인더스트리 4.0의 양면전략은 새로운 유형의 설비 및 기계, 즉 스마트 팩토리 분야에서 국제적으로 선도적인 위치를 확보하고, 스마트 팩토리 적용 분야인 제조업의 국제적인 경쟁력을 가지는 것이다. 그리고 후자는 스마트 팩토리 수출에도 긍정적인 영향을 미친다.

이는 독일 인더스트리 4.0 활동을 조율하는 위원회인 ‘플랫폼 인더스트리 4.0’이 제안한 양면전략에 잘 나타나 있다.

상기한 양면 전략의 목표를 달성하기 위해서는 다음과 같은 인더스트리 4.0의 특성이 실현돼야 한다.

가치사슬 전체를 아우르는 엔드투엔드 엔지니어링 개념도. /자료 Kagermann

△가치창출네트워크의 수평적 통합(Horizontal integration through value networks) △전체 가치창출사슬에 걸친 엔지니어링에 있어서 엔드 투 엔드 디지털 연계(End-to-end digital integration of engineering across the entire value chain) △수직적 통합과 네트워크화 된 생산 체계(Vertical integration and networked manufacturing systems)다.

가치창출네트워크의 수평적 통합이란 각 조직이 법적으로 독립돼 있고, 업무 수행과 관련된 의사결정을 할 때도 독자적인 각 조직들이 효율성을 극대화하기 위해 긴밀하게 협력해 업무를 수행하는 것을 의미한다.

엔드투엔드 디지털 연계는 가치창출과 관련된 전체 가치사슬에서 엔지니어링 프로세스가 처음 기획에서부터 제품의 출고 이후 애프터서비스까지 투명하게 확인할 수 있고 긴밀하게 연계되어야 한다는 것을 의미한다. 이는 하나의 조직 내부에서 처리되든 아니면 여러 조직에 걸쳐서 처리되든 마찬가지다.

전통 자동화 피라미드와 인더스트리4.0 시대의 변화. /자료 VDI·VDE

수직적 통합과 네트워크화된 생산체계란 하나의 조직 내에서 효율성을 극대화시키기 위해 조직, 기능 간에 긴밀하게 연계된 것을 의미한다. 인더스트리 4.0에서 수직적 통합은 이미 90년대부터 논의되기 시작한 네트워크형 조직을 말한다. 전통적으로 강력하게 통합된 '자동화 피라미드'가 해체되고 조직들은 느슨하게 연계(Loosely Coupled Integration)된다. 여기서 말하는 전통적인 피라미드에는 운영 단계뿐만이 아니라 경영 계층에 이르는 조직 전체도 포함된다.

인더스트리 4.0이 궁극적으로 추구하는 바는 다음과 같이 요약할 수 있다. 단순한 공장자동화, 혼류생산을 위한 유연생산시스템의 확대나 단순히 전통적인 프로세스 혁신을 통한 에너지 절감, 생산성 증대가 아니다. 오히려 기존의 자동화를 확대해도 더 이상은 생산성이 향상되지 않는 것을 확인하고, 사물인터넷(IoT) 빅데이터, 사이버물리시스템(CPS) 같은 기술을 이용해 시장의 변화에 맞춰 개별 고객이 원하는 것을 만들고자 기존의 생산방식을 완전히 바꾸고자 하는 것이다.

개인 맞춤형 제품을 제공하되, 장기적으로는 대량생산 가격에 맞추는 것이 목표다. 이를 위해 탄력적인 (resilient) 유연한 생산 시스템을 개발하고 생산성도 보다 향상시켜야 한다. 제조 시스템이 중앙집중형 조립 라인 형태가 아니라 프로세스 모듈로 구성된 분권화된 생산 체계로 변화되어야 한다.

개인별 맞춤 생산은 산업에 따라서는 전통적인 조립 라인에서도 이뤄질 수 있다. 다만 조립 라인에서 예전과 같이 전통적인 대량생산이 가능하지만 조립방식이 분권화되어 그 사이에 언제든지 개별 생산이 추가 비용 없이 가능한 상황을 말한다.