스마트 제품을 제조하기 위해서는 자재 및 제품이 스스로 제어될 수 있고, 제조 과정에서 스마트 팩토리와 스스로 정보를 교환할 수 있어야 한다.

인더스트리 4.0 비전에서, 스스로 제어되는 자재 혹은 중간재는 제조 과정에서 기계에게 어떤 작업 단계를 수행해야 하는지 알려준다. 이를 위해 제품은 스스로에 대한 작업계획을 알아야 하고 이미 수행된 작업 단계 정보를 필요로 한다. 이러한 정보는 객체 정보, 모니터링, 제품의 기억장치 등의 도움을 받아 수집될 수 있다.

제품은 네트워킹 및 통합, 스스로 정보를 제공하는 등 제품의 기능과 함께 기계에게 다음 작업 단계를 알려줄 수 있다. 전체 작업 진척 상황의 확인은 자동 자체 확인 기능 및 스스로의 위치 확인 기능을 전제 조건으로 한다. 이와 같이 자재 또한 스마트한 기능을 보유해야 한다.

그러나 예를 들어 부품의 크기가 작아 자재 자체에 그러한 기능을 넣기 힘들 경우는 자재를 담은 용기가 역할을 대신할 수 있다.

또한 스마트 제품은 이용 단계에서 계속해서 자신의 제조업체와 정보를 교환하여 제품의 개선에 활용될 수 있으며, 이는 스마트 서비스의 기반이 된다. 이에 대해 독일기계·설비협회(VDMA)의 장학재단 Impuls-Stiftung(이하 Impuls)에서 든 사례는 다음과 같다.

제품 및 자재의 정보 제공 기능은 이용 단계에서 데이터 기반 스마트 서비스를 위한 기반이 된다. 예를 들어 원격유지보수 혹은 특정 자재의 작업을 위한 기계·설비 조정계수 등에 관한 정보가 있다. 제조업체를 위해 중요한 제품의 이용 행태나 제조 데이터의 집적을 통해 제품 개발 지원 가능성이 추가된다. 이용 조건을 명확하게 세부적으로 분석하고, 이를 기반으로 제품을 계속 개선할 수 있다. 이와 함께 기업들은 정확하게 잠재적 이용자나 고객이 필요로 하는 제품 및 솔루션에 대한 접근 방법을 향상시킬 수 있다.

스마트 제품 영역에서 준비 수준(준비도) 확인을 위한 제품의 ICT 추가 기능 및 데이터 분석 범위 등은 이용 단계에서 가져온다. 나아가 스마트 제품은 고객이 제품을 사용하는 도중에 제품의 특성을 일시적으로 바꾸기까지 할 수도 있다. 4편에서 언급한 소프트웨어 원격 조작을 통해 자동차의 성능을 일시적으로 조정하는 사례가 이를 잘 설명해준다.

다양한 기능을 보유한 스마트 제품을 만들기 위해서는 제품의 설계 단계부터 그 기능을 염두에 두어야 한다.

Impuls는 스마트 제품 준비도는 다음과 같은 8가지 제품의 부가 기능으로 평가할 수 있다고 제안한다. ▲객체 정보 ▲모니터링 ▲제품의 기억장치 ▲네트워킹 혹은 통합 ▲스스로 정보 제공 ▲어시스턴트 시스템 ▲자동 자체 확인 ▲스스로의 위치 확인이다.

어시스턴트 시스템은 소비재 분야를 예로 들자면 아마존 앱이 기존의 구매를 기반으로 구매 제안을 하는 것이 있다. 기계·설비 분야에서는 기계가 기존의 작업 주문을 기반으로 조정계수를 제안할 수 있는 경우를 말한다.

Impuls는 스마트 제품의 준비도를 부가 기능의 보유 여부와 수준, 데이터의 활용 수준을 이용해 5단계로 분류한다.

스마트 제품의 준비도 수준. /자료= Impuls, 2015, 원문은 VDMA 회원 설문조사, 2015; IW 미래 패널 2015, 26번째 설문조사. 모집단 수는 243개고, 20명 이상의 직원을 보유한 기업만 반영했다.

그림에서 0 ‘관련 없음’ 단계는 IT 기반 부가 기능을 보유하지 못한 상황을 말한다. 제품 개발, 판매 지원, 원격 유지보수 등 이용 단계에서 데이터를 확보하지 못하는 상황이며, 이러한 기업은 관련 없음으로 분류한다.

지난해 4~7월에 독일 기계·설비산업의 232개 기업을 대상으로 수행한 설문조사에서 0 단계에서 5단계까지 각각 55.3%, 13.4%, 14.6%, 4.9%, 5.5%, 6.4%를 차지한 것으로 나타났다.