스마트팩토리 산업동향과 주요 기술동향/구축사례 및 관련 로봇시장 분석 (2025)

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  20004063

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  한국노동연구원

Ⅰ. 4차 산업혁명시대 스마트팩토리 산업동향 및 기반 기술동향371. 스마트팩토리 개요371) 개념372) Factory Automation과의 차이점393) 특징 및 차별화 요소414) 충족요건 및 구성요소43(1) 요건 3단계43(2) 기술적 구성요소445) 적용범위 및 핵심기술46(1) 적용범위46(2) 9대 핵심기술472. 스마트팩토리 생태계 현황 및 분석481) 스마트팩토리 수준별 단계482) 스마트팩토리 밸류체인 분석503) 스마트팩토리 구축 및 파급효과52(1) 구축 효과52(2) 경제적 파급효과534) 국내 스마트팩토리 생태계 현황54(1) 생태계 현황54(2) 기술 경쟁력 현황56(3) 소프트웨어 기술현황573. 스마트팩토리 산업동향 및 전망581) 국내외 스마트팩토리 시장동향 및 전망58(1) 국내58(2) 국외592) 스마트팩토리 5대 요건 및 주요 tool 효과60(1) 5대 요건60(2) 산업에 따른 주요 tool 효과603) 스마트팩토리 도입현황 및 분석62(1) 성공적 도입을 위한 고려사항621.1) 사전 체크 리스트621.2) 추진 방향성621.3) 도입 접근법63(2) 제조기업 도입 전략 제시65(3) 국내 시장 개화 및 도입현황663.1) 시장 개화시기663.2) 투자 및 구축전략683.3) 단계별 구축수준693.4) 부문별 도입현황703.4.1) 지역별 도입현황703.4.2) 업종별 도입현황713.4.3) 공급기업 지원분야714) 국내외 스마트팩토리 관련 정책 분석73(1) 국내731.1) 선도사업 현황731.2) 보급사업 비전 및 목표731.3) 설비 투자 금융 지원정책741.4) 보급계획 및 목표75(2) 국외775) 국내외 주요 스마트팩토리 플레이어 현황80(1) 국내801.1) 주요 대기업 현황801.1.1) IT서비스 계열사 현황801.1.2) 주요 업체별 사업 현황80a) 삼성SDS80b) LG CNS81c) SK C&C83d) 포스코ICT841.1.3) Captive향 구축현황851.2) 주요 중소기업 현황88(2) 국외922.1) 필수업체 경쟁력 및 트렌드922.2) 주요국 선도업체 현황936) 스마트팩토리 관련 표준 및 특허 동향95(1) 표준동향951.1) 관련 표준규격951.2) 국내 관련단체95(2) 국내 특허동향972.1) 연도별 출원현황972.2) 출원인별 출원현황972.3) 기술분야별 출원동향984. 스마트팩토리 주요 기반 기술동향 및 전망991) 사이버물리시스템(CPS)99(1) 개요991.1) 개념991.2) 아키텍처1001.3) CPS의 가치1011.4) 핵심 기술요소101(2) IoT와 CPS의 연계103(3) 스마트팩토리와 CPS1053.1) 시스템 운영모델에 대한 사고1053.2) 프로세스 혁신 4가지 요소1063.3) CPS 기반 스마트팩토리의 설계 및 운영1073.3.1) 스마트팩토리에서 CPS 기술의 분류1073.3.2) 지능형 스마트팩토리 설계 및 운영1073.3.3) Digital Twin 가상화1082) IoT 기반 포그 컴퓨팅(Fog Computing)110(1) IoT 환경 조성1101.1) IoT 개념1101.2) IoT 환경구축111(2) IoT 기반 Fog Computing1133) 인공지능(AI)115(1) AI 개요1151.1) 개념1151.2) 분류116(2) AI 기반기술 및 활용사례1162.1) 기반 기술1162.2) 산업별 활용사례117(3) AI 기반 스마트팩토리 적용 분야별 Breakthrough1193.1) 개요1193.2) 적용 분야별 Breakthrough1193.2.1) 로봇 자동화1193.2.2) 공정 간 연계제어1203.2.3) 전문가 공정제어1203.2.4) 설비 예방정비1214) 빅데이터(Big Data)122(1) 개요122(2) 스마트팩토리와 빅데이터1242.1) 스마트팩토리 관점의 빅데이터 4V 특징1242.2) 제조업 빅데이터 적용분야1242.3) 스마트제조 분석의 현재와 한계1252.4) 성공적인 빅데이터 분석의 필요조건 및 전망1262.4.1) 빅데이터 고속 분석 성능1262.4.2) 효율적인 데이터 추출1272.4.3) 향후 전망1295) 로보틱스(Robotics)132(1) 4차 산업혁명 시대 Robotics의 변화132(2) 분류별 시장규모 및 전망1332.1) 산업용 로봇1332.2) 협동 로봇133(3) 국내 기술수준 및 대표 기업사례1343.1) 기술수준 및 발전 전망1343.2) 글로벌 대표기업 사례: 화낙(Fanuc)1356) 3D 프린팅(3D Printing)136(1) 개요1361.1) 개념1361.2) 주요 장단점 및 기대효과1371.3) 일반 제조공정과의 차이점138(2) 국내외 시장규모 및 전망1392.1) 국내1392.2) 국외139(3) 3D 프린팅 소재 산업동향1413.1) 고부가가치 소재현황1413.1.1) 주요 플레이어 현황1413.1.2) 차세대 3D 프린팅 소재 수요 및 적용분야1423.1.3) 국내외 3D 프린팅용 금속소재 시장규모143a) 국내143b) 국외1433.2) 국내 산업수준1443.3) 3가지 비즈니스 기회1457) 사이버 보안(Cyber Security)146(1) 스마트팩토리 보안 이슈1461.1) 산업제어시스템(ICS) 보안사고 사례1461.2) ICS 보안사고 사례의 2가지 유형1471.2.1) ICS의 동작을 방해하기 위한 공격1471.2.2) 해킹을 통한 시스템상 자료 변조 및 유출149(2) 스마트팩토리 보안대책 및 고려사항1522.1) 산업 Network의 보안 3요소 우선순위1522.2) 스마트팩토리 계층별 적용되는 보안기술1522.2.1) 보안 아키텍처1522.2.2) 보안기술1532.3) 스마트팩토리 보안모델(안)1542.4) 고려사항155(3) 주요국 스마트팩토리 보안동향157Ⅱ. Industry 4.0 제조혁신 트렌드 및 스마트팩토리 구축사례1611. 4차 산업혁명 추진방향 및 제조혁신 전망1611) 4차 산업혁명 개요161(1) 개념161(2) 발전 과정162(3) 주요 추동요인(drivers)1642) 4차 산업혁명과 IT-OT 융합165(1) IT-OT 융합 개요165(2) IT-OT의 공진화 개념165(3) 융합 및 제조분야 혁신166(4) 뿌리기술1673) 4차 산업혁명으로 인한 경제적 파급효과 및 미래 Biz. 모델168(1) 경제적 파급효과 및 불확실성168(2) 미래 비즈니스 모델1704) 국내외 4차 산업혁명 추진방향 및 계획171(1) 국내1711.1) 추진현황 및 계획1711.1.1)「문재인정부 국정운영 5개년 계획」1711.1.2)「4차 산업혁명 대응계획」1721.1.3)「지능정보사회 중장기 종합대책」1741.2) 각 부처별 대응정책1761.3) 시사점 - 추진 전략 차별화 및 글로벌 협력177(2) 국외1792.1) 주요국 대응 주요 기조1792.2) 국가별 추진방향 및 특징1802.3) 정책추진 시나리오 유형1835) 4차 산업혁명과 제조혁신184(1) 스마트 제조(Smart Manufacturing)1841.1) 개요1841.2) 발전 단계1861.3) 내·외부 기대효과187(2) Industry 4.0과 스마트팩토리1892.1) 개요1892.2) CPS 기반 스마트팩토리189(3) 제조업 패러다임 변화1922. 제조업 패러다임 변화에 따른 스마트팩토리 구축사례1941) 초연결을 통한 사물 인지력 제고194(1) 개요1941.1) IoT 변화 및 발전방향1941.2) 초연결화의 진화방향1941.3) IoT 확산 전망195(2) 대표 사례1972.1) GE1972.1.1) 생각하는 공장(Brilliant Factory)1972.1.2) 프레딕스(Predix)와 연계1992.2) POSCO1992.2.1) 개요1992.2.2) 주요 계열사별 기술 도입현황2002.2.3) 포스프레임(PosFrame)2012) 플랫폼 기반 디지털 기술을 통한 생산성 혁신202(1) 개요202(2) 대표 사례2042.1) Siemens2042.1.1) 디지털 트윈(Digital Twin)2042.1.2) 암베르크 공장2052.2) Mitsubishi Electric2062.2.1) e-F@ctory2062.2.2) 구축효과 및 사례2073) 맞춤형 생산으로의 패러다임 변화209(1) 개요209(2) 대표 사례2112.1) Adidas2112.1.1) 스피드팩토리(Speed Factory)2112.2) Nobilia2122.2.1) Manufacturing by Wire2124) 디지털 노동(Digital Labor)의 지능화214(1) 개요2141.1) Gig Economy와 디지털 노동 플랫폼2141.2) 디지털 노동의 스펙트럼214(2) 대표 사례2162.1) Tesla2162.2) LS산전2172.2.1) 스마트팩토리 모델2172.2.2) 청주1사업장 도입현황 및 효과2175) 사이버 보안으로의 전환219(1) 개요2191.1) 스마트팩토리 보안위협2191.2) 차세대 사이버 보안 트렌드220(2) 대표 사례2222.1) DEW2222.1.1) McAfee 보안 솔루션 도입2222.2) Steelcase2232.2.1) Darktrace 머신러닝 기반 보안시스템 도입2236) 소재의 첨단화226(1) 개요2261.1) 4차 산업혁명 시대의 소재산업2261.2) 소재 유형별 첨단화 트렌드227(2) 대표 사례2282.1) Boeing2282.2) 국내 기업2302.2.1) 첨단 티타늄 소재2302.2.2) 특수 용접 소재2312.3) 국내 개방형 FaaS 라인 연구2313. 미래 스마트팩토리 발전방향2341) 제조업 혁신 키워드2342) 5G로 인한 스마트팩토리 비즈니스 기회235(1) 5G와 디지털 트윈235(2) 5G-디지털 트윈을 통한 기회요인2373) 스마트팩토리 미래 발전방향239Ⅲ. 스마트팩토리를 위한 산업용 로봇시장과 주요 플레이어 동향 및 센서기술 현황2431. 개요2431) 로봇 개요2432) 산업용 로봇 개요245(1) 종류245(2) 구조247(3) 제조업 Robotisation2492. 산업용 로봇 생태계 현황 및 산업전망2501) 산업용 로봇 산업 특성 및 Value Chain250(1) 산업구조250(2) 산업특징250(3) Value Chain251(4) 제조업 GVC에 미치는 영향252(5) 도입 결정의 3가지 요소 기준2532) 로보틱스 M&A 현황 및 관련 기업 Top pick254(1) 글로벌 M&A 현황254(2) 일본 로보틱스 기업 Top pick257(3) 국내 로보틱스 기업 Top pick258(4) Global Robotics ETF 2선2593) 주요국 산업용 로봇 시장 특징 및 진출방안260(1) 특징 비교260(2) 주요국 시장 진출방안2612.1) 개요2612.2) 주요국 시장 진출방안2612.2.1) 중국2612.2.2) 미국2622.2.3) 프랑스2632.2.4) 기타2634) 산업용 로봇 기술 발전방향265(1) 개요265(2) 다품종 소량생산 체계와 지능화265(3) 인간-로봇 협업(Human-robot collaboration)267(4) 기계학습(Machine Learning)2705) 산업용 로봇 표준화 동향272(1) ISO/TC 299 표준272(2) 국내 표준2753. 국내외 산업용 로봇 시장규모 및 전망2761) 국내276(1) 전체 시장규모 및 전망276(2) 산업별 시장규모 및 전망2772) 국외278(1) 글로벌 시장규모 및 전망278(2) 종류별 시장 점유율 전망279(3) 적용 산업별 시장규모 및 점유율 전망279(4) 지역/국가별 시장규모 및 전망2814.1) 지역별 시장전망2814.2) 국가별 시장전망281(5) 기업별 시장 점유율 현황2834. 주요국 산업용 로봇 시장동향 및 주요 플레이어 현황2841) 중국284(1) 시장현황 및 전망2841.1) 출하량 기준 시장규모 및 전망2841.2) 주요 응용분야 및 3C 판매량 추이284(2) 산업동향 및 전망2862.1) 산업현황2862.2) 경쟁력 확보 전략2872.3) 지역별 로봇산업 특징2892.4) 지역별 로봇 클러스터 현황289(3) 관련 정책동향292(4) 주요 플레이어 현황2944.1) GSK2944.2) EFORT2954.3) SIASUN2962) 미국297(1) 산업동향 및 전망2971.1) 산업 도입현황2971.2) 수요도 전망298(2) 관련 정책동향2992.1) 로드맵 수립2992.2) NRI/NNMI299(3) 주요 플레이어 현황3023.1) Adept Technology3023.2) Rockwell Automation3033) 독일304(1) 산업동향 및 전망3041.1) 시장현황 및 전망3041.2) Industrie 4.0 중점 타깃 사업304(2) 관련 정책동향306(3) 주요 플레이어 현황3093.1) ABB3093.1.1) 기업 개요3093.1.2) 주요 제품현황3093.1.3) 최신 공장 구축현황3113.2) KUKA3123.2.1) 기업 개요3123.2.2) 주요 제품현황3133.3) SCHUNK3173.3.1) 기업 개요3173.3.2) 주요 제품현황318a) Pick and Place Unit318b) 그리핑 시스템319c) 로봇 팔과 그리핑 시스템 키트3213.4) Staubli3223.4.1) 기업 개요3223.4.2) 주요 제품현황3224) 일본325(1) 산업동향 및 전망3251.1) 산업현황 및 전략3251.2) AI 기반 티칭 기술융합3261.2.1) MUJIN3261.2.2) Mitsubishi3271.2.3) YASKAWA328(2) 관련 정책동향330(3) 주요 플레이어 현황3323.1) Fanuc3323.1.1) 기업 개요3323.1.2) 주요 제품현황332a) 산업용 로봇332b) 필드(FIELD) 시스템과 AI 융합3343.1.3) 생산설비 구축현황3363.2) Seiko Epson3373.2.1) 주요 제품현황3373.2.2) 생산설비 구축현황3383.3) Kawasaki3393.3.1) 주요 제품현황3393.3.2) 생산설비 구축현황3413.4) Yasukawa3423.4.1) 주요 제품현황3423.4.2) 생산설비 구축현황3445) 한국346(1) 산업동향 및 전망346(2) 관련 정책동향348(3) 주요 플레이어 현황3503.1) 현대중공업지주3503.1.1) 기업 개요3503.1.2) 관련 사업현황3513.1.3) 제품개발 동향3533.1.4) 주요 협력현황3553.2) 두산로보틱스3573.2.1) 기업 개요3573.2.2) 주요 제품현황3583.3) 한화정밀기계3603.3.1) 기업 개요3603.3.2) 주요 제품현황3613.4) 로보스타3633.4.1) 기업 개요3633.4.2) 주요 사업현황3653.5) 휴림로봇3673.5.1) 기업 개요3673.5.2) 주요 제품현황3683.6) 뉴로메카3693.6.1) 기업 개요3693.6.2) 주요 사업현황3703.6.3) 주요 제품현황372a) 인디(Indy)372b) 델타 로봇 D373c) 스텝(STEP)375d) CORE 시리즈3763.7) 스맥3773.7.1) 기업 개요3773.7.2) 주요 사업현황3773.7.3) 주요 제품현황3793.8) 한컴로보틱스3803.8.1) 기업 개요3803.8.2) 주요 제품현황381a) 구분 적재 로봇 시스템382b) AGV 시스템3835. 스마트팩토리 로봇을 위한 혁신 센서기술 현황3851) 자기 위치 센서3852) 점유 센서387(1) LIDAR 센서387(2) 초음파 센서3873) 동체 감지 센서389(1) CMOS 이미지 센서389(2) 3D 비전 스테레오 센서3904) 힘 토크 센서3915) 전원 관리 센서393Ⅳ. 스마트팩토리 차세대 신성장 아이템 분석 - 협동로봇, 물류로봇과 AGV3971. 협동로봇(Cobot, Collaborative Robot)3971) 개요397(1) 개념397(2) 종류398(3) 주요 특징 및 기술범위4003.1) 특징4003.2) 기술범위4003.2.1) 제품분류 관점4003.2.2) 공급망 관점401(4) 산업용 로봇과의 차이점402(5) 관련 기술 및 기본 기능4032) 국내외 협동로봇 시장규모 및 전망404(1) 국내404(2) 국외4042.1) 글로벌 시장규모 및 전망4042.2) 적용 산업별 시장규모 및 전망4052.3) 지역/국가별 시장규모 및 전망4052.3.1) 지역별 시장전망4052.3.2) 국가별 시장전망4062.4) 기업별 시장 점유율 현황4063) 협동로봇 생태계 현황 및 산업전망408(1) 혁신성4081.1) 인간-로봇의 공간 공유4081.2) 용이한 수용성4081.3) 노동시장 유지4091.4) 산업 효율성 증대 최적화409(2) 적용효과 및 사례4102.1) 도입 목적4102.2) 적용 효과4102.3) 적용 확대사례411(3) 확산 조건4133.1) 국제 표준현황4133.1.1) 안전 규정4133.1.2) 준수 입계값4143.2) 국내 Alliance 현황416(4) 인간-로봇 협력을 위한 정책사례4184.1) 미국4184.2) 일본4194.2.1) AI-로봇-사람의 공진화 시스템4194.2.2) 공진화 단계 시나리오419(5) 중국 시장분석 및 성장 전망4215.1) 시장분석4215.1.1) 시장규모 및 전망4215.1.2) 응용시장 점유율 현황4215.2) 투자유치 동향4225.3) 주요 기업현황4235.3.1) 현지 기업현황4235.3.2) 중국 진출 한국 기업현황4255.3.3) 중국 진출 해외 기업현황4265.4) 시사점4274) 국내외 주요 플레이어 협동로봇 기술개발 사례428(1) 국내428(2) 국외4302. 물류로봇과 AGV(Automatic Guided Vehicle)4361) AGV 개요436(1) 개념4361.1) 물류로봇4361.2) AGV(Automatic Guided Vehicle)437(2) 활용분야438(3) 기술범위4383.1) 제품분류 관점4383.2) 공급망 관점439(4) 관련 주요기술440(5) 유도방식에 따른 장단점 비교4412) 국내외 AGV 시장규모 및 전망442(1) 국내442(2) 국외4423) AGV 산업동향 및 기술 트렌드 전망443(1) 도입 방법론443(2) 도입환경 및 활성화 방안4452.1) 도입사례4452.2) 도입저해 요인 및 시사점4462.3) 도입 활성화 방안 - AGV 렌탈 서비스446(3) 기술개발 트렌드4483.1) AGV 기술 변화와 방향4483.2) 로봇팔 기술과 AGV의 결합4493.3) 인공지능 기술과 AGV의 결합4503.4) 기술개발 트렌드4513.5) 기술전망452(4) 국내 기술수준 및 도입전략454(5) 중국 시장 성장전망4555.1) 산업 특징 및 전망4555.2) AGV 로봇 밀도4565.3) 주요 기업별 제품개발 및 도입사례4565.3.1) 제품개발 사례4565.3.2) 택배사업 도입사례4574) 국내외 AGV 관련 주요 기업별 기술개발 및 도입사례459(1) 국내4591.1) 유도그룹4591.2) 씨에이시스템4601.3) 티로보틱스4611.4) 신세계건설4621.5) 대연시스템4631.6) 한성웰텍4631.7) 수성464(2) 국외4662.1) Amazon4662.2) Locus Robotics4672.3) Agilox4682.4) 6 River Systems4692.5) Fetch Robotics4692.6) 징둥(京?)470