확대되는 일본 중소기업 스마트팩토리 시장을 잡아라

- 정부 보조금 확대로 커지는 일본 스마트팩토리 시장 -
- 느슨한 표준화 전략으로 생산성 향상에 초점 -
- 우리 기업, 솔루션 제안능력 살리고 현지화 진출 전략이 필수 -

일본 정부의 사업 재구축 보조금의 대상과 금액이 확대되면서 중소기업의 스마트팩토리 도입 움직임이 활발해졌다. 일본 스마트팩토리의 시장 동향과 보조금 정책을 살펴보고 현지 전문가의 조언을 통한 우리기업의 진출 전략도 알아본다.

확대되는 스마트팩토리 시장과 일본의 현 위치

스마트팩토리는 AI나 IoT 등 디지털 기술을 활용하여 생산성을 높이고 효율을 극대화한 공장을 일컫는다. 로봇을 활용한 단순 제조라인 자동화 등 기존 공장의 기계화, 자동화와는 다른 개념으로 그 특징은 데이터 수집과 활용에 있다. 시장조사 전문기관인 MAXIMIZE에 따르면 전 세계 스마트팩토리 시장은 2027년 2938억5000만 달러에 달할 것으로 예상되는 가운데 코로나19 영향으로  2019년부터 2027년 연평균 성장률은 9.7%에 이를 것으로 보인다.

전 세계 지역별 스마트팩토리 시장(2020~2027)

(단위: 십억 달러)
 
자료: Maximize Market Research PVT.LTD.

일본은 2000년대 모노즈쿠리(‘물건 만들기’라는 의미의 일본어) 전략, 2013년 산업 재흥플랜을 통해 정부 주도 제조업 경쟁력 강화 정책을 펼쳐왔으나 제조업의 혁신을 가져오기에는 역부족이었다. 재고 낭비와 과잉생산을 줄여 생산성 향상을 노린 도요타식 적시 생산체제(Just-In-Time)와 일부 베테랑 직원의 경험에 기인한 현장 암묵지(겉으로 드러나지 않는 지식) 등 기존 생산방식의 효율화를 도모하는 데 그쳤다. 그러나 최근 전 세계적으로 4차 산업혁명 붐이 일어나며 기계·부품 기업들의 위기감이 조성되고 정부, 지자체의 보조금 정책이 확대되며 도입 움직임이 가속화되고 있다. 

느슨한 표준전략으로 생산성 향상에 초점

일본은 스마트팩토리 도입에 속도를 내기 위해 ‘느슨한 표준전략(loose standards)’을 선택했다. 이는 표준화를 일부에 한정하거나 로컬 표준을 용인하고, 추후 표준을 변경해도 좋다는 전략이다.

느슨한 표준화 선택한 일본
 
자료: IVI 홈페이지

제조업이나 제조기계 메이커, IT 벤더 등이 참가한 일본의 대표 협의체인 IVI(Industry Value Chain Initiative)는 독일 정부의 인더스트리 4.0과 같이 엄격한 표준화를 최우선 과제로 설정하면 제조업의 개별 프로젝트가 큰 폭으로 지연된다고 지적한다. 이를 위해 프로젝트별로 IVI의 ‘표준화 팀’이 참가해 기존 참고 모델을 적용하되, 신규 참고 모델을 개발하기 위한 지원을 하고 있다. ‘스마트팩토리’ 전환 자체에 초점을 두기보다 ‘생산성이 얼마나 개선이 됐는지, 차별성은 무엇인지’를 먼저 고민하는 일본기업다운 전략이라고도 할 수 있다.

정부가 밀어주는 스마트팩토리

제4차 산업혁명 움직임이 본격화된 2015년, 경제산업성 중부경제산업국은 ‘2040년 모노즈쿠리 미래 통찰 조사’를 실시하고 2017년 5월에는 중소·중견기업을 위한 ‘스마트팩토리 로드맵’을 발표하면서 일본 제조업 DX를 준비했다. 중소기업을 중심으로 스마트팩토리 도입 수요가 활발해진 것은 경제산업성 중소기업청이 2020년 사업재구축보조금을 조성하여 수혜기업을 확대하기 시작한 이후이다. 일본 제조업 플레이어의 대다수가 중소기업인만큼 아웃소싱 공정의 시간 지연, 비효율화를 개선하지 않으면 전체 산업에 미치는 영향이 제한적일 것이라는 일본 정부의 판단이 들어간 것이다.

1) 신청 조건

포스트 코로나, 위드 코로나 시대에 맞춰 직격탄을 받는 중소·중견기업, 개인사업자, 조합 등 대상 범위도 확대됐다. 신청 요건은 아래와 같다.

매출 감소	신청 직전 6개월 중 3개월의 임의기간 총매출액이 코로나 이전(2019년 혹은 2020년 1~3월) 같은 기간 대비 10% 감소한 경우
사업재구축 노력	사업재구축 방침에 맞춰 신분야 전개, 업태 전환, 사업·업종 전환 등을 실시한 경우
인정 경영혁신 등 지원기관과 사업계획을 책정	- 사업재구축과 관련한 사업계획을 인정 경영혁신 등 지원기관과 책정한 경우 보조금액이 3,000만 엔을 넘는 안건은 금융기관(은행, 신용금고, 펀드 등)도 참가해 책정한다. 금융기관이 인정 경영혁신 등 지원기관을 겸하는 경우 금융기관 단독도 무관함. - 보조사업 종료 후 3~5년 내 부가가치액* 연평균 3.0%(글로벌 V자 회복 축은 5.0%) 이상 증가하거나 직원 1명당 부가가치액 연평균 3.0%(상동 5.0%) 이상 증가가 이루어질 것으로 예정되는 사업계획을 책정한 경우

주: 영업이익, 인건비, 감가상각비를 더한 것으로 한다.

2) 보조금, 보조율

일본 정부는 2020년 제3차 보정예산에서 제조업, 도소매업, 서비스업 사업자를 위한 사업재구축 보조금 예산을 1조1485억 엔 계상했으며 보조금 공모는 1회로 그치지 않고 2021년에도 2회 이상 실시할 예정임을 밝혔다. 단, 기업 규모에 따라 보조금액과 보조율에 차등을 두었다.

중소기업	통상 상한액	졸업 상한액*
	(보조금) 100만~6,000만 엔 (보조율) 2/3	(보조금) 6,000만~1억 엔 (보조율) 2/3
중견기업	통상 상한액	글로벌 V자형 회복 상한액**
	(보조금) 100만~8,000만 엔 (보조율) 1/2(4,000만 엔 초과한 경우 1/3)	(보조금) 8,000만~1억 엔 (보조율) 1/2

주* : 수혜기업 400개사 한정. 사업계획 기간 내 ① 조직 재편 ② 신규 설비투자 ③ 글로벌 전개 3가지 항목 중 하나를 충족하고 자본금 혹은 직원을 늘리고 중소기업에서 중견기업으로 성장하려는 사업자를 위한 특별 조성금
주** : 수혜기업 1,000개사 한정. 이하 요건을 모두 충족한 중견기업 대상 특별 조성금 ① 직전 6개월 중 임의 3개월간 총 매출이 코로나 이전 동기대비 15% 이상 감소한 중견기업 ② 보조사업 종료 후 3-5년 내 부가가치액 혹은 직원 1명당 부가가치액이 연간 5.0% 이상 증가할 것으로 예상되는 사업계획을 책정한 경우 ③ 글로벌 전개를 염두에 둔 사업인 경우

또한 2021년 코로나19로 인한 긴급사태 선언에 따라 ‘특별 조성금’을 별도 마련, 매출액이 전년 대비 30% 이상 감소한 사업자에 대해서는 기업 규모에 따라 보조금액과 보조율을 중소기업 3/4, 중견기업 2/3 로 확대했다.

이 밖에도 경제산업성은 별도 전담기구를 두어 일본 내 각 지역의 산학연을 통합한 IoT 추진 조직을 만들었다. 실제 사업을 실시하는 독립행정법인 정보처리추진기구(IPA)는 일본 내 각 지역의 특정과 과제에 맞는 IoT 비즈니스 창출을 추진하는 총 101개 지역에 IoT 추진 랩(LABO)을 선정하여 마크를 부여하고 지역 간 정보공유 기회를 제공하고 멘토를 파견하는 지원을 하고 있다.

지방판 IoT 추진 랩 구조
 
자료: 경제산업성 ‘제4차 산업혁명에 도전하는 중소·중견 제조기업 지원시책’(2020년 7월)

스마트팩토리 성공사례

1) IBUKI: 직원의 암묵지를 AI로 가시화한 오픈이노베이션

주식회사 IBUKI(본사: 야마가타현) 금형 가공업 회사로, 베테랑 직원 육성과 기술 전승에 고민하던 중, AI 솔루션 ‘ORGENIUS’와 연계해 경험이 풍부한 직원들의 기술, 지식, 노하우를 AI에 전승하는 방안을 고안했다. 브레인 모델 작성에 앞서 현장 기술직으로부터 충분한 의견을 청취한 뒤 네트워크 도면으로 표현했다. 그 결과, 지금까지 베테랑 직원 1명이 반나절 걸려 작성하는 견적서를 과거 실적 데이터로부터 유사성을 탐색해 소요 시간을 30분으로 큰 폭으로 단축했다.

그 밖에도 저생산성을 가져온 문제점 중 하나였던 베테랑 직원의 ‘감’에 의한 금형 수정을 개선하기 위해 ‘IoT 금형’을 도입했다. 금형에 위치, 온도, 압력 등 8개 종류의 센서를 부착해 금형 성형 중 내부에서 일어나는 현상을 수치화해 성형 불량을 AI로 분석하여 정확하고 짧은 시간 내에 수정할 수 있게 됐다.

IBUKI의 금형 성형기술로 탄생한 자동차용 수지 부품
 
자료 : GEMBA

2) DENSO: 클라우드를 통해 전 세계 130개 공장 데이터를 하나의 플랫폼으로 통합

글로벌 자동차부품 회사인 DENSO(본사: 아이치현)는 전 세계 공장을 IT와 IoT로 잇는 ‘Factory-IoT 플랫폼’을 개발했다. 공장 기기에서 수집한 다양한 데이터를 수집하여 하나의 클라우드로 축적한 뒤 자유롭게 활용할 수 있게 함으로써 작업자의 움직임이나 생산상황, 각 지역의 수요를 실시간으로 분석한다.

DENSO는 개발 단계에서 3가지를 요구했다. △ 사내 소프트웨어 기술자가 운용 개시 후에도 계속하여 플랫폼을 개선, 진화할 수 있게 하고 △작은 단위의 시행을 재빠르게 반복하는 애자일개발(agile software development)로 스피드 있게 개발할 것, △ 플랫폼으로서 사내외 파트너와 데이터를 공유할 수 있고 동시에 개선이나 애플리케이션 개발을 추진할 수 있는 것이다.

Denso의 Factory-IoT 플랫폼 구상도
 
자료 : Denso 홈페이지

향후 전 세계 130개 공장에 전개할 계획이며 현장의 개선 활동을 가속해 궁극적으로 제품의 품질을 높여 안전한 자동차사회를 실현하는 것이 목표이다.

3) TSUCHIYA-GOUSEI: 일손 부족을 로봇으로 대체

필기 용품부터 카메라 렌즈 부품까지 플라스틱 사출성형 가공메이커 TSUCHIYA-GOUSEI(본사 : 군마현)는 20년 전부터 일감이 해외로 넘어가는 문제점을 겪으며 일본 국내에서 양산 공장을 유지하는 데 있어 공장 자동화의 필요성을 크게 느끼고 있었다. 로봇을 도입하고 10년 전부터 공장 내 LAN 선을 깔아 태블릿으로 공장 내 설비 가동상황을 한눈에 알 수 있는 시스템으로 만들었다. 현재는 사출성형 이후 불량 점검, 보관장소 이동까지 일련의 작업을 로봇이 대체하고 있다. 향후에는 센서를 활용해 성형 시 수지를 주입하는 압력을 파형을 측정해 정상에서 벗어나는 경우 알림을 보내는 시스템을 구축할 예정이다.

TSUCHIYA GOUSEI 화상확인 로봇(고속 멀티 카메라 화상처리 시스템)
 
자료: TSUCHIYA GOUSEI

가동상황을 가시화한 태블릿
 
자료: TSUCHIYA GOUSEI

일본 스마트팩토리, 향후 과제는?

일본이 추진하는 스마트팩토리에도 과제는 존재한다. 미국 기업이 IT를 활용한 신규 비즈니스 모델을 구축하는데 투자를 하고 있으나 일본은 기존 시스템의 보수·운영 등 업무 효율화나 비용 절감에 초점이 맞춰져 있다는 점이다. 또, 오래된 공장 현장에는 센서가 부착되지 않고, 인터넷과 접속되지 않은 재래식 장치가 많아 스마트팩토리의 걸림돌이 되고 있다. IoT 접목으로 공장 현장의 작업내용과 작업자의 배치에 생기는 큰 변화에 대해 반발도 클 것으로 예상된다.

일본 정부와 지자체는 보조금 대상을 확대하고 도입 성공사례를 적극적으로 홍보하며 천천히 스마트팩토리 문턱을 낮추고 있다. 이러한 인식 전환을 통해 중소기업 현장 내 일손 부족의 해결책으로 스마트팩토리 도입을 제안하고 있다.

우리 기업의 진출 전략

한일 ICT 비즈니스 컨설팅 기업인 ㈜IT워크스재팬의 권장안 대표는 KOTRA 나고야 무역관과의 인터뷰를 통해 ‘우리 기업만의 강점에 집중하라’라고 조언한다. 스마트팩토리 구축에 필요한 기계, 장비는 일본 제품이 우수하지만 IoT ·5G 기술을 응용하여 솔루션을 고안하고 실증화하는 능력은 한국기업이 뛰어나다’라고 언급하며, 동시에 ‘일본 기업들은 해외기업으로부터 솔루션을 직접 구매하지 않고, 대부분 유지보수가 가능한 일본 현지 기업을 통해서 거래한다는 점에서 현지 파트너사와 협력이 필수라고 덧붙였다.

나고야 지역의 대표적인 플라스틱금형 기업인 ㈜타카세금형의 히오키 금형제조부장에 따르면 일본 정부와 지자체에서 중소중견기업에 대한 스마트팩토리 지원 사업이 크게 확대됨에 따라 많은 일본 중소기업들이 사업 지원 보조금을 따내기 위해 기계, 장비, 소프트웨어 구매를 하고 있다고 한다. 뿐만 아니라 사업 제안서 작성이 미숙한 중소기업들을 상대로 제안서 작성을 대행해 주는 컨설팅 기업들도 크게 늘어났다고 귀띔했다. 

이렇듯 일본의 DX와 생산 효율성 확대를 위한 스마트팩토리 지원 정책 확대는 일본 시장에 진출하려는 우리 기업들에도 좋은 기회가 될 것으로 보인다. 일본 비즈니스 관행상 스마트팩토리 도입을 추진하는 일본 중소기업들에 직접적인 거래 제안을 하는 것보다, 이미 일본에 진출해 있는 현지 파트너사와의 협업과 스마트팩토리 사업을 대행하는 컨설팅사를 통한 간접적인 사업 진출이 더욱 효과적으로 보인다. 

자료: 노무라종합연구소, FUTURE STRIDE, GEMBA, 경제산업성 중부경제산업국, 경제산업성 중소기업청, 각 기업 홈페이지