제조업 인력 부족이 보다 효율적인 생산관리 솔루션 도입을 촉진하는 이유

다양한 산업 분야에서 이미 심화되고 있던 인력 부족 문제는 COVID-19 팬데믹을 계기로 더욱 악화될 것으로 예상됩니다. 특히 제조업은 이른바 ‘3K’로 불리는 이미지, 즉 힘들고(kitsui), 더럽고(kitanai), 위험하다(kiken)는 인식으로 인해 인력 확보에 더욱 어려움을 겪고 있습니다. 이러한 배경을 바탕으로, 본 글에서는 제조기업이 보다 효율적으로 생산을 관리하기 위해 어떤 방안을 고려할 수 있는지 살펴봅니다.

제조업 인력 부족의 배경

경제산업성의 「제조업 인재 확보 및 육성」 보고서에 따르면, 제조업 취업자 수는 2002년부터 2020년까지 18년 동안 약 157만 명 감소했습니다. 제조업의 인력 부족은 COVID-19의 영향으로 특히 심화되었습니다(통계국 자료에 따르면 건설업 취업자 수도 2021년에 전년 대비 감소했습니다).2030년까지 전 세계 제조업에서는 800만 명 이상의 인력이 부족해질 수 있으며, 이로 인해 6,070억 달러 규모의 생산이 위험에 처할 수 있습니다.

세부 업종 전반의 인력 부족

제조업의 인력 부족은 특히 일부 세부 업종에서 심각하게 나타나고 있습니다.제조업 및 광업 분야는 심각한 인력 부족에 직면해 있으며, 36개국을 대상으로 한 조사에서 기업의 4분의 3 이상이 인력 채용에 어려움을 겪고 있다고 응답했습니다. 특히 여러 주요 산업에서 인재 부족 문제가 두드러집니다. 글로벌 반도체 산업에서는 엔지니어 인력 부족이 갈수록 심화되고 있으며, 부족 규모는유럽에서 10만 명 이상, 아시아·태평양 지역에서 20만 명 이상에 이를 것으로 전망됩니다. 2030년까지 항공우주 및 방위 산업에서는100만 명 이상의 인력 격차가 발생할 수 있습니다. 정밀 엔지니어링 및 금형 제조 분야에서도숙련 인력의 상당수가 은퇴 연령에 가까워지는 반면, 젊은 인재의 유입은 수요를 충족하기에 여전히 부족한 상황이어서 문제가 더욱 시급해지고 있습니다.

제조업에서 인력 부족이 발생하는 이유는 무엇입니까?

그 이유는 제조업의 업무가 육체적으로 고되고, 장시간 집을 떠나 근무해야 하는 경우가 많으며, 한순간의 부주의가 작업자의 생명을 위협할 수 있는 위험을 수반한다고 인식되기 때문입니다. 이러한 요소들은 젊은 인력에게 매력적으로 다가가기 어렵습니다. 여기에 사회 고령화까지 더해지면서 많은 제조기업이 숙련 인력 부족 문제를 겪고 있습니다. 그 결과, ‘3K’ 이미지가 강한 제조업은 인재 확보 측면에서 다른 산업에 비해 경쟁력이 떨어지는 상황에 놓여 있습니다.

제조업 인력 부족이 초래하는 영향

제조업의 인력 부족, 특히 숙련 인력의 부족은 제조기업에 상당한 부담을 주고 있습니다. 기업은 제품을 생산하고 판매하는 과정에서 사람의 역할에 의존해 수익을 창출합니다. 젊은 인력을 새로 채용하더라도 업무를 완전히 수행할 수 있을 정도로 숙련되기까지는 상당한 시간이 필요합니다. 이 과정에서 발생하는 공백은 안정적인 사업 운영을 유지하는 데 어려움을 초래할 수 있습니다.

제조업 인력 부족 해결을 위한 기술의 역할

이러한 상황에서 제조업의 인력 부족에도 불구하고 어떻게 새로운 가치를 창출할 것인가가 중요한 과제로 떠오르고 있습니다. 과거에는 기술이 지금처럼 발전하지 않았기 때문에 이는 실제로 해결하기 어려운 과제였습니다. 그러나 오늘날의 상황은 달라졌습니다. AI, IoT, 빅데이터와 같은 기술이 빠르게 발전하면서 기업은 최소한의 인력으로도 생산 효율을 높일 수 있게 되었습니다.

AI 및 IoT 기반 제품 품질 모니터링

기존의 품질 검사는 숙련된 인력에 크게 의존하기 때문에 많은 인력이 필요하며, 작업자의 실수에 영향을 받을 가능성도 있습니다. IoT 기반 카메라와 AI 컴퓨터 비전 기술을 결합하면 제조기업은 제품 표면의 결함, 치수 편차, 부품 누락 등을 실시간으로 자동 감지하여 검사 효율성과 정확도를 높일 수 있습니다. 또한 결함 데이터를 지속적으로 수집하고 분석함으로써 원인 분석을 더욱 신속하게 수행하고 적시에 시정 조치를 취할 수 있어, 최종 공정 검사에 대한 의존도를 줄이는 데에도 도움이 됩니다.

AI 얼굴 인식을 활용한 근태 및 출퇴근 관리

인력 부족 상황에서 수작업으로 교대 근무와 근태를 관리하는 방식은 상당한 HR 리소스를 필요로 할 뿐만 아니라 부정 출퇴근과 같은 문제에도 취약합니다. AI 기반 얼굴 인식 기술을 활용하면 직원은 몇 초 만에 출퇴근 인증할 수 있으며, 근태 데이터는 급여 및 인력 관리 시스템과 자동으로 연동되어 수작업 데이터 입력이 필요하지 않습니다. 수천 명의 교대 근무자를 운영하는 제조 현장의 경우, 이러한 방식은 이미 제한된 인력으로 운영되고 있는 HR 담당자의 행정 업무 부담을 직접적으로 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

IoT 및 AI 기반 예지보전

숙련된 유지보수 기술자가 부족할 경우, 제조기업은 설비 고장이 발생하기 전에 이상 징후를 발견하는 데 어려움을 겪을 수 있으며, 이는 계획되지 않은 다운타임과 생산 차질로 이어질 수 있습니다. IoT 센서는 온도, 진동, 전류 등의 데이터를 지속적으로 수집해 설비 상태를 모니터링하며, AI는 이러한 데이터 패턴을 분석하여 고장이 발생하기 전에 잠재적인 이상을 식별합니다. 이를 통해 유지보수팀은 예방적 유지보수 작업의 우선순위를 정하고 사전에 일정을 수립할 수 있으며, 제한된 인력으로도 안정적인 운영을 유지하는 데 도움이 됩니다.

AI 및 빅데이터 기반 작업장 안전 모니터링

고위험 구역에 AI 기반 카메라를 설치하면 제조기업은 안전수칙을 지키지 않은 고소 작업, 개인보호구(PPE) 미착용, 제한 구역에 대한 무단 출입 등과 같은 위험 행동을 자동으로 감지하고 관리자에게 실시간 알림을 제공할 수 있습니다. 이를 통해 수작업 관찰에만 의존하는 방식을 줄일 수 있습니다. 또한 축적된 위험 데이터를 빅데이터 기술로 분석하면 안전 관련 패턴을 파악하고, 선제적인 위험 예측과 사고 예방을 지원할 수 있습니다.

위험·반복 작업의 로봇 자동화

로봇은 기존에 지속적인 인력 투입이 필요했던 반복적이고 위험한 작업을 대신 수행할 수 있습니다. 로봇은 고위험 환경에서도 일관되게 작업할 수 있어 작업자의 위험 노출을 줄이는 동시에 교대 인력 운영과 반복 교육에 대한 부담도 줄일 수 있습니다. 이를 통해 제조기업은 특히 인력 채용과 유지가 어려운 직무에서도 운영의 연속성을 확보할 수 있습니다.

수작업을 대체하는 특수 장비 자동화

센서와 3D 공간 매핑 시스템을 통합하면 특수 장비가 사전에 설정된 경로를 따라 자율적으로 작동하고, 지속적인 인력 개입 없이도 변화하는 작업 조건에 자동으로 대응할 수 있습니다. 이러한 방식은 작업 정확도를 향상할 뿐만 아니라 개별 작업자의 기술과 숙련도에 대한 제조기업의 의존도를 줄이는 데에도 도움이 됩니다.

제조업 인력 부족 속 MES(Manufacturing Execution System)의 부상

이러한 기술 가운데 선도적인 제조기업들은 인력 부족 문제를 보다 종합적으로 관리할 수 있는 방안에 주목하고 있습니다.AI 기반 제조실행시스템(MES)은 인력 활용 최적화, 운영 가시성 향상, 프로세스 자동화, 생산성 제고를 지원하는 핵심 기술로 부상하고 있습니다.

온보딩 프로세스 가속화

온보딩은 모든 기업에서 중요한 과정입니다. 신규 직원이 업무 환경과 업무량에 얼마나 빠르게 적응할 수 있는지는 온보딩의 품질에 크게 좌우됩니다. 온보딩을 더욱 신속하게 진행할 수 있도록 지원하는 MES는 효과적인 선택지가 될 수 있습니다. 직관적인 인터페이스를 통해 MES는 신규 직원이 교육 자료, 작업 지침 등 업무에 필요한 정보에 쉽게 접근할 수 있도록 지원합니다. 또한 MES는 직원의 역량과 통합 교육 인증을 관리하고, 특정 기계 및 설비를 조작할 수 있는 직원의 자격과 접근 권한을 관리할 수 있습니다. 예를 들어 직원의 역량, 교육 이수 여부, 자격 조건을 기준으로 특정 설비에 대한 작업자의 접근 권한을 관리할 수 있습니다.

정확한 실시간 가시화

MES의 주요 기능 중 하나는 데이터를 실시간으로 통합하여 보다 정확한 의사결정을 지원하는 것입니다. 이를 통해 전반적으로 다양한 이점을 얻을 수 있습니다. 예를 들어 재고 보유 여부와 같은 제품 상태를 실시간으로 추적하면 직원이 직접 창고의 재고를 확인할 필요가 줄어듭니다. 또한 공장의 생산 현황을 원격에서 실시간으로 가시화하면 필요한 관리 인력의 수를 줄이는 데에도 도움이 될 수 있습니다.

공정 자동 모니터링

제조기업은 이제 MES를 PLC(Programmable Logic Controller), IoT 기기 등과 연동하여 생산 공정을 자동으로 모니터링할 수 있습니다. MES는 제품 및 설비 관련 데이터를 실시간으로 수집·통합하고, 이를 처리하여 보고서를 생성합니다. 이를 통해 기업은 생산 공정에서 발생하는 문제를 즉시 파악할 수 있습니다. 동시에 MES는 신속한 기술적 대응을 지원하여 제품 불량을 최소화하고 품질 향상에 기여합니다.

생산성 향상

기업은 MES가 수집·통합한 데이터를 활용하여 작업자가 현재 어떤 업무를 수행하고 있는지, 그리고 효율적으로 작업하고 있는지를 실시간으로 파악할 수 있습니다. 이를 바탕으로 기업의 자원을 최대한 효율적으로 활용할 수 있는 방안을 수립할 수 있습니다. MESA International의 현장 조사에 따르면 MES를 사용하는 기업들은 평균적으로데이터 입력 시간 75% 감소, 교대 근무 간 문서 작업 56% 감소, 불량 15% 감소를 보고했습니다. 또 다른 조사에서는 제조 사이클 타임이 평균 35% 감소한 것으로 나타났습니다.

첨단 기술을 통한 인재 확보

Industry 4.0 기술 솔루션과 현대적인 업무 환경을 도입하면 잠재적인 인재를 유치하는 데 도움이 될 것으로 기대됩니다. 한 연구에 따르면 업무 효율을 높여주는 도구가 잘 갖춰진 환경을 중요하게 생각하는 근로자가 점차 늘어나고 있습니다. 사용하기 쉬운 인터페이스를 갖춘 MES나 일반적인 문의를 처리할 수 있는 ‘Helpdesk’ 기능이 포함된 MES는 직원들에게 유용한 도구가 될 수 있습니다.

VTI Group의 MES-X

VTI는 AI와 같은 첨단 기술과 제조 전문성을 결합하여 디지털 전환과 비즈니스 성장을 위한 원스톱 소프트웨어 개발 솔루션을 제공합니다. 당사는 MES-X 생산관리 시스템을 중심으로 한 제품 생태계를 구축했으며, 이를 종합적인 원스톱 솔루션으로 제공합니다.

MES-X 생산관리 시스템이란 무엇입니까?

MES-X 통합 생산관리 시스템은 생산성과 생산 프로세스에 참여하는 모든 요소 간의 연계를 높이기 위해 설계된 4개의 핵심 모듈, 즉 MEScore(Manufacturing Execution Management System), WMS-X(Warehouse Management System), QMS-X(Quality Management System), MMS-X(Equipment Management, Maintenance, and Inspection System)로 구성됩니다.

또한 MES-X와 함께 BusEye, ParkingX, FaceX, LogX, Smart ENE, Smart Monitoring System 등 VTI의 자체 AI & IoT 제품도 제공하여 고객 공장의 DX를 더욱 가속화할 수 있도록 지원합니다.

+) MEScore, Manufacturing Execution Management System: 계획 수립부터 실시간 모니터링, 보고에 이르기까지 전체 생산 프로세스를 종합적으로 관리합니다.

+) WMS-X, Warehouse Management System: QR 코드를 활용해 원자재, 제품, 재고를 실시간으로 효율적으로 관리하여 수작업을 줄입니다.

+) QMS-X, Quality Management System: 원자재 입고부터 제조, 출하까지 전 과정의 품질을 관리하여 생산 프로세스를 개선하고 불량품을 줄입니다.

+) MMS-X, Equipment Management, Maintenance, and Inspection System: 기계 및 설비의 관리·유지보수 계획을 수립하고, 이상을 예측 및 경고하며, 투자수익률을 분석합니다.

MES-X 제조실행시스템 구성도

요약

제조업의 인력 부족 문제는 더 이상 단순한 채용의 문제에 그치지 않습니다. 숙련 인력 확보가 갈수록 어려워지는 상황에서 제조기업은 현재 보유한 자원을 바탕으로 운영 효율을 극대화해야 합니다.

이러한 변화에 성공적으로 대응하는 기업은 수작업을 줄이고, 반복적이거나 위험한 업무를 자동화하며, AI, IoT, 로보틱스, 실시간 데이터를 활용해 생산성을 향상할 수 있습니다.

품질 검사와 유지보수부터 생산관리까지, 기술은 제조기업이 보다 효율적이고 간소화된 운영 체계를 구축할 수 있도록 지원하고 있습니다.

VTI는AI, IoT, MES-X를 기반으로 한 통합 제조 솔루션을 제공하여 제조기업이 수작업에 대한 의존도를 낮추고, 생산성을 높이며, 디지털 전환을 가속화할 수 있도록 지원합니다. AI와 관련하여 궁금한 사항이 있으시면 언제든지 문의해 주시기 바랍니다.

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