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  1. 2015.10.17 인더스트리 4.0가 뭐길래
  2. 2015.10.04 오픈스택을 적용한 FICO

인더스트리 4.0가 뭐길래

살며 생각하며 2015.10.17 23:40 Posted by Storage Story

지난 며칠 동안 인더스트리 4.0(Industry 4.0)에 관해 많은 생각과 글들을 읽어 보았습니다. 가볍게 읽을 수 있는 책도 있어 약간의 시간만 투자하면 어렵지 않게 인더스트리 4.0에 대한 개념과 과정, 사례, 현주소 등을 알 수 있을 것이라 생각했는데, 그리 쉽지만은 않네요. 제가 읽었던 책은 “미래를 결정지을 제4차 산업 혁명, 인더스트리 4.0”이었는데요, 한석희, 저형식, 홍대순 등의 3인 공저로 비교적 어렵지 않게 독일의 다양한 사례와 한국의 현주소 등을 풀어 놓았습니다.

인더스트리 4.0이 우리에게 주는 의미가 무엇일까 고민하게 됩니다. 특히나 제조 기업이 강한 대한민국 그리고 그곳에서 IT에 종사하는 사람으로서 그래서 뭐가 어쨌다는 거야 하는 날 선 질문에 뭐라고 대답해야 하는 것일까 하는 것 말이죠.

이 책에 다르면 독일 기업들의 27%가 이미 인더스트리 4.0 활동 및 연구에 참여하고 있고 이미 공장 차원에서 이 개념을 도입, 적용하고 있어 저자는 거의 3분의 1 가량의 기업들이 인더스트리 4.0에 참여하고 있다는 주장을 합니다. 대표적 기업이라고 할 수 있는 지멘스를 비롯하여 보쉬, ABB, 트럼프, 바스프(BASF), BMW, 폭스바겐, 다임러벤츠, 인피니언 테크놀러지스, 티센크루프 등도 참여 하고 있다고 합니다. 이러한 대형 기업 외에도 중소 기업들 역시 이러한 움직임에 합류하고 있다고 합니다. 그래서 공장 자동화를 넘어 “스마트 공장(Smart Factory)”라고 가고 있다고 하는데요, 생산 경제의 디지털화(digitization)는 이런 면에서 이미 진도가 많이 나가고 있다는 생각을 지울 수 없습니다.

그렇다면 이들 기업들이 생각하는 인더스트리 4.0은 무엇일까요? 그들은 그것을 어떻게 정의하고 어떻게 실천적인 방법론을 만들어 적용하고 있을까요? 보쉬의 발표 자료를 인용합니다. 인류의 역사에서 1, 2, 3차 산업 혁명을 겪고 이제 4차를 이미 맞고 있다고 주장을 하고 있는 건데요, Stage 4에서 “Cyber-physical systems(CPS)”로 요약되는데, 인더스트리 4.0을 이야기 하는 사람들은 이것을 사실상 전제 조건으로 말하고 있습니다. 실재하는 것과 개념적인 프로세스를 서로 연결시켜 스마트 공장으로 가는 것, 이것을 보쉬에서는 인더스트리 4.0으로 보고 있고 이러한 것은 비단 보쉬 뿐만 아니라 보다 보편적으로 이해해도 무방할 것입니다. 당연히 그러하듯이 이러한 개념을 보쉬가 오롯이 혼자서 만든 것은 아니고 DFKI(독일인공지능연구소)라는 독일 기관에서 만든 것이 바탕에 깔려 있고 이를 보쉬에 맞게 해석하는 것이 Connected industry인 셈입니다. 

(출처: 보쉬 미디어 서비스(Bosch Media Service), 2015)

(출처: Industrial Internet, Industry 4.0, Smart Factory & Big Data, slideshare.net)

위 그림에서도 보이지만 다양한 시도가 있을 것이지만, 당장 눈에 띄는 것은 로봇입니다. 이는 비단 보쉬만의 것은 아닐 것입니다. 아이폰 제조공장으로도 많이 알려져 있는 폭스콘의 중국 공장만하더라도 이미 3만 대의 로봇이 사용 중이고 청도 공장의 경우 실제 인력은 100명도 안된다고 합니다. 품질을 높인다는 것은 결국 자동화이고 이를 위해서는 산업인터넷, IoT 이런 것들이 필요한 것이겠죠.

앞서 언급했던 책에서 스마트 공장에 관한 독일의 몇 가치 사례가 소개되고 있습니다. 제조업과 IT의 융합을 통해 이들 두 기업이 인더스트리 4.0을 실행하고 있다고 하는데요, 사실 인더스트리 4.0과 IoT(Internet of Things)가 무엇이 다른지 잘 모르겠습니다. 다만 IoT를 생산 현장, 제조업에 적용해 본 것이 인더스트리 4.0이 아닐까 하는 생각입니다.

자동차 부품으로 유명한 보쉬의 사례를 보겠습니다. 이 사례를 보면서 유사한 기업으로 우리나라의 현대모비스를 떠올려 보았습니다. 전세계 시장점유율 6위에 랭크하면서 선전을 하고 있지만 1위의 보쉬와는 거리가 좀 있습니다. 보쉬는 연매출 400억 달러지만 모비스는 247억 달러 정도 하고 있습니다(출처: 연합뉴스, 2013년 매출 기준). 단순히 매출액을 비교하는 것은 무리가 있지만, 그럼에도 불구하고 독일 제조기업의 사례는 저절로 눈길이 갑니다. 보쉬의 사례는 연료(디젤) 인젝터 생산을 어떻게 하는가 것인데요, 제품 개발 초기 단계에서부터 고객을 참여시키고 RFID를 달아 수십만 가지 제품 조합하고 생산할 때 효율성을 높인다는 것입니다(아래 그림 참조; 관련 Youtube link는 여기를 참조). 전세계 자동차 시장에서 빼놓을 수 없는 BMW의 경우 고도화-자동화를 추진하고 있다는군요. BMW i3의 경우 제조 공정의 자동화율이 매우 높아 대부분의 기계와 설비가 일을 하고 사람은 단지 중간에서 필요한 조치나 기계가 하기 어려운 일을 도와주는 수준이라고 합니다.

연속된 공정이 흐른 뒤에 이 인젝터가 이동되면 바코드를 머신이 읽어서 그 후 처리를 진행

(출처: Industry 4.0 - The next industrial revolution | Made in Germany, YouTube 채널 DW)

사실 전자 산업의 경우 자동화율이 매우 높다고 알려져 있는데, 제조산업 그 중에서 기계와 관련된 자동차나 조선의 경우 공정 자동화율이 높지 않다고 합니다. 사실 자동화율을 어느 기관이 조사해서 발표하기가 쉽지 않아 이런 부분에 관한 통계를 확인하기 어려운데요, 한 기관의 조사에 따르면 울산공장 현대차 국내 공장의 현재 의장라인 모듈화율은 35.7%, 조립라인 자동화율은 10.1% 수준이라고 말하고 있으며 삼성중공업의 경우 용접 자동화율은 68%라고 합니다(출처: 링크). 자동화를 위해서 가장 중요한 것은 무엇보다도 ‘공정의 표준화’입니다. 이 책에서도 저자는 BMW i3의 예를 이렇게 이야기 하고 있습니다.

자동차는 컨베이어 벨트가 아닌 자동으로 움직이는 스마트대차 위에 설치되어 공장을 돌아다니면서 부품이나 모듈이 조립되고, 최종적으로 검사 및 시험까지 마치도록 설계되어 있다. 이들은 현재 공정의 표준화에 노력을 기울이고 있으며, 일부지만 첨가형 제조(Addictive manufacturing) 기술을 현장에서 부분적으로 적용함으로써 생산현장의 가변성을 높이는 활동에 착수한 상태라고 한다. 다이렉트 제조의 가능성이 점차 현실화되고 있는 것이다.

이러한 생산성 향상을 위한 자동화에만 초점을 맞추는 것이 아니라 인력의 효율적 활용과 에너지 소비의 합리화 등도 중요한 의제 중 하나입니다. 특히 독일은 원전 포기를 선언한 바 있고 결국 전력의 효율적 활용이 매우 중요한 과제가 되고 있는데, 이를 어떻게 극복하면서도 생산에서의 전세계 리더십을 유지할 수 있느냐 하는 것이 중요할 것입니다. 물론 고령 시대를 위한 대비 역시 이 범주에서 벗어나 있지 않습니다.

그런데 자동화라는 것이 이전에도 없었느냐 하는 것입니다. 사실 3차 산업혁명은 자동화를 이미 포함하고 있습니다. 물론 초기 산업 혁명 역시도 자동화를 포함하고 있었습니다. 초기 산업 혁명 당시 러다이트 운동이 있었던 것을 생각해 본다면 기계에 의한 자동화와 그로 인한 고용 기회의 상실은 어쩌면 지난 1784년 이후 지속적인 고민이었을 것입니다. 그렇다면 인더스트리 4.0에서 말하는 자동화라는 것은 무엇일까 생각해 보지 않을 수 없습니다. 이것에 대해 이렇다 할 정의를 내릴 처지는 아니지만, 결국 “연결된(Connected)” 것을 전제로 하는 것이 아닐까 생각합니다. 설비와 기계, 그리고 사람, 생산시스템과 경영관리시스템, 소비자/고객 등이 연결되는 것을 전제로 자동화가 더욱 더 진일보하는 것이 아닐까요. 이것을 좀 더 IT의 용어로 바꾸어 본다면 End-to-End Connected일 것이고 이를 위해 연결을 위한 기술, 연결 및 통합을 위한 기술이 필요할 것입니다. 어떻게 연결할 것인가 하는 것에 대해 Wi-Fi가 답일 수도 있고 RFID가 답일 수도 있고 블루투스가 답일 수도 있을 겁니다. 직비(Zigbee)가 답일 수도 있습니다. 이들은 배타적일 수도 없고 그럴 필요도 없습니다. 통합을 위해서는 통합을 위한 플랫폼이 필요하고 분석이 필요하고 인사이트가 필요합니다. 힘들게 그리고 죽어라고 통합하는 것이 아니고 매끄럽게, 이음새 없이 통합해야 하는 것이 필요할 것입니다. 영어로는 Seamless, 우리의 관념 속에는 조각난 천들로 만든 옷이 아닌 천의무봉과 같은 통합일 것입니다.

그리고 통합 또는 고도화를 위해서 무엇보다도 전제되는 것은 표준화입니다. DFKI의 관련 자료들을 보면서 나왔던 이야기가 레고(lego)더군요. 생각해 보니 IT가 해야 할 것들, IT가 할 수 있는 것들이 많네요.  

인더스트리 4.0에 핵심 개념이라고 할 수 있는 CPS(Cyber Physics Systems), 우리 말로는 가상물리시스템이라고 하는데, 아직 이 개념이 정립되고 있어 뭐라고 단언하기는 어렵지만 NIST(The National Institue of Standards and Technology)에서는 “스마트(smart)”와 동의로 보고 있습니다. CPS에 대한 정의가 워낙 많은데요, NFKI의 인더스트리 4.0에 관한 가장 포괄적인 정의를 하고 있다는 것을 인정하는 측면에서 그들의 정의를 인용해 보았습니다. 그 밖의 정의로는 NSF(미국학술재단)이나 UC 버클리의 Edward A. Lee의 정의도 좋더군요. 하지만 대체로 비슷비슷합니다.

Cyber-physical systems (CPS) enable the physical world to merge with the virtual leading to an Internet of things, data and services. one example of CPS is an intelligent manufacturing line, where the machine can perform many work processes by communicating with the components.

NIST는 현재(2015년 10월 17일 기준) CPS를 위한 ‘프레임워크의 드래프트(Draft framework for Cyber-Physical System)’를 지난 9월 18일에 내놓고 45일 동안 의견 수렴을 받고 있는 중입니다. 이 부분이 얼마나 활발하게 움직이는지 이것만 보고도 알 수 있네요.

이 책을 읽으면서 그리고 여러 자료들을 읽고, 유투브를 보면서 인더스트리 4.0의 개념을 잡아 가다보니 제조 기업이 중심인 독일, 그리고 독일 내에서 각종 제어, 계측 기기 등의 수준이 높고 공장의 각종 설비들과의 연계, 기업용 IT 시스템 등과의 연계는 어렵지만 분명 해 나갈 것입니다. 지멘스나 GE 등을 비롯한 이른바 산업 인터넷의 강자들이 상당히 공을 들이고 있고 미국이나 독일 기업들에서는 이미 상당히 의미 있는 결과를 보고 있다는 것을 보면서 우리 나라 제조업에서의 투자와 진행이 어떻게 될 지에 대해 생각해 봅니다.

국내에서도 인더스트리 4.0과 관련해서는 움직임이 있지만 그렇게 많아 보이지는 않습니다. 한국정보화진흥원이 작년 5월에 발간한 “인더스트리 4.0과 제조업 창조경제 전략”이라는 간행물이 있는데요, 상당히 많은 양의 내용을 담고 있어 긴 호흡으로 읽어 볼만한 좋은 글입니다. 충분히 의미 있고 생각해 볼만한 것이 많이 있습니다. 포스코경영연구소에서 발표한 자료도 상당히 좋습니다. 국내에서 이와 관련된 책이 발행된 것은 손가락을 꼽을 수 있고 약간의 번역서도 있습니다. 그러나 국가과제로 다루고 있는 다른 나라(미국, 독일, 일본 등)와 달리 우리 나라에서는 국가 주도의 움직임이 없다는 것이 아쉽네요. 그러나 지금 어디선가 준비하고 시작하고 있을 것이라는 생각을 해 봅니다. 

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- Merci & Fin -

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오픈스택을 적용한 FICO

살며 생각하며 2015.10.04 11:02 Posted by Storage Story

FICO라는 기업을 아시나요? 금융권에서 종사하는 사람들이라면 FICO라는 기업에 대해 익숙할 것입니다. 우리나라도 유사한 기관들이 있고 국내 금융기관들도 FICO의 방법론을 많이 참고하는 것으로 알려져 있습니다. 최근 「KB지식비타민: 미국의 개인 신용평점모델 개선과 금융소외자 적용 사례」라는 리포트에서 FICO사의 신용평점모델인 FICO Score에 관한 내용을 공개하고 있습니다.

미국에는 우리 나라와 비슷하게 3대 신용정보회사가 있습니다. Experian, Equifax, TransUnion 등의 신용정보회사들은 신용정보를 수집 및 관리하고 있습니다. FICO는 FICO 스코어를 개발하여 개인의 신용 정보를 점수화하는데, 이 방법론은 이들 3개 신용정보회사가 사용하였다고 하는군요.

FICO라는 기업은 Faire Isaac Corporation의 약자로 1956년 설립된 기업으로 (거의 60여 년이 되었군요) 신용평점모델을 개발하는데,  사실상 이 방법론이 미국 내 거의 모든 기업들이 사용하고 있습니다. 독점적 지위를 가지고 있어 이에 대항하는 시도가 있었지만 특별히 부각되는 것은 없었다고 하는군요. 각종 대출이나 카드 발급 등의 업무에서 신용평가를 하는 토대로 사용되고 있어 미국 내 FICO는 매우 중요하며 비단 미국 뿐만 아니라 우리 나라에서 많은 벤치마킹을 하고 있습니다.

또한 이런 기업의 특징은 방대한 데이터를 취급하고 있어 매우 기술 진보적인 기업이라는 점입니다. 게다가 FICO 자체적으로 상당히 많은 컴퓨팅 기술에 기반한 제품과 솔루션을 보유하고 있고 이를 사업으로 연결하고 있어 FICO의 비즈니스에 대해 충분히 이해한다는 것은 우리에게 시사하는 바가 커 보입니다. 무엇보다도 보유 솔루션을 새로운 플랫폼에 이식하기 위한 여러 차례의 작업을 했다는 측면에서 FICO가 가지고 있는 변화와 혁신 및 와해성을 느끼게 됩니다.

위의 그림은 FICO의 홈페이지입니다. 홈페이지에서도 알 수 있듯이 이 기업은 기술 기업으로 전세계적으로 10개국 이상에서 서비스 및 운영을 하고 있고 FICO Score는 FICO가 제공하는 상품의 하나에 지나지 않습니다. FICO는 빅데이터와 수학적 알고리즘을 이용하여 다양한 산업에서 소비자 행동을 예측하는 비즈니스를 하고 있으며 아주 다양한 솔루션을 개발해오고 있습니다.

위 그림은 FICO AnalyticCloud의 홈페이지인데요, 여기 페이지를 보면서 우리 나라의 금융서비스나 고객 관계 관리 등을 어떻게 클라우드 기반으로 제공할 것인가 하는 것을 이것을 보면서 힌트를 얻을 수 있지 않을까 생각해 보았습니다. 제공되는 서비스는 다양하게 구성되어 있는데요, 고객들과의 관계와 그들의 의견 등을 관리하고 그 속에서 의미 있는 정보를 찾고 의사결정에 반영하여 적절한 시점에서 고객과의 관계 관리를 할 수 있는 등의 솔루션(Engage and Grow Customers)을 비롯해 위험 및 부채 관리, 사기(fraud) 방지 등을 솔루션으로 묶어서 제공합니다.

개인적인 관심이기도 하고 솔직히 어떻게 솔루션이 구성되는지 궁금하기도 한 것은 사기 방지 솔루션인데요, FICO의 자료를 보면 사기가 발생하기 전에 알아내도록 하는 것이라고 합니다. 실시간 분석과 정보 제공의 시의적절성 등이 특징이군요. 국내에서도 FDS(Fraud Detection System)는 이미 많이 알려져 있고 일부 금융 기관에서는 이미 도입을 하였지만 그렇지 못한 기관도 있는 것으로 알려져 있습니다.

이런 것을 예전에는 별도로 시스템을 구축하는 과정에서 이른바 Platform 2의 영역이었고 하나의 SI 프로젝트였는데, 이를 오픈스택으로 구현하면서 더 낮은 비용으로 구축할 수 있게 된다는 것입니다. 여기서 FICO의 도전과 변화(transform), 와해성(disruption) 등을 볼 수 있습니다. FICO는 퍼블릭 클라우드와 구축형(On-Premise) 클라우드를 모두 언급하고 있는데, 국내에서도 SI 사업에서 오픈스택을 기반으로 하는 이러한 사업이 생길 수 있을까 그리고 생기다면 언제쯤 생길까(혹은 몇 년 뒤일까) 하는 생각이 듭니다.

FICO는 오픈스택을 이용하여 비즈니스를 시작한 것이 오픈스택의 아홉 번째 버전(아이스하우스)부터였고 현재는 100여 대의 물리적인 호스트를 가지고 있으며 Juno 버전에서의 운용성을 점검하고 있다고 하는군요. Icehouse 버전은 이미 EOL된 상태이기 때문에 FICO 입장에서는 당연히 해야 할 것이었겠죠. 이를 구현하는 인프라는 x86 기반의 표준 서버(시스코의 UCS C240M3 & C220M3, SDS로 Ceph 사용)들이고 거의 모든 작업들은 자동화로 구현되어 있다고 합니다. 사실 중요한 것은 어떻게 인프라가 구성되어 있는가 하는 것은 아닙니다. 인프라의 구성 보다는 무엇을 서비스할 것인가 하는 것이 더 중요한 것이겠죠. 인프라에서 가장 중요한 것은 많은 시스템으로 다양한 서비스를 한정된 인원이 운영하기 위해서는 내결함성과 자동화를 전제로 소프트웨어 차원에서 100%에 육박하는 가용성을 보장할 수 있도록 설계를 해야 한다는 점입니다. 결국 소프트웨어입니다.

소프트웨어의 진가는 ‘자동화(Automation)’입니다. FICO는 자동화를 위해 Puppet과 Foreman을 사용했다고 하는데요, 퍼펫(Puppet)은 알고 있었던 반면, 이번에 FICO의 사례를 보면서 포어맨(Foreman)이라는 툴을 처음 알게 되었습니다. FICO에 따르면 포어맨을 UCS C240 서버에 RHEL을 올릴 때, 즉 완전히 빈 깡통(베어메탈; baremetal)에 운영체제를 프로비저닝을 해야 할 때 사용하였고 이때 퍼펫을 같이 사용하면서 종전에 수 일씩 걸리던 작업을 3분만에 수행하였다고 말하고 있습니다.

이제 FICO는 현재 사용하고 있는 오픈스택의 다음 버전인 KILO를 고민하고 있고 그것을 어떻게 자동화할 수 있는가에 고민을 하고 있다는군요. 또한 기존 NFS/NAS 등에서 저장된 데이터를 오브젝트로 옮겨갈 수 있는가 하는가 하는 것. 그리고 가장 중요한 것으로 자동화 수준을 보다 높이는 것이라고 하는군요.

한가지 흥미로운 사실은 오픈스택을 전면적으로 사용하였지만 네트워크는 기존의 설계 방식을 그대로 따랐다는 점입니다. FICO는 오픈스택의 네트워킹 기술(Software Defined Network; Neutron)의 성숙도에 만족하기 어려웠다고 하는데요, 향후 계속해서 오픈스택 기술을 모니터링 할 것이라고 하는군요.

FICO의 사례를 보면서 생산성 향상에 관한 생각을 해 봅니다. 제조기업이 자동화를 통해 생산성을 높였다면 IT 인프라에 있어서 생산성을 높이는 방안 중 하나는 자동화와 오픈 소스 기술 등이 아닐까 하는 생각을 해 봅니다. 무한 경쟁의 시대에서 원가경쟁력과 기술로 경쟁우위에 있어야 하는 생존전략이라고 여겨집니다.

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- Merci & Fin -

덧붙이는 말: FICO를 어떻게 발음하는가 했더니 ‘피코’라고 하지 않고 ‘파이코’라고 하는군요.

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