신발공장의 디지털 전환을 전망해보자

이 블로그의 앞선 글이나, 브랜드들의 전략들에 대해서 기술한 글을 참조해보면 디지털 전환(Digital Transformation)과 관련하여 살짝살짝 언급한 내용들을 쉽게 접할 수 있을 것입니다. 이번 글에서는 브랜드가 아닌 신발공장의 관점에서 그리고 거시적인 관점에서 디지털 전환을 어떻게 바라볼 것인지 다루어 보고자 합니다. 신발공장의 디지털 전환 시작해 보겠습니다.

디지털 전환과 4차산업혁명, 그리고 스마트 팩토리에 대해서

최근 몇년간 우리는 위 세가지 단어에 대해서 심심찮게 들어왔습니다. 디지털 전환이나 4차산업혁명이 무엇인지 헷갈릴 때가 많습니다. ‘그놈이 그놈 아닌가?’라는 생각이 들 것입니다. 그리고 이 단어들 뒤에 수식어로 따라 붙는 것이 바로 스마트 팩토리란 단어입니다.

위 세가지 단어에 대한 정의와 차이점 부터 정리를 하고, 본론을 시작해 보고자 합니다.

디지털 전환(Digital Transformation)

디지털 전환(Digital Transformation)이란 단어는 미국에서 파생된 단어입니다. 최근래 4차산업혁명이라는 표현에 대비해서 미국에서는 그런 표현을 사용할 필요가 없었던 것입니다. 그것은 이미 우리에게 잘 알려진 빅테크 기업들이 4차산업혁명에서 요구하는 기술수준을 확보하고 있었기 때문입니다.

따라서 미국에서는 4차산업혁명이란 단어 자체를 사용하지 않는 대신에 디지털 전환이라는 표현을 사용합니다. 미국의 기업들이 사용하는 표현을 자세히 살펴보면 알 수 있는 대목입니다. 현시점에서 빅테크의 흐름은 인공지능(AI)로 가고 있지만, 그래도 아래 기업들의 영향력은 세계적으로 상당한 수준입니다.

어쩌면 미국이라는 나라와 그 기업들이 자신들은 이미 4차산업혁명에 준하는 디지털 관련 기술을 이미 가지고 있음을 나타내고, 그들만의 자존심으로 디지털 전환이라는 용어를 선택한 것이 아닐까 싶은 의견입니다.

4차산업혁명

2016년에 세계적으로 큰 반향을 일으켜 시작된 의미로 인터넷, 인공지능, 로봇, 3D프린팅 기술, 웨어러블 기술 등이 반영된 기술적인 변화와 인프라를 칭하여 산업혁명이라 불렀습니다. 개인적으로 1~3차 산업혁명까지는 그 정의에 대해서 어렵지 않게 이해가 갑니다만, 4차산업혁명에 대해서는 왜인지 모를 모호감이 남아있습니다.

이미 산업용 로봇도 개발이 되어 여러 산업부분에서 확대적용되고 있던 시점이고, 3차산업혁명 때의 공장자동화에 대한 개념이 반영되어 있었기 때문에 4차산업혁명에서는 기존과 비교해서 과연 무엇이 차별화된 점인가라는 질문을 할 수 밖에 없습니다.

다만, 그래도 차이점을 찾아본다면, 기존 3차산업혁명에 비교해서 웹기반의 인터넷과 연동되어지는 기술들이 아닐까 싶습니다. 최근의 기술적인 동향을 감안해 본다면, 차라리 메타버스로의 전환을 4차산업혁명이라 하는 것이 더 적절하지 않을까라는 생각을 해봅니다.

스마트 팩토리

4차산업혁명의 아이콘을 가장 잘 나타내는 것은, 독일의 지멘스 공장일 것입니다. 그리고, 이 개념은 스마트 팩토리에도 덧입혀지게 되고 언론과 뉴스를 통해서 다양한 형태로 대중들에게 알려졌습니다.

이는 4차산업혁명 시기와 맞물려서 공장자동화보다 더 진보적인 개념의 자동화 공장을 상징한다고 봅니다. 기저부분에서의 데이터 수집을 기본으로 MES나 ERP시스템과 연동되어 공정전반의 상황과 정보를 데이터에 의해 분석하고, 품질과 유지보수에 대한 정보를 실시간으로 모니터링하며, 빠른 의사결정을 하도록 돕는 시스템을 말한다고 볼 수 있습니다.

이를 위해 스마트 팩토리에는 로봇의 자동화, 인공지능의 도입, 생산공정의 자동화와 실시간 감시, 사물인터넷, 디지털 트윈등의 개념이 반영되었습니다.

그러면, 과연 스마트 팩토리는 디지털 전환과 4차산업혁명의 개념에서 어떤 차이가 있는가라는 질문이 생기게 됩니다. 위 두개념이 광의의 개념이라면, 스마트 팩토리는 좀 더 협의의 개념에서 공장자동화의 다음 버젼이라 여긴다면 오히려 쉽게 개념을 잡을 수 있지 않을까 싶습니다.

스마트 팩토리 : 신발생산공장

태동 배경은

디지털 전환의 개념이든 4차산업혁명이든 그 시작의 배경에는 글로벌적인 요구에 의해서 출발되었다고 봅니다. 그 요구라 함은 다소 정체된 기존의 산업구조에서 새로운 프레임과 개념을 도입함으로써 기업의 정체성을 전환하고, 이를 통해서 기업이 성장하는 계기를 마련함 아닐까라는 생각입니다.

기술적인 발전, 특히 빅테크 기업들의 등장에 힘입어 이러한 기술을 기존의 산업구조에 덧입힘으로써 디지털 전환 또는 4차산업혁명이라 부르고, 이를 트렌드화 시킴으로써 세계적인 투자와 산업의 부흥을 꾀하였던 것 아닌가라는 시선입니다.

결국, 이러한 트렌드를 통해서 어떤 결과적인 상황이 나타났을까요? 미국의 빅테크 기업들이 막대한 수익을 창출하게 되었습니다. 전통적으로 하드웨어에 집중한 기업들은 이런 빅테크 기업들의 하청으로 전환되었을 뿐입니다.

스마트 팩토리는 결국 글로벌 기업들의 수익성을 강화하기 위해 의도된 시나리오로 창출된 개념이라는 것입니다. 이 선두에는 애플, 마이크로소프트, 메타, 아마존, 엔비디어, 구글 등과 같은 기업들이 포진해 있습니다. 물론, 미국의 기업들입니다.

세계를 움직이는 것은 결국 미국인 것입니다.

신발공장의 스마트 팩토리 현황

통상적으로 하위 설비단에서 상위 운용시스템까지 적용된 시스템의 형태를 스마트 팩토리라고 정의하겠습니다. 그러면 이 개념에서 신발공장의 스마트 팩토리는 어느 수준까지 왔을까요?

스마트 팩토리를 가기 위해서는 설비들로부터 데이터를 수집하고, 작업을 지시하며, 실시간으로 품질이나 생산에 대한 정보가 나타나야 합니다. 이게 과연 생각하는 것 만큼 신발공장에 적용이 일반화 되었을까요? 또한 MES나 ERP 같은 시스템으로 자재의 흐름, 실시간 생산현황, 오더현황, 작업지시 현황을 관리하고 콘트롤하는 수준은 되었을까요?

다른 산업군에 비해서 아직도 걸음마 수준입니다. 일부 선두권에 있는 업체들은 MES나 ERP 시스템이 도입이 되었기도 하지만 대부분의 신발 생산업체들은 이런 것이 요원하기만 합니다. 그러면 설비단에서 데이터 수집과 작업 지시 등과 같은 프로세스가 시스템화 되어 운용될까요? 그마저도 아직 한참 멀었습니다.

반도체 공장이나 자동차 공장과 같이 고부가가치의 제품을 생산한다면 투자의 선순환이 이루어져서 스마트 팩토리에 대한 개념이 많이 접목이 될테지만, 신발은 그렇지 못하기 때문입니다. 저가의 소비재 제품이라 하나의 설비를 구매한다면 최대한 오래 사용해서 수익성을 뽑아내어야 합니다.

아직도 신발공장에 가면 20년 혹은 30년전에 제작된 설비들이 위용을 과시하면서 현역으로 잘 운용되고 있는 것을 볼수도 있습니다. 이렇듯 산업구조의 변화와 신기술에 대한 접목이 더딘 구조에서 스마트 팩토리는 아직도 다른나라 이야기 같다는 생각입니다.

스마트 팩토리 앞으로 가능할까?

저는 이 질문에 대해서는 가능할까라는 질문에 대해 반드시 진행해야한다는 답을 하고 싶습니다. 스마트 팩토리는 설비단에서 데이터 수집, 작업 지시 등에 대한 개념 뿐만 아니라 공장의 자동화, 생산 라인의 자동화 등에 대한 개념도 함께 반영됩니다. 하드웨어적으로는 이러한 기술들이 개발되고 반영되며, 소프트웨어적으로는 이를 통합하고, 데이터를 분석하고, 추적 및 요약사항을 보고해 주는 기능들이 구현되어야 합니다.

이는 신발공장 뿐만 아니라 현재의 기술적 흐름에 있어서 산업전반적인 부분에서 기본적으로 요구하는 사항이 되어가고 있기 때문입니다. 안전에 대한 인식과 국제적인 표준에 대한 요구의 수준이 높아지듯이, 스마트 팩토리에 대한 요구수준도 점차 높아져 갈 것입니다. 종국에는 디지털 트윈의 세상을 구현하고, 전반적인 기술들이 메타버스로 융합되어야 할 것입니다.

스마트 팩토리를 접목하고 생산공정에 적용하여 일반화하는 것이 결국 디지털 전환 또는 4차산업혁명을 제대로 담아내는 하나의 방편이 될 것입니다.

이 주제에 대한 내용을 풀어감에 있어서 나이키란 브랜드 관점에 초점을 맞추어 인사이트를 살펴보고자 합니다. 표면적으로 나이키가 추구하는 디지털 전환은 고객과의 관계적인 관점에서 보여지는 D2C(Direct To Cunsumer)입니다. 그러나, 나이키의 장기적인 전략에 있어서 공장에 요구하는 것들은 개발환경, 생산환경에서도 디지털 전환일 것입니다.

아직까지는 나이키의 파트너 공장들이 그 수준까지 따라가지는 못하겠으나, 지속적인 투자와 기술축적을 이루어 가는 파트너 공장들은 결국 승자가 될 것이라 봅니다. 그 의미는 나이키로부터 오더확보의 우위의 위치를 가져가게 될 것이란 뜻입니다.

나이키의 고객관점 D2C(Direct To Consumer)

이미 몇 년전부터 나이키는 디지털 전환의 일환으로써 D2C를 표명해왔습니다. 일반 소매점들을 거쳐서 제품을 판매하는 정책이 아닌 나이키가 직접 고객에게 제품을 판매하는 전략을 도입하고 이를 통한 수익을 창출하게 됩니다. 특히, 이러한 정책은 언택트(Untact)라는 자연스러운 문화가 도입되는 시기였던 코로나 기간에 그나마 나이키에게 선방을 하도록 하는데 도움이 되었습니다.

D2C 전략은 나이키와 고객간에 관계에 있어서 디지털 전환에 필요한 요소를 적용하고, 그 규모를 점점 확대하고 있는 모양입니다. 고객이 직접 자신의 운동에 대한 데이터 정보를 나이키에게 제공하고, 그들만의 커뮤니티를 통해 운동에 대한 정보를 공유하는 플랫폼을 형성하게 됩니다.

아직은 그 기술적인 구현이 높은 수준이 아니긴 하지만, 포트나이트를 이용한 메타버스에서 자사의 제품을 홍보하고, 고객들을 자연스럽게 끌어들이며, NFT기반의 신발을 한정판으로 고객들에게 제공하기도 합니다. 나이키는 다가올 미래에 결국 메타버스라는 생태계에서 자사의 비즈니스를 성공적으로 안착시키기 위한 전략을 다듬고 있는 것 같습니다.

신발 개발 환경에서의 관점

신발을 개발하는 프로세스를 대략 살펴보면 디자인적 요소, 툴에 대한 요소, 설계에 대한 요소, 케미컬에 대한 요소 등 여러가지 요소들이 결합하여 새로운 모델이 개발이 됩니다. 그 정의는 보는 관점에 따라 차이가 있을 수 있으나, 디지털 전환과 관련된 기술적인 관점에서만 접근해 보겠습니다.

신발 개발을 위해 실물 샘플을 직접 생산하는 것이 앞으로 디지털 신발로 대체된다면 어떻게 될까요? 많은 수정에 드는 시간과 노력, 테스트와 개발기간이 아주 압축적으로 줄어들 것입니다. 물론, 지금 당장은 아니지만 앞으로 다가올 미래에서는 그럴 것이란 겁니다.

자재에 대한 질감이 그래픽적인 요소를 통해 실물과 같은 수준으로 구현이 될 것이고 따라서 직접 자재를 사용해 샘플 신발을 제작해 보지 않아도 디자인에 대한 느낌을 확인해 볼 수 있을 것입니다. 그리고, 디자인 수정이 필요하면 패턴설계 엔지니어가 굳이 설계를 다시 실행하지 않아도 바로 수정이 될 수 있는 환경이 제공될 것이라 봅니다.

금형을 설계하는 부분에 있어서도 디자인적 요소만으로 인공지능에 의한 설계 툴이 적용된다면, 아주 짧은 시간내에 금형설계를 완벽하게 해낼 수 있을 것입니다. 그리고, 이런 데이터는 바로 금형을 제작하는 기계로 전송이 되어질 것입니다.

이러한 디지털 신발에 대한 샘플에 색상적인 혼합에 있어서도, 인종별, 나라별, 성별에 대한 데이터를 기반으로 자료를 제공한다면, 손쉽게 다양한 샘플을 생성할 것이고, 고객인 나이키 등과 같은 브랜드와도 개발 신발에 대한 디자인 결정을 즉각적으로 할 수 있는데 기여할 것입니다.

부정적인 부분을 꼬집어 본다면, 개발과 관련된 인력이 지금보다는 현저히 불필요하게 될 것이라는 점입니다.

공장에서의 MES 혹은 ERP 시스템

앞으로 신발공장의 디지털 전환에 가장 뼈대가 되는 부분이 바로 MES 시스템 일 것입니다. 타 산업군에서는 MES시스템의 적용이 이미 수년전에 셋업이 되고 활용이 되고 있습니다만, 신발공장은 메이져 기업들을 제외하고는 여전히 열악한 디지털 환경아래 있는 것이 사실입니다.

현재의 MES 시스템은 일반적으로 프로그램된 수준의 시스템에 불과합니다. 그러나, 향후에 이 시스템에 인공지능이 덧입혀지면 이제 이야기는 달라집니다. 공장의 생산시스템에 실시간으로 개입하며, 각 공정에서 수집되는 정보와 데이터베이스 기반의 신뢰성 높은 정보가 공장의 운영을 스스로 최적화 하게 될 것입니다.

생산 현황, 품질수준, 납기수준, 공정의 불합리성에 대한 분석과 대처 방안에 대해 실시간으로 정보가 공유되고, 추적되는 시스템이 일반화 될 것입니다. 공장이 가진 생산능력 대비 최대의 생산성과 품질을 가져오게 될 것입니다. 이런 정보를 경영진과 운영진에 제공하고 신속한 의사결정을 할 수 있도록 기여할 것입니다.

공장의 생산 설비와 환경 변화

위에서 언급한 전망들이 현실에서 이루어지기 위해서는 반드시 필요로 하는 조건이 있습니다. 비록 MES가 뼈대를 이룬다해도 살이 없으면 진정한 살아서 움직이는 유기체가 될 수 없습니다.

신발 공장 모든 곳으로부터 데이터 수집의 인프라가 구현이 되어야만이 비로소 공장의 디지털 전환이 이루어 질 것입니다. 생산설비로 부터 필요한 데이터들(예를들면, 온도, 습도, 압력, 시간, 생산량 등)이 수집되어지고 이 데이터가 빅데이터를 구성하여 인공지능이 반영된 MES가 최적화된 운영을 할 수 있도록 환경이 조성되어야 합니다.

에너지, 물, 폐수 등과 관련된 유틸리티 환경과 안전, 재활용과 관련된 요소들도 동일하게 데이터 수집이 되어지고, 분석되어 최적의 공장 환경이 이루어지도록 만들어 나갈 때, 디지털 전환이라는 목표를 달성하게 되리라 봅니다.

데이터 기반에 의해서 보이지 않는 낭비요소들이 최소화 되고, 공장의 수익은 극대화를 꾀할 수 있게 될 것입니다. 또한 위에서 언급한 요소들이 구비가 될 때, 타산업군에서 이야기하는 디지털 트윈의 구현으로 나아갈 수가 있는 것입니다.

종국에는 완전 자동화된 생산공장과 메타버스 환경에서 접속하여 근무하는 세상이 도래할지도 모르는 것입니다. 물론, 이는 세상의 모든 기술적 발전과 투자와 긍정적인 모든 면이 제대로 반영된다는 전제하에 바라보는 세상입니다.

아직까지는 한참 멀어보이는 목표라 생각됩니다. 왜냐하면, 앞에서도 언급했듯이 이러한 솔루션을 개발하고 적용하는데는 엄청난 투자비용이 필요하기 때문입니다. 신발공장 혹은 신발을 만드는 기업들이 이러한 투자를 위한 여력이 있는가의 질문을 던져본다면, 되돌아 올 답변은 거의 뻔합니다.

가야하지만 쉽지 않은 목표 그리고 투자

저는 이러한 디지털 전환에 대해서 언젠가는 도달해야만 하는 목표라 생각합니다. 신발공장들마다 상황은 차이가 있겠지만, 이에 대한 투자비를 산정하고 완전한 디지털 전환이 이루어졌을때 가져갈 수 있는 이익을 예상할 수 있다면 목표를 가늠해 볼 수 있을 것입니다.

누가 퍼스트 펭귄이 되느냐에 따라 후발주자들의 참여에도 영향을 미칠 것이라 봅니다. 그 퍼스트 펭귄이 디지털 전환에 완전하게 성공한다면 시장에서의 선두주자로써 또한 고객으로부터의 오더 확보에 있어 가장 유리한 위치를 선점하게 될 것입니다.

반면, 퍼스트 펭귄이 디지털 전환에 실패한다면, 다른 경쟁자들의 대부분은 디지털 전환에 있어 보수적인 입장으로 전환하게 될 것입니다. 진정한 디지털 전환을 위해서는 신발공장 뿐만 아니라 고객들인 나이키, 아디다스 등과 같은 메이져 브랜드로부터의 강력한 지원이 동반되어야 할 것입니다.

누가 디지털 전환의 승자가 될까?

사실 이 부분은 단정짓기 쉽지 않은 부분입니다. 디지털 전환과 더불어 중요한 요소가 신발제작 공정의 자동화인데, 유튜브 등을 통해서 정보를 접해보면, 대만, 중국과 같은 나라에서는 신발제작에 대한 자동화 컨셉의 라인이 점점 발전하고 실용화 되는 단계에 있음을 알 수 있습니다. 이들 국가의 기업들 역시 보이지 않는 다크호스입니다.

막연히 볼 때는 시장에서 메이져 브랜드의 입지에 있는 나이키, 아디다스, 뉴발란스 등과 같은 기업들이 이러한 트렌드를 이끌어 갈 것 같습니다만, 아직까지 눈에 혹할 정도로 공개되어진 기술력이나 관련 소식은 적은 편입니다.

이러한 브랜드와 파트너 관계에 있는 회사들 역시 디지털 전환이나 자동화로의 개발과 활동을 진행하고 있을 지도 모릅니다. 그러나, 퍼스트 펭귄의 위치선점과 디지털 전환으로의 성공을 위해서는 관련 정보들이 그리 쉽게 시장에 노출되지는 않을 것이라 봅니다.

그럼에도 언론에 알려진 정보들로 추측해보면, 소비자와의 소통과 D2C나 메타버스에 대한 다양한 시도를 하고 있는 나이키가 선두 주자가 되지 않을까 생각해 봅니다.

디지털 전환의 선두주자는 누가될까?

지극히 개인적인 입장과 인사이트를 통해서 ‘신발공장의 디지털 전환’에 대해 간략하게 다루어 보았습니다. 현재 시점에서 바라보기에는 다소 시간적 거리감이 있어보이는 내용들이지만, 미래에서 과거를 바라보는 시점에서는 시간이 금방 지나갈 수도 있는 법입니다.

주변을 돌아보면, 어느새 디지털 환경으로의 변화와 기술들이 순식간에 나타나고 상용화가 되어가는 것을 볼 수 있습니다. 특히, 인공지능과 융합된 기술들은 그 속도감이 더 빨라지고 있습니다.

신발공장으로의 디지털 전환은 머지않아 하나씩 구체화되는 단계로 진입하게 되고, 위에서 언급한 요소들이 준비된 공장들은 선두의 위치와 자리를 선점하게 될 것입니다.