중국 휴대폰 등대공장과 시사점

1. 중국 휴대폰 제조업(Foxconn)의 등대공장과 시사점
㈜에이시에스 부사장/CTO 차석근
sk_cha@acs.co.kr
들어가기 전..
본인과 지난 40 년 간 제조업의 생산성 향상에 새롭게 발전하는 정보통신기술을 융합하여 글로벌 제조업
경쟁력 강화를 위하여 소통을 하여 온 미국 신시네티 대학교 산업공학과 Jay Lee 교수가 지난 3 월
중국 Foxconn 사에 산업지능화(Industrial AI)를 적용하여 세계경제포럼(WEF: World Economic Forum) 선정한
등대공장 등재하면서 제조업의 산업지능화 방향성에 대한 통찰을 받게 되었다. 본인도 1988 년 회사 설립 후
최근 MES 라고 부르는 국내 완성차 제조업 현대기아동차에 ALC(Assembly Line Control) 및 포스코
광양제철소에 생산관제 시스템을 구축을 시작으로, 2001 년부터 Non-Y2K 후속 프로그램은 중기청의
생산정보화 지원사업을 기획하여 중소기업기술정보진흥원(TIPA)의 산파 역할을 하였고, 2015 년
미래부(지금의 과기정통부)의 Connected Smart Factory 시범사업을 국내 최초로 수행하였고, 그 이듬해
산업부에서 2019 년까지 추진하였던 중소제조업의 생산현장 디지털화의 중요성을 강조한 스마트공장
지원사업을 기획하였다. 중국에서는 Foxconn 이후 2019 년 10 개의 글로벌 경쟁력을 보유한 중국 제조업은
등대공장을 등재하였고, 한국은 POSCO 1 곳을 인증 받았다. 한국은 MES 기반으로 중소제조업의 생산공정
디지털화 보급에 집중하였고, 중국은 글로벌 제조업의 확대를 위한 최첨단 ICT 기술을 접목한 전략에
집중하였다. 이에 본 자료는 중국의 등대공장의 대표적인 Foxconn 사의 사례를 살펴 보고 본인의 개인 의견
임을 전제로 한국의 대응 방안도 같이 살펴보았다.
Foxconn 등대공장
Foxconn 사는 80,000 대 이상의 산업용 로봇, 1800 대 SMT(표면실장기술)생산 라인과 175,000 대 CNC 및
사출가공 머신, 5,000 대 이상의 테스트 장비를 보한 세계 최대의 애플 휴대폰 OEM 제조업체이다
Foxconn 사는 산업 인터넷 클라우드 플랫폼의 도구를 사용하여 유사성 기반 학습(Similarity-based learning),
시뮬레이션 기반 학습(Simulation based learning), 피어 투 피어 기반 학습(Peer to peer learning), 관련 기반
학습 및 딥 러닝(Deep learning) 기술을 활용하여 구축하였다. 마이크로 클라우드 플랫폼은 엣지, core, 기반,
플랫폼과 장비, 소프트웨어, 작업장, 기업, 관리자와 의사결정자 들 간이 공통으로 보는 어플리케이션을
구축하는데 활용한다. Foxconn 사는 그림 2 에 보인 것과 같이 서버 계층에서 수집된 제조 데이터를 Foxconn
Fog AI 기술을 고성능 컴퓨터의 활용을 통하여 생산기술과 수집된 제조 데이터를 등급분류, 분석과 인지

2. 개선의 연속 흐름을 극대화한다. 데이터 모델을 설정 한 후 Fog AI 는 실시간 예측 및 모니터링을 정확하게
수행하고 생산 프로세스를 정확하게 제어하며 장비에서보다 안정적이고 정확하고 빠른 응답을 제공한다.
[그림 1] Foxconn 산업용 사물인터넷 클라우드 플랫폼
등대 공장의 세 가지 특성:
스마트 연결: 시스템의 협업과 투명성 개선에 다른 제조 디바이스와 노드 들 간에 엣지 컴튜팅과
데이터 네트워크
유연한 자동화: 재구성 가능한 응답 메커니즘, 자동화 된 실행 및 협업을 결합하고 원격 구성 및
작업 전달을 지원. 이는 제조 시스템이 맞춤 요구 사항에 신속하게 대응할 수 있도록 하며 내부 및
외부 간섭에 대한 강력한 복원력 제공
지능 예지와 의사결정 시스템: 폐쇄 예지 분석 시스템은 숨어 있는 문제의 예지에 최적 결정,
자동화 이벤트 인식, 충격접근을 위한 빅 데이터와 지능 알로리즘과 융합된다.
Foxconn 소등 공장에서는 에너지 절감과 "3W" (Waste reduction:낭비 감소, Work reduction:작업
감소, Worry reduction:걱정 감소)세 가지를 중점을 두었다. 이 임무는 간단하게 표현되지만 오랜
기술축적과 집중이 요구되었다. 프로세스 개선과 디지털화의 완벽한 완성을 통해 효율성과 품질
관리를 지속적으로 최적화하여 불필요한 고장시간과 품질 불량 및 결함의 근본을 제거하고 제조

3. 시스템의 포괄적 효율성과 비용 최적화를 지속적으로 발굴하며 이를 표준화 및 지식화로
전환하였다. 디지털 시스템에서 표준 규칙을 형성한다. 또한, 새로운 생산 패러다임, 프로세스 및
현재 생산 효율성의 실시간 모니터링을 사용으로 최적화를 가능하게 한다.
[그림 2] 등대공장의 3 대 특징
적용 성과:
가공 분야에서는 공작 기계의 남은 가용수명을 예측하여 각 공구의 최적 교체 시간을 예측이
가능하다. 수율 99.4%에서 99.7 %로, 공구 비용을 16 %, 예기치 않은 고장시간을 60 % 감축하게
되었다. PCB SMT 프로세스에서, 산업 노즐에 대한 불량 평가 및 예측 유지 보수 모델을 확립하고
건강 사이클 예측 및 자동 교체를 수행하였다. 흡입 노즐 수명을 예측하면 유지 보수 요구 사항,
교체 소요 시간 및 비용을 66%까지 효과적으로 줄일 수 있어 흡입 노즐 재고를 64% 감소할 수
있었다.
Foxconn 등대 공장은 4 차 산업 혁명에 필요한 모든 기능을 갖춘 디지털 제조 및 글로벌 산업 4.0
모델이다. 또한 추진 요인의 개선에는 자원 생산성 및 효율성, 유연성 및 응답성 및 고객 요구를
충족시키는 제품출시 속도 및 사용자 정의기능, 전통적인 기업의 생산 시스템 개선, 설계 가치 사슬
강화 및 새로운 창출 등 잠재력이 있는 비즈니스 모델에 대한 가설을 검증한다. 이러한 모든 요소는
가치 창출이 가능하다.
"등대 공장"의 성공적인 적용을 요약하면 아래와 같이 3 가지 요소로 정리할 수 있다.
 생산 시스템의 지능화 운영: 생산 시스템의 운영 능력을 지속적으로 개선하기 위해 자동화,
IoT, 예측 분석 및 AI 기술을 적용함으로써 기업은 경쟁 우위를 확장이 가능하다. 생산 시스
템을 운영하고 운영 효율성과 품질 지표를 향상시키는 것을 목표로 한다. 일반적으로 기업
은 하나 이상의 공장에서 시험적 적용(PoC: Prove of Concept)을 넘어 점차 다른 공장에 확대

4. 적용한다.
 종단에서 종단 가치사슬 혁신: 기술 및 모델 혁신을 통해 기업은 새로운 비즈니스를 창출이
가능하다. 가치 사슬 전체에 혁신을 적용하여 새로운 제품, 새로운 서비스, 높은 맞춤, 작은
배치 또는 짧은 생산주기를 도입함으로써 고객에게 새로운 또는 개선 된 가치 제안을 제공
한다. 기업은 먼저 가치 사슬에서 혁신과 혁신을 구현 한 다음 다른 부문의 경험과 역량을
점진적으로 확장 할 것이다.
 직원 기술 향상 및 향후 작업 패턴 형성: 데이터 분석, 지능형 로봇 및 에드 온 제조와 같은
새로운 기술에 대한 직원의 이해를 향상시킴으로써 이러한 기술 간의 거리가 단축되고 새
로운 기술 도입주기가 단축된다. 이러한 방식으로 직원들은 "네트워크 보안 감독자", "데이
터 엔지니어", "디지털 린 운영 감독자"및 기타 직책과 같은 변환의 결과로 확립 된 새로운
역할을 맡을 수 있는 전문 기술을 습득이 가능하다.
에어백 부품 추적성(Traceability) 지멘스/현대전자(2005 년)
회사 소개
본 제조업은 운전자의 사고 발생시 인명을 보호하는 자동차의 핵심 부품이라 할 수 있는
에어백이 센서로부터 충돌 신호를 수신하여 구동하는 전장 콘트롤러를 제작하는 회사이다.
도입 배경
본 회사에서 생산하는 제품은 불량 제품의 생산으로 인해 사고 발생시 작동이 되지 않으면
이는 인명에 영향을 미치게 되고 또한 사후 검토로 인하여 불량 제작사에 대한 책임소재를
추궁하게 되고 이에 대한 반증 자료가 없다면 거액의 배상금을 지불하여야 한다. 그러나, 본
회사에서 모든 부품을 제작하는 것이 아니고 외주 사로 부터 입고되는 외주 부품에 대한
추적관리와 내부 제작품에 대한 생산 이력의 추적은 필연적이며 본 이력에 대한 정보는 출하
후에도 향후 클레임에 대비하여 최소 5 년간 정보의 보관이 필요하다.
시스템 구성
이에 따라 본 추적시스템은 생산활동에 대한 생산정보를 실시간으로 감시 및 제어하는
POP 시스템을 기초로 하여 시스템을 구축하였다. 각 관리대상 부품의 입고 추적하고, 각
생산공정에서 바코드를 이용하여 PCB 생산을 개별 추적하며, 각 공정의 생산량 집계, WIP 집계,

5. 관리부품의 Lot 추적, 출하추적관리 등을 총체적으로 실시간으로 감시토록 하여 사무실에서
“눈으로 보는 제조”가 가능한 시스템을 구축하였다.
본 시스템의 구성은 완성품 기능 테스트 장비인 HP 9000 과의 정보 교환을 용이토록 하기
위해 본 추적시스템도 동일한 구성의 HP9000 을 서버로 선택하고 서버에 RAID 방식의
디스크를 구성하여 추적 정보의 보관을 무정전으로 운전될 수 있도록 하였다.
데이터베이스는 Oracle 을 이용하여 생산 추적 정보에 대한 데이터 관리를 실시하고
Client 는 기존에 사용 중이던 일반 486PC 를 사용하도록 하였다. 시스템의 개발은
DOS/Windows 하에서 GUI Tool 인 Powerbuilder 를 이용하여 마우스를 이용하여 메뉴를
선택하여 운영할 수 있도록 구성되어 작업 생산성을 향상시켰다.
전방 후방 카메라 제조업 엠씨넥스(2018 년)
회사소개
2009 년 설립, 2012 년 코스닥 상장, 2013 년 베트남 공장 설립, 최근 NIA 100 대 혁신기업
선정으로 선진 카메라 모듈 제조기술로 벤처신화를 이룬 선도기업. 2019 년 매출 1 조 클럽
[월드클래스 300 기업]
도입배경
본 회사는 열악한 환경 혹은 안전을 중시한 차량 등에 설치하는 경우와 다르게 휴대폰에
장착되는 카메라로써 Lot 생산방식의 관리수준에서 개별 제품의 추적으로 요구하는
관리방식으로 변경이 요구되므로 기존의 정보시스템 관리에 대한 대응을 위하여 시스템을
구축하게 되었다.

6. 시스템 구성
본 시스템은 ERP 에서 지원되는 수주등록, 출하등록, 생산계획, 작업지시 출고지시, 실적
입고등록 등의 표준기능만을 적용하고, MES 에서 생산관리, 품질관리, 구매자재관리 등의
기능 등을 실시간 처리하게 된다.

7. 도입효과
본 시스템을 도입하여 다음과 같이 5 가지 내용을 실시간으로 즉각 대응할 수 있는 체계로
구축하여 안전을 위한 자동차 부품에 개별관리 체계의 구축으로 휴대폰 시장에서 새로운
자동차 시장으로 영업 확대
5G 안테나 에이스안테나 베트남 공장(2020)
회사소개
국내 최초 카폰안테나 개발을 시초로 첨단 RF 시스템 및 차세대 안테나에 이르기까지
국내 및 전세계 무선통신 발전과 함께 성장하고 무선통신장비 시장을 선도해 온 대한민국
대표 ICT 기업.
도입배경
본 기업은 주요고객인 글로벌 5G 기업인 삼성전자 및 에릭슨에 안테나를 공급하는
기업으로 중국공장을 에릭슨으로부터 Audit 인증을 받은 기업으로 인건비 비중으로
인하여 베트남으로 이전하면서 한단계 높은 스마트공장 시스템 구축을 추진하여 글로벌
일등기업으로 자리하기 위하여 시스템 도입을 결정하였다.

8. 시스템 구성

9. 도입효과
생산현장에 설치되어 있는 모든 생산설비 및 시험장비로부터 제조데이터를 실시간으로
수집하여 관리하고 이를 기반으로 향후 Big Data, 산업지능화 부분의 적용이 가능한 기반
시스템을 구축하고 전자부품 제조업의 선두 업체로 자리 유지를 위한 모든 직원의 모랄
형성이 되었다.
AAS 적용 예
인더스트리 4.0 구현에 필요한 기본 컨셉 가운데 하나가 AAS(Asset Administration
Shell)이다. AAS 는 인더스트리 4.0 을 위해 필요한 서로 다른 제조업체들 간의
상호운용성을 제공하며, 지능적 및 비 지능적인 Asset 의 정보를 디지털 형태로
제공한다. 이는 실물을 대신해 표현되는 제품, 기기, 기계 및 설비 등 - 소위 Asset - 의
전체 생애주기(Lifecycle) 동안 상태 모두를 표기하며, 제조 전체 가치 창출 사슬을
지원한다. 디지털로 표현되는 AAS 는 인더스트리 4.0 범주 안에서 자율 시스템 및
인공지능(Artificial Intelligence, AI) 이용을 위한 기반이 된다. AAS 는 인더스트리
4.0 에서 디지털 트윈의 구현이다.
이에 중기부 스마트제조혁신추진단에서는 국제표준을 기반으로 장비별 데이터 속성을
정의한 CDD, eCl@ss CPS 기반의 자율생산체계를 구축하기 위해 자산(Asset)별 Digital
Twin 을 구축하는 AAS 표준, 제조현장에서 클라우드 데이터베이스까지 데이터를
전송하는 OPC-UA, Automation ML 표준을 정의하고 스마트제조에 활용하도록 가이드
및 솔루션을 제공할 예정(전기전자 분야에 적용을 기획 2020. 4~12)

10. 시사점
세계적 컨설팅그룹 맥킨지&컴퍼니와 세계경제포럼(WEF)이 첨단 정보기술(IT)을 활용해 세계
제조업의 변화를 이끌고 있는 ‘등대 공장’(lighthouse factories) 16 곳을 선정했다. 4 차 산업혁명의
핵심 기술을 적극적으로 도입한 ‘똑똑한’ 공장들로, 어두운 밤하늘을 환하게 밝혀주며 길을
안내하는 ‘등대’처럼 제조업의 미래를 선도하고 있다는 게 맥킨지의 설명이다. 우리나라에서는
국민기업 포스코사 선정되었다.
그러나 중국은 Foxconn 을 선두로 글로벌 선두 기업 10 개가 무더기로 선정되었다. 이는
한국에서도 같은 수준으로 도전하는 것보다 현장의 암묵지를 형식지로 전환하는 산업지능화를
기반으로 OT+IT 융합의 요구가 절대 요구되는 섬유 염색, 뿌리산업 및 WC300 기업과 같은 미래를
선도할 수 있는 유망 중소기업이 이를 준비하는 차별화된 전략이 필요하다.