스마트생산에 대한 개요와 국내외 기술동향을 소개하고, 스마트생산에 표준화의 핵심인 ISO/TC 184 Automation Systems & Integration, IEC/TC65 Industrial-process measurement, control and automation, ISO와 IEC의 동일한 참조모델 개발을 위하여 JWG 21 생성한 SEG 7 smart manufacturing 의 표준화 활동에 중심에 있는 독일에 제안한 RAMI 4.0 (Reference Architecture Model Industry 4.0)과 미국 NIST에서 제안한 SMRM (Smart Manufacturing Reference Model)의 표준화 최신활동과 내용에 대하여 설명한다. 국내에서는 스마트공장의 표준화를 위하여 산업부 국립표준원 산하 스마트제조 국가표준 코디네이터 중심으로 제조운영분과, 산업데이터분과, 상호호환성, 제조보안과 유스케이스 총 5개 분과로 구성되어 있다. 각 분과에서 수행하고 있는 국내 스마트제조 표준화 기술로드맵 및 표준화 활동 및 내용에 대하여 소개

1. http://news.kbs.co.kr/news/view.do?ncd=3282631

3. 3
발표자
차 석 근
• 스마트 공장 솔루션
• MES/ISO 표준화
• 총 경력: 39년
주요경력
- 현 ACS 부사장/CTO
- POSCO 생산관제시스템 및 현대기아자동차 MES 프로
젝트 포함 1500 프로젝트 수행 경험
- 미국 ISA ANSI S-95 및 MESA Model 표준위원
- ISO TC 184 SC5 Manufacturing Integration 표준위원
- ISO/IEC JTC IoT 표준위원
- 국내 스마트제조 공장운영 표준분과위원장
- 중소기업청 생산정보화 지원사업 기획위원 (2001~)
- 미래부 Connected smart factory 기획위원 (2014~)
- 산업자원부 스마트공장 지원사업 기획위원 (2015~)
- 중기부 스마트제조혁신 Smart On Shoring Work
Group 기획위원(2019~)
- 산업부 KIAT 산업지능화 스마트제조 기획위원(2020~)
주요 스마트 팩토리 경험
- ANSI S-95 MES 표준참조 모델 개발 (1998~2000)
- MESA Model 표준 모델 개발 APAC (2005~2010)
- ISO 22400 KPI for MOM 표준안 개발 (2012~)
- 중소기업청 생산정보화 지원사업 (e-Manufacturing 및 u-
Manufacturing 참조모델 개발 (2006~2010)
- EU EUREKA 국제공동연구과제 UES 과제 수행 (2013~2016)
- 미래부 국내최초 스마트팩토리 적용 시스템 구축 (2015~)
- 산업부 스마트공장 지원사업 업종별 참조 모델 개발 (2016)
- 독일 셰플러 Group 스마트공장 시스템 구축(2010~)
- 현대자동차 Group KEPICO 스마트공장 시스템 구축 (2017)
- 스마트공장 수준평가 및 업종별 4M1E 데이터 국제표준화
(2018~)
주요저서 및 수상
- 제조수행시스템 (2005)외 다수
- 스마트제조 논문 39건, 7,300건 인용(DBpia)
- 대통령표창 및 장관상 외 다수
- 관련 특허 12 건 보유

4. 4
ACS?
DABOM®은 ACS 등록상표로 “다 보여준다”는 순 우리말
1988년 설립 이후 현대 기아자동차 ALC (Assembly Line Control), POSCO 광양제철소 생산관제 및 슬라브 야드 자동
화 프로젝트 시작으로 현재까지 국내외 1,500 여 과제 수행. ACS DABOM 솔루션은 15개 이상의 핵심기술 관련 특허 및
국내외 연구과제를 통하여 국내 업계 최초 NeT, NeP, 세계일류상품, Industrial Excellent Software, Good Software 인
증.
How to rebound stronger from COVID-19: Resilience in manufacturing and supply systems-World Economic Forum, 2020.05

5. 5
스마트 공장은 기존의 제조업 경쟁력 향상과 변화하는 시장환경에 능동적으로 대응하
기 위해 제조산업에 새로운 ICT(Information Communication Technology)와 융합한
공장
스마트 공장
출처: KPMG 2019

6. 6
숨어 있는 암묵지(暗默知: Tacit Knowledge)를 형식지 및 최적화하기 위해서는 산업 지
능화(Industrial AI: Systematic Learning Approach) 적용이 필수
스마트 공장으로 가는 길
산업 지능화(Industrial AI)

7. 7
스마트공장의 5 단계 수준
수준 1: 정리정돈(5S)와 카이젠 모델(수작업 수준)
수준 2: 린 생산 방식과 식스 시그마(데이터화 수준)
수준 3: 예지 분석 툴(통찰화 수준)
수준 4: 의사 결정 및 최적 툴(지식화 수준)
수준 5: 가상-물리시스템(자율 지능화 수준)

8. 8
Thinking Big start small!
스마트 공장 구축 방법
Smart Factory
모은 DATA를 어떻게 저장할까? 필요한 Tool은?
- Big DATA, 기존 DBMS, Data Warehouse
가상세계에 넣을 DATA는?
표준, 기준정립은 되어있는가?
machine learning을 이용한
지속적인 optimized solution은
어떻게 만들까?
가상세계의 Optimization Solution을
현실세계로 전달한 방법은?
AR, Robots, Platform,
제품과 Service결합 등
Solution을
현실세계 적용 시 인간계에
발생할 걸림돌 찾기
조화된 관리 및 운영, 보수유지
일련의
경제성 검증
타당성,
① DATA수집 ② DATA저장/분석
③ DATA
Optimization
④Service design [가상세계>현세계로]⑤ Prototyping
⑥ 적용시 걸림돌 정리 ⑦ 적용 & 관리 [MFG Operation
management]

10. 10
적용 분야 별 스마트 공장에 필요한 국제 표준(현)
Copyright © 2018 MESA and/or its licensors. All rights reserved.

11. 11
미국과 독일 간에 스마트 공장에 대한 표준화 전쟁은 시작되었다!
스마트 공장 고도화에 필요한 표준화
IEC 62264/ISO22400
(MES/KPI)
ISO20140
(Energy)
ISO/AWI23247
(Digital Twin)
TTAK.KO-11.0227
(4M1E data integration)
NIST SMRM RAMI 4.0
IoT, AI, Big Data

12. 12
미국과 독일 간에 스마트 공장에 대한 표준화 전쟁은 시작되었다!
스마트공장 표준화 플랫폼 진행 현황
JWG 21 Smart Manufacturing
Reference Model(s),

13. 13
현재 상태, 5년 이내 달성 가능한 상태, 미래에 필요한 것들을 분류 작업 진행 중
국제표준화 동향

14. 14
검토되고 있는 참조 모델(JWG21)
China
GermanyISO/TC 184
Korea(KSTEP)Japan
USA
Many
others

15. 15
참조 모델 비교 분석

16. 16
RAMI 4.0

17. 17
ISO 13584 Industrial automation systems and integration 표준기반
설계: AutomationML과 OPC UA, 생산: OPC UA 정보 모델 사용
Serialization: XML과 JavaScript Object Notation (JSON) 스키마 모델
Mapping: Resource Description Framework (RDF) 시멘틱기술로 정보 교환
RAMI 4.0 Communication protocol stack.

18. 18
RAMI 4.0 vs. NIST SMRM

19. 19
RAMI 4.0 vs. IMSA

20. 20
RAMI 4.0 vs. IIC

22. 22
왜 해야 하는가?
생산자원 4M1E (Man, Machine, Material, Method, Energy) 데이터 디지털화
: TTA 단체 표준 (TTAK-KO-11.0227 생산자원(4M1E) 기반 스마트 팩토리 정보관리
생산혁신 및 산업 지능화를 위한 핵심 대상
: 표준화와 OT+AT 분야의 정보화, 지식화, 지능화(Industrial AI)
국내 표준화 활동

23. 23
스마트제조와 연계된 전세계 표준화 사무국 및 단체
국내 표준화 활동

24. 24
스마트 팩토리와 연계된 국제표준단체의 활동
국내 표준화 활동

25. 25
스마트 팩토리와 연계된 국제표준단체의 활동
국내 표준화 활동
 ISO TC 184/SC 4
• ISO TC 184/SC 4(산업데이터)에서 개발된 산업 데이터 표준을 활용하여 일반 제조업, 조선해양, 플랜트 등의
엔지니어링 설계 정보를 교환하는 기술을 표준화 중
• 제품 데이터 및 품질 정량화 표준 등은 스마트제조 지원을 위한 핵심자원에 해당되며, ‘시스템들 간의 상호운
용성’, ‘자동화 시스템의 통합’, ‘검사 및 유지보수’, ‘스마트제조 기능 분사 구조화 및 검토’ 등의 목적으로 활용
 ISO/TC 184/SC 5
• ISO TC 184/SC 5는 제조 시스템의 응용 통합에 관한 표준을 개발하고 있으며 네트워크 통합 측면에 초점을
맞춰 표준화 진행 중에 있고, 통합 모델과 프로파일의 개발을 위한 규칙과 요소를 제공하고 프로세스, 정보
교환, 자원 통합 모델 등에 대한 표준화 진행 중
• WG 4(제조 소프트웨어 및 운영 환경)는 자동 제조 분야의 소프트웨어 간 상호연동과 관련된 사용자와 공급
자의 요구사항을 정의하기 위해 ISO 16300에 대한 네 개의 부속서 개발 중에 있음
 IEC TC 65
• 4개의 표준화 위원회(SC)와 여러 개의 작업반(WG)으로 구성되어 있음
• SC 65A, 시스템 측면 (System Aspects) : 산업 프로세스 측정 및 제어를 위한 시스템의 포괄적인 측면에 대한
표준 담당
• SC 65B, 측정 및 제어 장치(Measurement and control devices) : 산업 프로세스 측정 및 제어를 위한 장치의
특정 측면에 대한 표준 담당(예 : 측정장치, 분석기기, Programmable Logic Controller 등)
• SC 65C, 산업 네트워크 (Industrial networks) : 산업 공정 측정 및 제어를 위한 디지털 데이터 통신에 대한 표
준 담당
• SC 65E, 기업 시스템의 장치와 통합 (Devices and integration in enterprise systems) : 디바이스의 특성 및 기
능, 방법, 응용 프로그램의 디지털 표현을 지정하는 표준 담당

26. 26
국제표준화 동향
Organization Standards Supported Notes
A3 - Association for the
AdvancementofAutomation
Various Umbrella organization for AIA, RIA and MCMA.
Focus on vision, robotics, and motion control.
AMT - Association for
Manufacturing Technology
MTConnect Focus on machine tool industry.
ANSI - American National
Standards Institute
Various US government standards body.
DMDII - Digital
Manufacturing and Design Innovation Institute
MTConnect Various government and industry initiatives. Focus on CNC and robo
tics.
IEC - International
Electrotechnical Commission
Various, notably IEC 61131-3 Industrial programming language standard.
IEEE - Institute of Electrical
and Electronics Engineers
Various, notably IEEE 802
‘dot’
Standards body for Ethernet and TSN.
ISA - International Society of Automation Various, notably ISA 88, TR88.00.0
2(PackML), ISA 95,
and ISA 99
Professional organization and standards body corresponding to IEC and I
SO in Europe.
ISO-InternationalStandards
Organization
Various, notably MQTT
(ISO/IEC PRF 20922)
Non-governmental standards body based in
Europe.
Modelica Association FMI (Functional Mockup
Interface)
Standardformodelexchangeandsimulation.
MT Connect Institute MTConnect Develops open standards to access machine
device data.
NIST-NationalInstituteof
Standards and Technology
Various USDept.ofCommerceagencytopromoteUS
innovation and industrial competitiveness.
OASIS - Organization for the Advancement of
Structured
Information Standards
MQTT MQTTis a lightweight messaging protocolused on top of TCP/IP protoco
l.
OMAC - Organization for
Machine Automation and Control
ISA TR88.00.02 (PackML),
MTConnect, and STEP NC
Packaging and Manufacturing Workgroups
advance best practices in industrial automation.
OMG - Object Management
Group
Various, notably CORBA,
DDS, and UML
OMG manages the Industrial Internet
Consortium.
OPC Foundation OPC UA (Open Platform
Communications Unified Architectu
re)
Interoperability standard for data exchange in industrial automation.
OpX Leadership Network Various, notably OEE, FAT,
RFP, TCO
Comprised largely of consumer goods
manufacturers responsible for OT.
PLCopen IEC 61131-3 Supports and expands on the IEC programming
language standard.
스마트 공장과 연계된 표준단체 활동 (IoT 중심)

27. 27
국가표준코디네이터는 국가기술표준원을 포함하여 스마트제조 표준화에 관련된 사
항을 총괄하여 산,학, 연, 관을 연결 및 조정
스마트제조 표준코디네이터 분과위원회는 제조운영, 산업용데이터, 상호호환성, 제
조보안, 유즈케이스의 5개 분과로 구성되어 있고 40명의 산, 학, 연 전문가로 구성
한국형 표준화 동향
스마트제조 국가표준 코디네이터
표준화 정책조정/
표준개발 및 활용협력
산업통상자원부
국가기술표준원
스마트제조
국가표준코디네이터
타부처/산업계/학계/
연구소/표준협력기관
국가R&D
전담기관
국내외표준기구
협회
표준정책협력 / 표준R&D제안
표준R&D제안
정책시행KS 및 국제표준화
코디사무국 운영
스마트제조
표준코디 분과위원회
표준기반 R&D/자문
제조운영 분과 상호호환성 제조보안산업데이터 분과 유즈케이스

28. 28
2019 표준기반 R&D 로드맵
2019 신성장 산업 표준기반 R&D 추진 전략 발표
2010년 코로나-19로 행사 취소
한국형 표준화 동향

29. 29
중기부 스마트제조혁신 추진단 (독일 RAMI 4.0 AAS 시범적용)
뿌리산업, 전기전자 산업 (2020. 4. ~ 12.)
국내 표준화 동향

30. 30
생산자원 (4M1E) 스마트팩토리 정보관리 (TTAKO-11.0227)
국내 표준화 동향

31. 31
업조별 표준화 작업 진행 중 (산업부 R&D 과제)
섬유산업 염색공정, 자동차 로봇 산업
국내 표준화 동향

32. 32
업종별 표준화 작업 진행 중 (산업부 R&D 과제)
섬유산업 염색 공정의 예
국내 표준화 동향

33. 33
자료 문의: sk_cha@acs.co.kr
동영상 자료 모음집: https://www.youtube.com/channel/UC79zOQvSgDJz23Oca8XQacQ/videos?view_as=subscriber
발표 자료 모음집: https://www.slideshare.net/sukkeuncha/edit_my_uploads
Facebook: https://www.facebook.com/sukkeun
Linkedin: https://www.linkedin.com/in/suk-keun-cha-69748814/detail/recent-activity/