스에 RFID(Radio Frequency Identification) 태그를 부착하는 것을 의무화한데 이어, 최근에는 해당 공급센터와 점포의 수를 크게 확대한 바 있다.

(7개 물류센터와 350개 점포) 또한 2006년에는 월마트 모든 공급업체들로 확대할 계획이다.

월마트의 선도적인 RFID 도입에 이어서 베스트바이도 2006년도에 선두 공급업체에 의무화하고, 2007년도에는 모든 공급업체에 요구할 예정에 있다.

또한 테스코, 메트로 그룹, TARGET, US DOG 등도 2004년 말부터 일부제품과 공급업체를 시작으로 2007년까지는 전체 공급업체에 RFID 부착을 의무화하게 된다.

2004년말 RFID 도입으로 수백만 유로를 투자한 메트로의 경우, 2005년초부터 5만개의 팔레트를 대상으로 90%의 판독 성공률을 보여 월마트 보다도 우수한 결과를 보임으로써 확장단계에 들어섰으며, 영국의 테스코도 전시상점의 진열대와 제품에 태그화를 추진하여 3,000대 이상의 RFID 태그 리더기를 1,400여 점포 및 물류센터에 구축했다.

국내에서도 월마트, 신세계 e마트, 까르푸, GS25 등을 중심으로 RFID 기술의 도입을 통해 물품 이력 관리 및 물류 시스템 효율화, 그리고 정산 자동화 시스템 구축으로 확대해 나간다는 구상을 제시하였다.

이러한 소매 유통 분야 이외 뿐만 아니라 국방부에서는 이미 총포 탄알 등 전략물자에 대한 RFID 시스템 구축과 관련한 시범 프로젝트를 마무리한 바 있으며, 아시아나 항공은 세계 최초의 RFID 기반 항공 수하물 추적 시스템을 도입했다.

또한 미국 국방부의 군수물자 잔산관리 및 추적시스템이 2006년에는 단품 단위까지 RFID가 도입될 예정이며, 미국 관세청에서도 수입 컨테이너에 RFID 태그를 부착하여 컨테이너 통관에 이용할 것이라고 밝혔다.

이와 더불어 국내의 현대자동차 및 쌍용자동차가 자동차 생산라인에서 RFID 시스템을 구축하여 자동차 부품 이력관리 및 조립, 도장 작업에서의 효율에 만족하고 있으며, 반도체, FPD, 전기전자, 공작기계, 정밀기기 분야에서도 RFID의 보급이 적극 고려되고 있는 중이다.

대규모의 공급업체가 넓은 지역의 공급 망에 걸쳐 RFID를 도입하여 얻을 수 있는 잠재적인 이익들은 잘 알려져 있다. 정확히 말해서, 실시간 예측을 통해 공급체계의 성과는 현저히 향상된다.

AMR Research에 따르면, 산업 전반적으로 봤을 때 수요에 대한 예측이 제대로 이루어지는 회사는 경쟁 업체에 비해 재고가 15% 적은 것으로 나타났으며, 주문 등급이 17% 가량 향상되었고, 현금화 사이클 시간이 35% 짧은 것으로 나타났다. 

그러나, 과연 이러한 회사들이 순익 면에서나 시장 내에서의 성과 면에서, 업계 최고 자리를 지킬 수 있을까? AMR Research의 소비자 제품 표준화 그룹을 구성하고 있는 주요 제조 업체들은 이 질문에 대해 ‘그렇다’는 대답을 했다.

월마트의 경우, RFID 시스템의 도입에 따른 해당업체들의 반발과 같은 부작용과 시스템적인 문제점이 다수 존재하는 상황에서도 강하게 밀어부치고 있는 이유는 역시 '비용' 이라고 밝힌 바 있다.

RFID 시스템의 도입을 통해 바코드 사용에 따른 노동비용, 물품 공급망에서의 비용, 도난분실, 물품 추적 능력 향상, 재고정리 및 관리 비용측면에서 연간 총 84억 달러의 비용절감이 가능하다는 설명이다.

월마트가 RFID의 도입만으로 1년간 절감할 수 있다는 이 비용은 국내의 대표적인 산업자동화 전문업체인 LS산전 연간 총매출액의 8배에 해당하는 거대한 금액이다.
 

RFID가 제조현장에 미치는 영향

공급 유통 전반에서 재고 정리의 가시성을 위한 RFID의 개발은 제어 시스템 및 공정 실행, 생산관리 분야와 밀접하게 관련되어 있다.

RFID가 가져올 수 있는 이점을 완벽하게 실현해 내기 위해서는, 제조 공정을 관리하는 제어 시스템도 RFID의 도입을 통해 수정되어야 한다.

제조 관련기계 설비를 현대화 하여 재조정하고, 실행에 관한 전략을 새롭게 하며, 공장 현장 단계에서의 정보 시스템을 조정하고, RFID설비가 가능한 새로운 제조 관련 데이터를 전체 기업시스템에 통합할 수 있도록 하는 것은, RFID로써 공장 현장을 공급 유통망과 맞물릴 수 있도록 하는 데 매우 중요하다.

세계적인 소매 유통 업체들이 강력하게 RFID를 의무화하고 있고, 미국 각 주정부 및 국방성이 RFID에 관련된 새로운 규정을 세우게 되어, 제조 업체나 공급 업체의 입장으로써는 이 규정에 맞추기 위해서 비용을 부담할 수 밖에 없는 상황이 되어 버렸다.

이런 제조 업체들의 경우, 가장 중요한 문제점은 어떻게 RFID의 잠재적인 이점을 사업 전반에 활용하여, 이에 소용 비용을 최대한 활용할 뿐만 아니라, 더 나아가 이 투자비용에 대해 최대한의 수익을 올릴 수 있도록 하는가에 있다.

RFID가 공급망 뿐만 아니라 제조 업무의 중심 역할을 하게 됨에 따라, 많은 제조 업체들은 투자대비 수익률을 올리는 데 있어서, 공장 현장에서의 RFID의 도입을 통해 가치 창출이 한결 높아지고, 전략 면에서 한 단계 우위에 있게 될 수 있다는 것을 깨닫게 되었다.

공장 현장에 단계적으로 RFID 기술을 적용함으로써, 제조 업체들은 RFID로부터 얻게 된 새로운 정보들을 큰 장해 없이 지금까지 아무런 문제 없이 사용해 오던 업계 내의 인정 받은 기존의 제어 시스템 및 정보 관련 시설에 통합할 수 있어, 궁극적으로는 새로운 시스템을 구입하거나 많은비용이 들고, 적지 않은 시간이 소모되는, 아직까지 검증되지 않은 IT 통합 프로젝트에 투자하는 것에 비해 걱정할 필요가 없게 되었다.

이로 인해, 기존의 제조 실행 과 정보 시스템은 간단한 업데이트만을 통해, 강력하면서도 고장의 염려가 없는 실시간 정보 시스템을 얻을 수 있고, 공장내의 제조 공정이 RFID가 적용된 공급 유통망과 함께 가동될 수 있게 되었다.

RFID가 가능한 공장 현장을 RFID가 가능한 공급 유통망 네트워크와 유기적으로 가동될 수 있도록 하는 것만으로도, 제조 업체는 제품 부족 현상 감소, 유사품 제조 방지, 효율적인 재고 관리, 계획에 따른 제품 제조 등, 공급 유통망 전체 부분에서 새로운 시스템 도입에 의한 이익을 거둘 수 있다.

"여기서 가장 중요한 문제는 RFID 리더기, 컨트롤러, 센서 그리고 다른 디바이스들로부터 공장에서 발생하고 집적되는 데이터를 정확히 모으고 사용할 수 있는 프로세스의 구축기술이다""고 로크웰삼성오토메이션 데이비드 존슨 사장은 최근 한 언론에 밝힌 바 있다.

""제조업자는 RFID 기술로 모아진 정보를 기존의 성능이 입증된 컨트롤러, HMI 시스템, 그리고 정보 인프라와 통합하여 전체 공정에서 발생할 수 있는 비용을 최소화하도록 노력해야 한다"는 것이다. 이는 또한 앞서 기술한 공장현장의 제조공정과 유통망을 통합하여 운영하는 프로세스하에서 완성된다.
 

RFID 기술 및 주변환경과 도입 방안

RFID 기술 도입을 통해 사업 수익이 현저하게 향상된다 하더라도, 공급 업체는 이 RFID 태그가 내장되어 있는 라벨을 60 개의 커피 캔 케이스에 부착하고, 또 이것을 팔레트에 마구 적재하여, 지게차가 느린 속도로 이 팔레트를 싣고 나갈 때 이 태그를 다 기록할 수 있도록 할 수는 없다.

아직도 소매 유통 업체와 공급 업체에게 질문할 점들이 많이 있다. 예를 들어, 소매 유통 업체는 액체가 많이 들어 있거나 금속으로 만들어진 수백 가지의 제품을 인식할 수 있도록 해야 한다.

공급 업체들의 경우, 각각의 유통 업체의 요구에 따라 물품을 다르게 정리해야 하고, RFID 관련 기술이 발전함에 따라 이 요구 및 규정이 변경될 것이라는 불 보듯 뻔한 사실이다.

이를 위해서는, 특정 타입의 태그를 사용하여, 케이스의 명확한 위치에 부착하고, 이 케이스들을 팔레트에 정해진 방법으로 적재해야 한다.

명확하게 각 물품이 공급 유통망의 어느 위치에 혹은 어느 점포에 있는지를 파악할 수 있도록 함으로써, 소매 업체는 매년 수십억 달러를 절약할 수 있다.

그러나, RFID의 요구 및 규정의 변화는 회사의 지게차 운전사부터 전체 공정 담당자에 이르기까지 모든 분야에 영향을 미치기 때문에, RFID를 적용한 회사들은 이 변화에 항상 대비해야 한다.

물론, 가장 큰 영향을 받는 부서는 IT 부서일 것이다.

예를 들어, Procter & Gamble (P&G)은 실시간 정보 시스템을 통해 소매 유통 협력 체제로부터 판매에 관한 데이터를 더 신속하게 받아서 이를 제조에 반영함으로써, 재고에 의한 비용을 30억 달러에서 20억 달러로 줄이게 될 것이라고 기대하고 있다.

만약 이것이 가능하다면, P&G는 운용 자산에서 10억 달러의 여유를 가지게 되고, 재고 처리 관련 비용에서 매년 2억 달러를 절약할 수 있게 된다.

결국 이를 통해, 새로운 시스템의 도입에 든 비용을 모두 환수할 수 있게 되고, 이에 따른 다른 부분에서의 비용 절감으로 인해, P&G는 순익 면에서 개선을 보이게 된다.

몇몇 업계 분석 전문가들에 따르면, 제조 업체의 RFID의 적용은 팔레트 단계의 태그 부착에서 각 제품에 태그를 부착하는 것으로 진행되고 있다고 한다.

전사적 규모의 RFID 적용은 초기 적용단계에 있어서 현존하는 그리고 개발된 기술 그리고 및 투자자금 회수 계획에 따라서 제조업자, 공급자, 그리고 소비자들에게 영향을 주기에 몇 년의 시간이 걸릴 수 있다.
 

RFID 시장 및 관련 기술의 동반 성장

IT시장조사기관인 IDC의“2003 ~ 2008년 미국 소매 공급 유통망 업체에서 RFID에 사용할 비용의 예상 및 분석”이란 제목의 최근 보고서에 따르면, 그 중심을 소매유통공급 망에 두고 있으며, 작게는 미국 국방성, 그리고 Wal-Mart의 RFID 사용에 대한 의무 규정이 전체 소매 유통 공급 망 및 소비재 제품 산업 내에서의 RFID 판매량에 미치게 될 영향에 대해 설명하고 있다.

또한, 이 보고서는 Wal-Mart의 절차 및 제조업체, 도매업체 그리고 물류회사들을 위한 태그 부착 요건을 따르게 될 소매유통업체를 나열하고 있다.

이 자료에 따르면, RFID을 위해 쓰여질 13억 달러의 비용 중 RFID 태그, 리더기와 안테나뿐만 아니라, 리더기를 가동시킬 서버장비와 데이터를 처리하기 위한 네트워크 장비들을 위한 하드웨어부분에 사용된다고 한다.

나머지는 미들웨어 및 업무 컨설팅, 시스템 통합, 유지보수, 그리고 지원분야 등의 관련된 서비스분야에 사용될 것이라고 보고 있다.

2004년 2월, 미국 New York 주 Oyster Bay 시에 위치한 시장 조사 연구 기관인 ABI는‘2007년까지 전세계에서 RFID 통합 서비스에 쓰여질 전체 비용이 RFID 관련 하드웨어에 드는 비용을 초과하게 될 것’이라는 연구 보고서를 발표했다.

또한 이 연구 보고서는 RFID 통합 서비스에 쓰여질 전체 비용이 2004년 1억 3500만 달러에서 2005년 5억 8천만 달러로 급증하게 될 것이라고 덧붙였다. 이들 서비스의 대부분은 RFID 태그와 판독기에서 얻은 정보가 제조 단계는 물론 전사적 자원 관리 단계의 작업에 옮겨질 수 있도록 하는 것과 관련이 있다.

이런 예상이 발표된 시점에서, RFID 관련 하드웨어 및 소프트웨어, 서비스 시장이 고도의 성장을 이루어서 점점 전문화될 것이라는 것은 당연한 일이다.

수년 간, 제조 업체들은 최적의 재고 상태를 유지하면서, 동시에 생산 효율과 유연성, 대처 능력을 향상시킬 수 있도록 하기 위해 공급 유통망에 관련된 정보를 생산 분야에 반영할 수 있도록 많은 투자를 해 왔다.

차세대 통합 생산 관리 시스템(MES)에 의해 정확하고, 세부적이고, 실시간으로 정보를 얻는 것은, 자동화를 위해 들인 투자 비용에 대해 최대의 수익을 올릴 수 있는 중요한 요소로 여겨지고 있다.

아직 통합 생산 관리 시스템에 상당한 금액의 투자를 하지 않은 많은 제조 업체의 경우, RFID를 이용하여 특히 물품 추적 확인 및 계도 관리, 각종 규정 준수에 관련된 기능 면의 격차를 줄일 수 있다.

이러한 제조 업체들의 경우, RFID 투자와 함께, 계획 수립과 같은 단계적이면서도 기능에 중점을 둔 통합 생산 관리 시스템을 도입한다면, 총괄적인 통합 생산 관리 시스템을 보유하고 있는 것과 같이, 신속하면서도 비용 면에서 효율적인 기능성을 얻을 수 있게 된다.
 

도전을 기쁘게 맞아라

지난 4월 독일 하노버에서 열린 '하노버 자동화 전시회'에서 씨멘스 자동화그룹의 클라우스 부허러 아태 총괄 회장은 색다른 고백을 했다.

산업자동화를 통한 미래공장의 혁신을 말하면서 다음과 같이 RFID를 언급했다. 먼저 그는 "RFID는 자동화에 대한 새로운 개념이 아니다.

지난 20년간 우리는 생산과 물류, 배전분야에서 많은 RFID 시스템을 공급해왔다"고 말했다. 씨멘스가 오랫동안 RFID 사업을 지속적으로 유지해 왔으며, 관련 기술발전을 이끌어 왔다는 의미였다.

그러나 그는 곧바로 "RFID가 우리에게 있어 아주 새로운 도전이라는 것을 최근에야 깨달았다"고 새로운 고백을 전했다. RFID가 물류시스템과 데이터 관리를 합리화, 가속화하는 중요한 공헌을 한다는 확신을 하게 되면서 부품공급 및 생산에서부터 공급망 관리, 소비자 피드백까지를 통합적으로 고려한 통합 프로세스를 설정하게 된 것이다.

씨멘스는 이러한 통합 프로세스 설정을 통해서 RFID를 산업 혁신에 있어서의 주력 분야로 설정하게 되었으며, 제조현장은 물론 공급 및 유통망, 소비자 영역에 이르기까지의 RFID 관련 국제 표준화 및 연구개발 활동에 과감한 투자를 적극 추진하고 있는 것이다.

소매 유통 업체들은 RFID의 도입을 통해 많은 이익을 얻을 수 있기 때문에 RFID의 도입을 강요하고 있다. New York에 있는 투자 연구 회사인 Sanford C. Bernstein은 RFID의 도입으로 인해 전체 공급 유통망과 점포 전체에 있어 월마트에서만 연간 84억 달러의 비용 절감을 얻게 될 것이라고 한다.

이러한 막대한 비용절감을 이룰 수 있는 상황에서 소매 유통 업체들이 RFID에 대한 의무 규정을 강하게 밀어 붙이는 것은 어찌 보면 당연한 일이다. 이제 막 이러한 기술에 대한 정보를 접한 회사들의 경우, 시대의 변화를 따라 잡기 위해서 막대한 비용과 노력을 투자해야 할 것이다.

RFID는 단순히 도입하였다고 쉽게 사용할 수 있는 기술이 아니다. RFID의 도입이 복잡하다는 사실을 인지하지 못하고, 또 재빨리 대처하지 않고 올바른 협력 업체를 선택하여 전체 공정에 올바른 기술을 적용하지 못한 회사의 경우, 앞으로 경쟁 업체들에 비해 상당히 불리한 입장에 서게 될 것이다.
 

특히, 제조업체에 있어서 포장이나 창고의 물품 분류와 같은 작업은 RFID 도입의 초기 단계에 영향을 미치는 중추적이고도 중요한 부분이 된다.

장기적으로 경쟁력을 갖추려 하는 제조 업체들의 경우, 전사적 규모의 전자 제품 코드를 도입하기 위해 여러 가지의 내부적 폐쇄형 루프 계획안을 토대로 하여 장기적인 투자 대비 수익률을 따져 보면서 평가할 것이다 점점 진행해 가면서 위의 작업에 관한 여러 가지의 내부 및 폐쇄형 루프 계획안을 토대로 하여 장기적인 투자 대비 수익률을 평가할 것이다.
 

<웹사이트>
로크웰삼성오토메이션 http://www.rockwellautomation.co.kr
콘트론 http://www.contron.co.kr
LS산전 http://www.lsis.biz
씨멘스 http://www.siemens.seoul.kr
한국전자통신연구원 http://www.etri.re.kr
RFID/USN Korea 2005 http://www.rfidkorea.or.kr

2005년 11월호 [월간 모션컨트롤]
www.motioncontrol.co.kr