제4차 산업혁명의 ‘레퍼런스 아키텍처 모델’은 무엇인가?

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독일의 ‘RAMI 4.0’

기업 입장에서는 제4차 산업혁명 시대 기업의 미래상을 어떻게 그릴지에 대한 고민이 존재한다. ‘레퍼런스 아키텍처 모델(참조 모델)’은 다양한 요건을 내포하고 있고 전체의 구조를 모식화한 것이다. 제4차 산업혁명에 있어 레퍼런스 아키텍처 모델로는 무엇보다 독일의 ‘RAMI 4.0(Reference Architecture Model Industrie)’이 선구적인 존재다.

독일에서는 ‘RAMI 4.0’을 EU의 ‘스마트 그리드 아키텍처 모델(SGAM)’을 이용해 도출했다. 정육면체에서 수직 방향은 밸류 네트워크 전체의 ‘논리적인 레이어 구성’을 나타내고 있고 Business층부터 Asset층까지 6층으로 구성되어 있다. 정육면체의 왼쪽 변은 ‘제품의 라이프사이클’ 혹은 공정을 나타내고, 정육면체의 오른쪽 변은 ‘생산 시스템 전체의 물리적인 구조’의 형태로 되어 있다.

인더스트리 4.0 레퍼런스 아키텍처 모델(RAMI 4.0)

독일에서는 이 RAMI 4.0을 스마트 팩토리 표준화의 토대로 하고자 국제 표준화 단체에 신청했으며 RAMI 4.0은 제4차 산업혁명 및 스마트 팩토리 등의 움직임 가운데 토대화가 되고 있다. RAMI 4.0으로 그리는 모델 그 자체에 대한 찬반이 있는 것은 사실이지만, 보다 상세한 논의를 위한 토대로 삼고 있다는 데 그 의미가 있다.

레퍼런스 아키텍처 모델 그 자체는 추상적이므로 현재 상황에서는 이 모델 자체가 ‘표준’이 되는 것은 아니다. 모델 그 자체에 대한 파악이나 해석 등이 규격화되기에는 폭이 너무 넓기 때문이다. 단 규격을 책정할 때의 사고방식의 기초나 쟁점이 드러나게 하는 데에 이용되는 것이나 전체의 구성에서 조직 구축법 등을 생각할 때 반영하는 것에  RAMI 4.0을 모든 것의 토대로 취급하는 것에서는 우려하는 움직임이 있다. 이런 이유로 인해 각 단체가 각기 레퍼런스 아키텍처 모델을 만들기 시작했다.

IIC의 참조모델 ‘IIRA’

RAMI 4.0 외에도 레퍼런스 아키텍처 모델은 여럿이 존재한다. 그 중에서도 RAMI 4.0에 이어 주목 받고 있는 것이 IIC의 ‘IIRA(Industrial Internet Reference Architecture)’이다. IIRA는 IIC가 책정한 것이다. 인더스트리 4.0이 제조업을 중심으로 하고 있는 데 반해 IIC는 다양한 산업을 대상으로 하고 있다.

Industry 4.0이 원래 ‘제조업의 혁신’을 목표로 하고 있지만, IIC는 IoT를 포함하는 산업용 인터넷 산업에 실제적인 탑재를 목적으로 하고 있다. 그래서 대상으로 하는 산업이나 조직의 구성 등이 조금 다르다는 것이 특징이다.

그런데 IIRA와 RAMI 4.0가 서로 맞춰가는 움직임을 보이기 시작했다. 2015년 11월 스위스 취리히에서 표준화 실현을 향한 각각의 레퍼런스 아키텍처 모델을 서로 맞추고 매핑을 실시했다. 나아가 2016년 5월부터는 다시 표준화에 대한 이야기가 논의되며, 그해 6월에는 새로운 코워킹 그룹을 설치하고 구체적인 솔루션 구축에 돌입했다.

한편 IEC(국제 전기 표준회의)나 ISO(국제 표준화 기구) 등 국제 표준화 단체에서도 스마트 팩토리나 제4차 산업혁명의 존재를 논의하는 움직임이 시작되고 있다. IEC에서는 ‘SG8 Industry 4.0 – Smart Manufacturing’, ISO에서는 ‘SAG Industry 4.0 – Smart Manufacturing’라는 전략 그룹에서 표준화를 위한 주요한 방향성과 현존하는 규격의 매핑 등을 주도해왔다. IIRA와 RAMI 4.0 등이 화제가 되기도 했다고 한다. IEC와 ISO가 코워킹 그룹을 만드는 타이밍에서 일본에서도 새로운 레퍼런스 아키텍처 모델이 제안된다. 그것이 IVI가 책정한 ‘IVRA(Industrial Value Chain Reference Architecture)’다.

일본의 레퍼런스 아키텍처 모델 ‘IVRA’

일본 IVI의 ‘IVRA’도 최근 책정되어 국제 표준화 단체의 워킹 그룹에 제안되었다. 일본 제조업 특유의 ‘현장력’ 요소가 특징으로, ‘현장력’이 반영된 참조 모델이라고 할 수 있다. ‘PDCA’, ‘4M’, ‘QCDE’의 3가지 관점에서 만든 현장의 블럭(SMU)을 만든 것이 상징적이다.

‘IVRA’는 일본 제조업의 강점인 현장력을 도입한 스마트 팩토리를 표현한 것이 특징이라고 한다. 전체적인 모델보다 앞에 우선 ‘현장’을 표현한 3차원 모델의 한 가지 블럭 ‘스마트 매뉴팩처링  유닛(SMU)’를 설치했다. 이 3개의 축을 ‘사람을 둘러싼 PCDA’, ‘4M(사람, 기계, 재료, 방법)’, ‘QCDE(품질, 코스트, 납기, 환경)’로 자리매김하고 현장의 공정에서의 과제 등을 표현할 수 있도록 하고 있다.

‘IVRA’에 있어서 SMU의 3차원 모델

나아가 이 SMU를 조합하여 기업 전체에서 어떤 조합을 실현할지를 표현하고 있다. SMU의 복합 유닛을 ‘제네럴 펑션 블럭(GFB)‘으로 하여 기업 수준의 스마트 팩토리의 활동을 나타낸다. 나아가 SMU 간의 거래를 가치, 사물, 정보, 데이터의 4가지로 규정하고 기업 활동 등을 동적으로 나타내는 것도 실현했다.

‘IVRA’에 있어서 GFB

이처럼 ‘현장’을 모델화하고 있다는 것이 사뭇 일본스럽다고 할 수 있다. 이는 일본 제조업 현장에서 쉽게 이해하고 도입할 수 있도록 하기 위한 취지일 듯하다.

기술규격보다 먼저 정해야 할 것

현재 국제 표준화 단체인 워킹그룹에서는 각 모델을 서로 맞추는 작업을 하고 있다. 제조업은 많고 서로 생각하는 것이나 운영 방법은 다르다. 이들을 포괄하는 형태로 최적의 형태를 찾고 전체상을 만들고나서 새로운 기술을 개발하거나 규격을 책정하는 흐름이 될 것이다.

전체상을 만드는 단계에는 상관하지 않고 최종 기술규격이 나오면 대응하면 되지 않겠는가 생각할 수도 있다. 그러나 제4차 산업혁명에서는 아직 확립된 정답이 없다. 나아가 그 영향 범위는 모든 산업과 기업, 조직에 미친다. 이런 가운데 전체상을 만드는 단계에 미리 개입하지 않으면 그 나라의 강점을 살릴 수 없는 규격이 책정될 우려가 발생한다. 일본도 IVRA로 새삼 참조 모델을 제안한 것은 ‘일본스러움’을 전체상에 담기 위한 노력 때문이다.

 

 

 

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