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AI, 빅데이터로 거듭나는 중국 스마트제조 트렌드 및 사례
- 트렌드
- 중국
- 선전무역관
- 2022-09-16
- 출처 : KOTRA
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중국 제조업 전반에 거세게 불고 있는 스마트공장 바람
1. 변화된 대내외 경제환경 속 중국의 스마트제조 정책
중국은 인구 구조조정 및 저출산, 고령화 등 시대에 따라 노동력 부족, 물가 및 생산비용 상승, 자연자원 부족, 환경보호 문제 등으로 투자유치 및 수출 실적이 둔화되면서 산업구조 및 품질 개선 등을 위한 새로운 제조업 발전 대응 정책을 수립 및 추진 중에 있다.
아래 표에 따르면 중국은 2016년 출생인구 1889만 명으로 정점을 기록한 이후 2021년까지 지속적으로 출생 인구가 감소하고 있으며, 출생률도 빠른 속도로 줄어들고 있는 것을 볼 수 있다. 이런 중국의 인구 감소 및 고령화에 따라 향후 타 선진국과 마찬가지로 중국 역시 노동력 부족이 예상되는 상황이다.
<2015-2021년 중국 출생인구 및 출생률 감소 추이>
(좌측) 출생인구(만명) / (우측) 출생률(%)
[자료: 화징산업연구원]
중국의 스마트제조 정책은 중앙부처인 국무원을 중심으로 하여 정부 하위 부처와 각 성시별 지방정부 간의 협업으로 추진 중에 있다. 우선 국무원에서는 지난 ’15년부터 《중국제조 2025》를 비롯해 《인터넷+》, 차세대 인공지능 발전계획 등의 국가 차원의 방향성을 제시했다. 이렇게 국무원에 의해 제시된 국가 차원의 방향에 따라 세부 지침은 분야별 담당 하위 정부 부처를 통해서 구체화되고 있다. 구체적으로 제조 혁신센터 건설사업 추진 지침(2016-2020), 스마트제조 발전 13차 5개년 계획(2016-2020) 등을 예시로 들 수 있다. 이후 구체화된 정책 및 내용들은 성시별로 이관되어 실행되는 중이다.
‘20년 이전 주요 정책
내용
중국제조 2025
(2015.3)
중국의 제조업 역량 강화를 통한 제조업 혁신과 국가 경쟁력 강화를 목표로 추진된 정책이며, 향후 추진되는 중국의 스마트제조 관련 다양한 세부전략 및 계획의 근간이 되는 국가 정책
인터넷+
(2015.10)
국가 인터넷 역량 강화를 통해 산업 전반의 디지털화와 혁신을 목표로 추진되는 정책으로 특히 《“인터넷+선진 제조업” 심화에 관한 산업인터넷 발전 지도 의견》과 같은 세부 추진 전략을 통해 산업별 목표 명시
스마트제조발전 13차 5개년 계획
(2016.4)
중국 공업정보화부에서 발표, 국가 제조업의 스마트화를 달성하기 위한 정책으로 제조업의 초고도화뿐만 아니라 지역, 분야, 기업의 발전 불균형 해소도 목표로 포함
이를 실행하는 과정에서 외부적 요인으로 ‘18년부터는 미·중 경제무역 분쟁에 따라서 제조산업도 여러가지 지각 변동이 나타나고 있으며, ‘20년부터 코로나19 시대의 변화와 함께 중국 내 제조업의 구조도 빠른 속도로 재편되고 있다. 즉, 중국에서는 코로나19 이후 빅데이터의 기반으로 한 IoT, 인공지능 등 디지털 기술을 활용한 스마트제조 전략이 지속해서 강조되고 있다.
<2020~2030년 전 세계 인공지능 시장규모 예측>
(단위: 조 달러)
전 세계 인공지능 시장규모)
[자료: PWC]
코로나19 이후 중국 정부는 빅데이터, 머신러닝 및 알고리즘을 통해 기존의 인공지능 기술의 한계를 뛰어넘는 기술 발전을 추진 중에 있으며 "인공지능+"* 분야는 이미 스마트 보안, 스마트 고객지원, 스마트 교육과 스마트 의료 등의 분야에서 활용되고 있다. 인공지능 기반 기술의 각종 제품은 각 분야에서 인류가 단순반복으로 중복되는 육체 노동과 정신 노동에 종사하는 것을 대체해 생산 효율과 변혁을 촉진시키고 있다.
* 인공지능+(AI+) : 인공지능과 각종 산업분야를 결합한다는 뜻이지만 단순 결합이 아니라 인공지능 및 인터넷 플랫폼을 활용하여 전통 및 신산업의 융복합을 통해 혁신을 만들어낸다는 의미
이어서 중국 공업정보화부는 2020년 3월 6일 20개 조항에 달하는 《산업인터넷 발전가속화를 위한 통지》(关于推动工业互联网加快发展的通知)’를 발표하였으며, 2021년 1월에는 《산업인터넷 혁신개발 실행계획(2021∼2023)》, 工业互联网创新发展行动计划(2021-2023年)’을 발표했고 2021년 4월에 스마트제조 발전《스마트제조 발전 “14차 5개년” 계획》(“十四五”智能制造发展规划)을 발표하면서 과거 13.5차 계획의 정책적 방향을 일관성 있게 유지하면서 제조업의 디지털 전환에 박차를 가하고 있다.
2. 중국 스마트공장 현황 및 관련 주요 기술
중국 중상산업연구원(中商产业研究院)에 따르면 중국 스마트제조 시장 규모는 2조 위안으로 추정되는 가운데, 2020년 기준 연평균 10% 이상의 성장세를 기록 중이며 중국 내 스마트공장 시장 규모가 2020년 8560억 위안에서, 2025년 1조4000억 위안으로 성장할 것이라 전망하고 있다. 또한 프랑스 컨설팅회사인 캡제미니(Capgemini SE)에 따르면 중국은 자국의 스마트제조 정책에 따라 지난 2017~2019년간 전세계에서 스마트공장을 가장 많이 구축한 국가였으며, 2022년까지도 가장 많은 제조공장의 스마트화를 달성할 것으로 전망했다.
중국의 중상산업연구원에 따르면 스마트공장 구축을 위한 기술은 데이터의 이동경로에 따라 감지, 전송, 지탱, 응용 단계로 나눠지며 중국 내 각 기술시장은 빠른 속도로 성장하고 있다.
<스마트공장의 기술 로드맵>
감지단계
RFID
센서설비
CNC 공작기계
산업용로봇
컴퓨터설비
전송단계
IoT
이동통신
위성
블루투스/적외선
지탱단계
데이터수집
스마트 프로세스
클라우드 컴퓨팅
데이터 저장
산업용 SW
응용단계
(이산형 제조응용 분야)
자동차, 가전, 의료기기 등
(프로세스형 제조응용 분야)
바이오의약, 석유화학, 식품제조 등
생산 스케줄
관리운영
정보센터
콘텐츠, 서비스
장비점검
[자료: 중상산업연구원]
이 중 특히 지탱단계의 기술로서 빅데이터 산업이 특히 주목을 받고 있는 바, 중국 내 빅데이터 산업은 막대한 양의 스마트공장의 제조 데이터를 처리, 저장, 분석, 적용, 응용까지 수행하는 빅데이터 센터 구축 산업으로 발전 중이며, 2020년 2,000억 위안이 넘는 시장 규모로 확대 중이다.
중국 스마트제조의 국가적 방향을 제시한 《중국제조2025》에서 미래 중국의 공업 발전은 스마트화로 전환해야 한다고 제시했는데, 그 중 가장 중요한 추진 요인 또한 산업 빅데이터의 발전이다. 이에 따라 현재 중국은 이미 구이양(贵阳)에 빅데이터 센터의 건설을 추진해 중국 내 최대 산업 빅데이터 연구개발 단지를 조성하였다.
현재 중국 공업 빅데이터 시장의 경쟁 구조는 삼각형 구조를 나타내고 있다. 첫번째로 알리바바, 텐센트, 바이두를 대표로 하는 인터넷 기업 그룹이 있고 화웨이, 레노보(롄샹 联想), 인스퍼(INSPUR, 浪潮), 중커(SUGON, 中科曙光) 등으로 대표되는 전통적인 IT 업체가 두번째 그룹이며, 마지막으로 쥬츠팡(JUSFOUN, 九次方), 이잔푸(IZP, 亿赞普), 투얼스(TRS, 拓尔思), 베스트데이터(VASTDATA, 北京海量数据技术股份有限公司) 등의 빅데이터 기업이 큰 세가지 분류로 중국 공업 관련 빅데이터 기업 그룹을 형성하고 있다.
<중국 산업 빅데이터 대표 기업군>
업계
대표기업
인터넷 기업
알리바바, 텐센트, 바이두
전통 IT 기업
화웨이, 레노보(Lenovo, 联想) 인스퍼(INSPUR, 浪潮), 중커슈광(SUGON, 中科曙光)
빅데이터 기업
쥬츠팡(JUSFOUN, 九次方), 이잔푸(IZP, 亿赞普), 투얼스(TRS, 拓尔思), 베스트데이터(VASTDATA, 北京海量数据技术股份有限公司)
[자료: 중상산업연구원]
<2019-2024년 중국 제조업 빅데이터 시장규모 예측>(단위: 억 위안)
[자료: 치엔잔산업연구소]
중국은 일찍이 빅데이터 산업 발전을 국가 발전전략으로 승격하여 정책적으로 지원해오고 있고, 민간 차원에서도 애플리케이션층인 BATJ(바이두, 알리바바, 텐센트, 징동) 등 주요 기업들을 필두로 대규모 투자와 사업이 추진되고 있다. 중국은 빅데이터 산업의 육성뿐만 아니라 이종 산업 융합을 통한 시장화를 지원하고 다양한 성공적인 비즈니스 모델을 창출해내고 있다. 특히, 최근에는 ‘빅데이터+’ 융합 발전 가속화, ‘신유통’ 결합 본격화, 데이터 보호·표준규범 수립 강화 등의 시장 트렌드와 성장전략을 보이면서 다양한 비즈니스 모델을 정착시키는 등 급속히 발전하고 있다. 하단은 중국은 최근 빅데이터 분야의 시장 경쟁 현황이다.
<2022년 중국 산업 빅데이터분야 시장경쟁 현황>
[자료: 치엔잔산업연구소]
BATJ를 대표로 하는 빅테크 기업에서 애플리케이션층의 빅데이터의 활용이 가장 많다는 것을 알 수 있다. 그리고 빅데이터 파생층은 빅데이터 분석과 응용을 바탕으로 파생된 각종 새로운 업태를 가리킨다. 빅데이터 분석과 응용이 사회, 경제 분야의 확산과 침투를 통해서 관련 산업의 생산성을 향상을 추진할 뿐만 아니라 이와 관련된 신흥 산업도 많이 파생시켜 인류의 생산, 소비 방식에 근본적인 변화를 일으킨다. 예를 들어 수근후롄(RootCloud, 树根互联)라는 중국 기업은 제조기업에게 공장 내 생산 설비의 실시간 데이터를 수집하고, 성능을 점검하고, 제품의 라이프사이클 주기를 관리 등을 통해서 전체 제조 능력 향상을 도모하는 솔루션을 제공하고 있다. 해당 기업은 장비설비, 자동차, 부품제조, 섬유, 철강산업 등의 다양한 제조 기업에 솔루션을 제공하고 있다.
빅데이터 하드웨어 층은 전체 빅데이터 산업의 엔진과 기초로 네트워크, 저장과 계산 등 하드웨어 인프라 시설, 자원 관리 플랫폼과 각종 데이터 수집, 데이터 전처리, 분석과 전시와 관련된 방법과 도구를 포함한다. 또한 데이터 생성, 수집 전송 저장, 계산 등 빅데이터 산업 사슬과 관련된 하드웨어 설비를 가리킨다. 센서, 스마트 단말기, 각종 유선/무선 전송 장치, 저장 장치, 서버, 네트워크/보안 장치 등을 포함한다. 빅데이터의 유연성을 이용하여 점점 더 많은 하드웨어 제품들이 다양한 '스마트 칩'을 내장하고 있다. 이런 스마트 하드웨어는 사람들의 일상생활을 점차적으로 변화시키는 동시에 사용자가 감지하지 않는 상황에서 24시간 동안 끊임없이 데이터를 수집한다. 이를 통해 알 수 있듯이 스마트 하드웨어의 발전은 빅데이터 제2의 물결의 도래를 추진하게 될 것이다. 관련 대표 기업은 칭화유니(TSINGHUA UNI GROUP, 紫光集团), 레노버, ZTE, 알리바바 클라우드, 텐센트 클라우드, 화웨이, 중커슈광(中科曙光) 등이다.
3. 코로나19 이후에 산업 분야 주요 기업 스마트공장 도입 사례
기업명
품목
주요 내용
상하이 자동차 그룹
(上汽集团)
완성차 제조
과거 B2C식으로 제조 판매와 달리 신개념으로 C2B식으로 소비자의 요청에 따라 설계부터 견적 및 차량 교부까지 원스톱 서비스 제공. '스파이더 스마트 초이스 (蜘蛛智选)'라는 맞춤형 서비스를 통해 소비자는 자신에 맞는 나만의 맞춤형 차량 사전 미리 보기 및 제작가능. 마케팅, 연구개발, 제조 및 공급망의 일체화를 통해 경쟁력 우위 확보
웨이챠이 동력
(潍柴动力)
트럭 엔진 제조
본 생산라인은 원료공급, 생산, 출하, 제품 추적 등 모든 공급체인에 자동화 실현 공업용 클라우드 플랫폼을 통해 공급상과 협력 R&D, 엔진 스마트 플랫폼, 데이터 분석 결정 플랫폼으로 구성
CIMC(中集安瑞环科)
석화 운반 컨테이너
2001년부터 제조업에 IT기술을 접목하는 시도를 해왔으며, 2020년에는 각 요소들의 데이터 품질을 강화하여 투명하게 통합 발전을 할 수 있는 투명공장(透明工厂) 구축 완료, CIMC는 스마트공장 내에 스마트 용접 로봇, 레이저 절단기, 디지털 결함 감지 센서 등 184개의 스마트 디바이스를 사용 중. 제조 공정을 넘어 제품, 서비스의 스마트화(압력, 수위, 온도, 위치 파악)를 통해 글로벌 경쟁력 제고
하이얼(海尔)
IT전자
하이얼의 R&D부터 공정, 공급망까지 디지털 방식으로 통합하여 고객에게 더 나은 서비스와 제품을 공급할 수 있도록 하는 플랫폼인 COSMOPlat을 적용한 공장, COSMOPlat은 ① 설비, ② 센서, ③ 물류, ④ 네트워크, ⑤ 정보 계층의 아키텍처를 구축하여 통합 관리 및 소비자의 요구를 반영한 “주문 제작, 유연한 제조”를 지원 (중국 2025 스마트제조 시범기업 1순위로 선정)
*스마트제조 구축 효과: 생산 효율 20% 이상 증가, 운영비 20% 감소, 불량 발생률 20% 이상 감소, 에너지 이용률 10% 감소, R&D 주기 50% 단축, 단위 면적 당 생산량 2배 증가
GREE
(格力)
에어컨
2022년 4월 GREE는 화웨이, 차이나유니콤 등과 협력하여 중국에서 처음으로 ‘5G플러스 산업인터넷’ 전용망을 스마트제조 라인에 도입. 5G를 이용해 지역에 국한되지 않는 에어컨 협력 생산 시스템을 구축, 생산 및 물류 각 프로세스를 연결하는 스마트제조 시범 공장 건설
SIASUN
(新松)
로봇
제조 로봇으로 로봇 생산, 원료 생산능력, 기술관리 등 정보화를 추구하는 중이며 공업4.0 중국제조 2025의 선진 이념에 따라 스마트 제어 시스템을 핵심으로 하며 각종 선진 디지털 제어 선반, 로봇, 시각 시스템과 이동 단말기를 통해 전체 생산 라인을 구성 중. 스마트 생산라인은 기계 가공공정, 전자 장비, 기전 일체화, AI 지능 및 로봇, 공업 소프트웨어 기술 융합하며 다양한 스마트 생산 관리기술은 여러 분야와 방향의 교육 응용을 제공
칭다오맥주
(青岛啤酒)
음료
칭다오맥주는 스마트산업 시범단지 건설을 통해 세계 선진 수준급의 아시아 최대 규모 스마트공장을 설립했으며, 모든 공급체인에 무인화·자동화된 운영체계를 구축하여 경쟁력을 강화. 특히 생산라인은 원료, 생산, 출하, 제품 추적 등 모든 공급체인에 자동화를 실현함
CATL
(宁德时代)
배터리
회사의 스마트 제조 수준을 향상시키고 리튬 전지 업계의 스마트 제조의 길을 모색하기 위해 CATL은 공신부에서 발표한<중국 스마트 제조 역량 성숙도 백서>를 연구하고 그 표준을 참조하여 스마트 제조 구조를 최적화함.
CATL는 제조를 핵심으로 하여 연구개발 제조일체화, 제조공급 사슬일체화, 제조서비스 일체화를 효과적으로 추진했고 실천에서 검증을 받아
*스마트제조 구축 효과: 연구개발 주기 50% 단축, 운영원가 21% 감소, 제품불량률 75% 감소, 자원종합 이용률 24% 향상, 생산효율 56% 향상 등의 효과가 나타남
[자료: 중국공업정보화부, 중국 민간단체인 e-works]
중국 산업용 로봇 시장은 2019년에 미화 78억 달러에 이르며, 2024년에는 약 214억 달러에 이를 전망이다. 그 중 상기 리스트에 있는 중국 최대 산업용 로봇기업인 시아순(SIASUN, 新松)은 상하이에 주재한 테슬라 공장에 제조로봇을 공급한다고 밝혔다. 중국은 14차 5개년 계획을 통해 향후 최첨단 장비의 기술혁신을 강조한 바 있다. 앞으로 로봇 분야에서의 육성을 더욱 강화할 전망이며 산업용로봇 분야의 성장은 더욱 가속화될 것으로 보인다.
<2019~2025 중국 산업용로봇 시장규모 전망>
(단위: 억 달러)
[자료: 치엔잔산업연구소]
4. 시사점
우선 확실한 점은 《중국제조 2025》는 국가 차원의 전략적 가이드라인으로 실제 중국 제조업의 스마트화에 큰 영향을 미칠 것이라는 점이다. 이를 통해 제조업 기업으로서 국가 정책 가이드라인을 잡고 국가가 대대적으로 지원하는 산업 분야에 적극적으로 접근하는 것이 실용적인 활용방안이다. 중국 공업정보화부를 중심으로 스마트 제조강국 TF팀을 구축하여 스마트 제조 전략 추진을 위한 종합적인 지원체계를 구축하였다. 또한, 산업인터넷 전략 등을 통해 산업 빅데이터 센터 건설 등 제조업 기반 데이터 산업 육성과 관련된 세부 정책을 지속해서 발표하고 있다.
여기서 주목할 점은 중국은 스마트제조라는 목적을 달성하기 위해서 제조업 혁신을 주도하는 《중국제조2025》 정책과 인터넷기술 강화와 전통 산업의 융복합 발전을 꾀하는 《인터넷+》의 양면 전략을 구사하고 있다는 것이 특징이다. 따라서 한국 기업들도 중국 제조업의 디지털 전환에 대한 세부 대응 전략을 마련해야 할 필요가 있다.
중국은 지난 1980년대 이후 40년간의 개혁개방을 통해 “제조대국”에서 “제조강국”으로 향하는 발전을 도모하면서 기존의 전통 제조업에서 로봇 및 빅데이터 기술을 활용한 스마트 생태계로 변화 중이다. 코로나19로 가속화된 스마트화 전환은 중국 제조업의 스마트제조 혁신을 더욱 촉진하고 있다. 이전에 많은 외국인들의 눈에는 중국 제조는 값싸고 저급한 짝퉁 제품의 대명사였지만 현재 중국 제조는 급속도로 체질을 개선하는 중이다. 중국은 여전히 세계의 제조 공장으로 역할하고 있으며 중국 제조가 없을 경우 전 세계 많은 국가의 일상 생활에 영향을 끼칠 수 있다는 점은 여전히 유효하지만, 향후 양보다는 질을 중시하는 중국 제조업의 체질 개선으로 인해 점점 각 국가들에게 끼치는 영향이 크게 달라질 수 있다.
중국 현지의 선전시로봇협회 J 비서장에 따르면 로봇은 중요한 스마트 제조 장비 중 하나이며, 현재 선전시는 전국 최대의 로봇 산업단지를 형성하고 있고 로봇 산업은 선전 스마트 제조업 발전의 중요한 방향이다. 참고로 2016~2021년에 선전시 로봇 기업의 수가 지속적으로 증가 중이다. 2021년에 선전시 로봇기업의 수량은 842개에 달했고 2020년의 757개에 비해 11.23% 증가했으며 2021년에 광동성 로봇 산업 기업의 수량은 1925개로 전국 성에서 1위를 차지했다. 동시에 선전시는 남산로봇 산업단지, 지능로봇 산업단지, 보안로봇 제조산업단지 등 여러 개의 로봇 산업단지를 형성하여 산업 클러스터 효과가 큰 것으로 평가되고 있다.
중국은 스마트제조 발전에 있어서 중국 민간기업의 참여를 적극적으로 권장할 뿐 아니라 글로벌 경쟁력이 있는 외자기업의 참여도 독려하고 있다. 특히 스마트제조 표준 제정 과정에 있어서 다양한 기술위원회, 연구기관, 기업 등이 협력해 스마트제조 관련 표준을 제정하고 있으며, 특히 외자기업들도 참여한다는 점이 특징이다. 여기 참가하고 있는 글로벌 기업은 지멘스(독일), 미쯔비시(일본), 슈나이더(독일), 피닉스(독일), 허니웰(미국) 등이 있다. 비록 이 기업 목록에 한국은 이름을 올리지 못했으나 향후 한국 기업의 경쟁력이 있는 분야에서는 참여 기회가 있을 것으로 보인다.
자료 : 화징산업연구원, PWC, 치엔잔산업연구소, 중상산업연구소, e-Works, 스마트제조혁신협회, 그 외 KOTRA 선전 무역관 자료 종합
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