첨단 산업의 핵심 스마트제조 기술시장 현황 및 개발전략

Ⅰ. 스마트제조 기술 시장과 동향 25
1. 스마트제조 25
1-1. 스마트제조 현황 25
1) 정의 및 필요성 25
2) 범위 29
1-2. 스마트제조시장 동향 분석 32
1) 주요국 정책 32
2) 시장 동향 40
3) 주요기업 동향 41
4) 기술개발 동향 54
2. 세계 스마트제조 정책 세부 분석 66
2-1. 일본 66
2-2. 중국 76
2-3. 독일 85
2-4. 미국 94
Ⅱ. 스마트제조 기술 현황 분석 107
1. 산업용 지능형 센서 107
1-1. 산업용 지능형 센서 분석 107
1) 정의 및 필요성 107
2) 범위 110
3) 외부환경분석 114
4) 시장환경분석 122
1-2. 기술개발 현황 123
1) 기술개발 이슈 123
2) 기업 동향 131
3) 주요 기술개발 로드맵 136
1-3. 특허 동향 138
2. 인간-기계 협업 140
2-1. 인간-기계 협업 분석 140
1) 정의 및 필요성 140
2) 범위 143
3) 외부환경분석 145
4) 시장환경분석 148
2-2. 기술개발 현황 150
1) 기술개발 이슈 150
2) 기업 동향 155
3) 주요 기술개발 로드맵 159
2-3. 특허 동향 162
3. 지능형 공정 제어 솔루션 분석 164
3-1. 지능형 공정 제어 솔루션 분석 164
1) 정의 및 필요성 164
2) 범위 167
3) 외부환경분석 168
4) 시장환경분석 172
3-2. 기술개발 현황 175
1) 기술개발 이슈 175
2) 기업 동향 181
3) 주요 기술개발 로드맵 186
3-3. 특허 동향 188
4. 스마트제조용 디지털 트윈 190
4-1. 스마트제조용 디지털 트윈 분석 190
1) 정의 및 필요성 190
2) 범위 194
3) 외부환경분석 196
4) 시장환경분석 204
4-2. 기술개발 현황 206
1) 기술개발 이슈 206
2) 기업 동향 213
3) 주요 기술개발 로드맵 220
4-3. 특허 동향 222
5. 스마트 비전 검사 시스템 224
5-1. 스마트 비전 검사 시스템 분석 224
1) 정의 및 필요성 224
2) 범위 226
3) 외부환경분석 228
4) 시장환경분석 232
5-2. 기술개발 현황 233
1) 기술개발 이슈 233
2) 기업 동향 237
3) 주요 기술개발 로드맵 245
5-3. 특허 동향 247
6. 스마트 물류 시스템 249
6-1. 스마트 물류 시스템 분석 249
1) 정의 및 필요성 249
2) 범위 251
3) 외부환경분석 253
4) 시장환경분석 257
6-2. 기술개발 현황 259
1) 기술개발 이슈 259
2) 기업 동향 262
3) 주요 기술개발 로드맵 269
6-3. 특허 동향 271
7. 스마트 설비 관리 시스템 273
7-1. Boron-SiC Edge Ring 분석 273
1) 정의 및 필요성 273
2) 범위 275
3) 외부환경분석 277
4) 시장환경분석 282
7-2. 기술개발 현황 284
1) 기술개발 이슈 284
2) 기업 동향 290
3) 주요 기술개발 로드맵 295
7-3. 특허 동향 297
8. 지능형 애플리케이션 299
8-1. 지능형 애플리케이션 분석 299
1) 정의 및 필요성 299
2) 범위 301
3) 외부환경분석 303
4) 시장환경분석 309
8-2. 기술개발 현황 310
1) 기술개발 이슈 310
2) 기업 동향 316
3) 주요 기술개발 로드맵 325
8-3. 특허 동향 328
9. 스마트제조용 엣지 컴퓨팅 330
9-1. 스마트제조용 엣지 컴퓨팅 분석 330
1) 정의 및 필요성 330
2) 범위 333
3) 외부환경분석 336
4) 시장환경분석 341
9-2. 기술개발 현황 344
1) 기술개발 이슈 344
2) 기업 동향 352
3) 주요 기술개발 로드맵 362
9-3. 특허 동향 364
Ⅲ. 스마트제조 기술의 활용 369
1. 스마트제조 사업 신규지원 대상 369
1-1. 2023년 369
1-2. 2022년 382









Ⅰ. 스마트제조 기술시장과 동향
표목차
25
<표1-1> 스마트공장의 제조 단계별 모습 27
<표1-2> 스마트공장과 공장자동화 27
<표1-3> 스마트제조 분야 가치사슬 29
<표1-4> 스마트공장 수준 총괄도 31
<표1-5> 주요국 스마트제조 정책 현황 및 특징 32
<표1-6> 세계 스마트제조 시장규모 및 전망 40
<표1-7> 국내 스마트제조 시장규모 및 전망 40
<표1-8> 국가별 스마트제조 시장 규모 및 예상 성장률 66
<표1-9> 주요국의 산업용 로봇의 연간 설치 규모 및
제조 산업의 로봇 밀도 66
<표1-10> AI 적용으로 인한 주요국의 노동 생산성 향상
예상 비율 (2035년 전망치) 67
<표1-11> 주요국의 스마트제조 기술 수준 및
기술격차 비교 67
<표1-12> 주요국 WEF 미래 생산능력 평가 68
<표1-13> 일본의 스마트 제조 관련 주요 정책 및
정부 활동 69
<표1-14> 일본의 스마트 제조 관련 주요 정책 및
정부 활동 타임라인 71
<표1-15> 스마트제조 관련 국가성장전략 요약 72
<표1-16> 최근의 일본 주요 스마트제조 관련 정책 및
정부 활동 73
<표1-17> 2020년 일본 디지털 전환(DX) 제조업 관련
주요 사업 75
<표1-18> 주요국의 국내총생산 및 1인당
국내 총샌산 비교 76
<표1-19> 주요국 제조업 GDP 비중 및 코로나19 위기
전후 성장률과 수출증가율 변화 정도 76
<표1-20> 주요국의 연도별 제조업
경쟁력(CIP 지수) 순위 비교 77
<표1-21> 글로벌 제조강국 발전지수 상대지수 78
<표1-22> 주요국의 자동화 준비 지수 순위 및 점수 78
<표1-23> 주요국의 스마트제조 기술 수준 및
기술격차 비교 79
<표1-24> 주요국 WEF 미래 생산능력 평가 80
<표1-25> 중국의 주요 스마트제조 관련
산업 육성 정책 및 실행 계획 81
<표1-26> 중국의 스마트제조 관련 주요 정책 및
정부 활동 타임라인 83
<표1-27> 최근의 중국 주요 스마트제조 관련
산업 육성 정책 및 실행계획 84
<표1-28> 국가별 스마트제조 시장 규모 및 예상 성장률 85
<표1-29> 주요국의 산업용 로봇의 연간 설치 규모 및
제조 산업의 로봇 밀도 85
<표1-30> AI 적용으로 인한 주요국의 노동 생산성
향상 예상 비율(2035년 전망치) 85
<표1-31> 주요국의 스마트제조 기술수준 및
기술격차 비교 87
<표1-32> 주요국 WEF 미래 생산능력 평가 90
<표1-33> 독일의 스마트제조 관련 주요 정책 및
정부 활동 타임라인 90
<표1-34> 국가별 스마트제조 시장 규모 및 예상 성장률 94
<표1-35> AI 적용으로 인한 주요국의
노동생산성 향상 예상비율(2035년 전망치) 95
<표1-36> 주요국의 스마트제조 기술수준 및
기술격차 비교 95
<표1-37> 주요국 WEF 미래 생산능력 평가 96
<표1-38> 미국-독일-일본의 스마트공장 전략 비교 98
<표1-39> 미국의 스마트제조 관련 주요 정책 및
정부 활동 타임라인 98
<표1-40> 미국 기업의 스마트공장 활용사례 101
Ⅱ. 스마트제조 기술 현황 분석 107
<표2-1> 산업용 지능형 센서 품목 산업구조 111
<표2-2> 용도별 분류 112
<표2-3> 검출 대상별 센서의 종류 112
<표2-4> 센서의 분류 113
<표2-5> 초정밀 지능형 온도 센서의 특징 117
<표2-6> 나노 바이오 분야에서의
초정밀 지능형 센서 적용 118
<표2-7> 국방기술 분야에서의
초정밀 지능형 센서 적용 118
<표2-8> 센서 사업 세계 시장 규모 및 전망 122
<표2-9> 센서 산업 국내시장 규모 및 전망 122
<표2-10> 센서의 진화과정 및 세대별 정의 124
<표2-11> 8대 스마트 센서 분야별
국내 기술 개발 동향 130
<표2-12> 제품별 주요 기업 135
<표2-13> 산업용 지능형 센서 기술개발 로드맵 136
<표2-14> 산업용 지능형 센서 분야 핵심기술 136
<표2-15> 산업용 지능형 센서 핵심기술 연구목표 137
<표2-16> 스마트제조용 인간-기계 협업패키지 품목
산업구조 143
<표2-17> 용도별 분류 143
<표2-18> 인간-기계 협업 핵심기술별 정의 144
<표2-19> 과업 특화형 AR/VR 디스플레이 도구 분야의
세부 기술범위 144
<표2-20> AR-VR 세계 시장규모 및 전망 148
<표2-21> AR-VR 국내 시장규모 및 전망 149
<표2-22> 스마트제조 인간-기계 협업패키지
기술개발 로드맵 159
<표2-23> 스마트제조 인간-기계 협업패키지 분야
핵심기술 160
<표2-24> 스마트제조 인간-기계 협업패키지
핵심요소기술 연구목표 161
<표2-25> 지능형 공정 제어 솔루션 품목 산업구조 167
<표2-26> 지능형 공정제어를 위한 구성요소 167
<표2-27> 지능형 공정제어 관련
세계시장 규모 및 전망 173
<표2-28> 지능형 공정제어 관련
국내 시장 규모 및 전망 174
<표2-29> 지능형 공정 제어 솔루션 기술개발 로드맵 186
<표2-30> 지능형 공정 제어 솔루션 핵심기술 186
<표2-31> 지능형 공정 제어 솔루션 핵심요소기술
연구목표 187
<표2-32> 스마트제조용 디지털 트윈 품목 산업구조 194
<표2-33> 디지털 트윈 도입에 따른
2025년 경제적 부가가치 추정 196
<표2-34> 디지털 트윈의 사업 가치 197
<표2-35> 디지털 트윈 세계 시장 규모 및 전망 204
<표2-36> 국내 디지털 트윈 시장규모 및 전망 205
<표2-37> 기술별 분류 206
<표2-38> CDBB의 Digital Framework
Task Group (DFTG) 활동 211
<표2-39> 버추얼 싱가포르의 4가지 주요기능 212
<표2-40> 스마트제조용 디지털 트윈 기술개발 로드맵 220
<표2-41> 스마트제조용 디지털 트윈 핵심기술 220
<표2-42> 스마트제조용 디지털 트윈
핵심요소기술 연구목표 221
<표2-43> 스마트 비전 검사 시스템 품목 산업구조 226
<표2-44> 용도별 분류 227
<표2-45> 세계 머신비전 시스템의 시장규모 및 전망 232
<표2-46> 국내 머신비전 검사 시스템의
시장규모 및 전망 232
<표2-47> 스마트 비전 검사 시스템 기술개발 로드맵 245
<표2-48> 스마트 비전 검사 시스템 분야 핵심기술 245
<표2-49> 스마트 비전 검사 시스템
핵심요소기술 연구목표 246
<표2-50> 스마트물류시스템 품목 산업구조 251
<표2-51> 용도별 분류 252
<표2-52> 기술분류 관점 범위 252
<표2-53> 물류성과지수 상위 10대 국가 추이 253
<표2-54> 세계 물류 시장 규모 및 전망 257
<표2-55> 스마트 물류창고 세계 시장규모 및 전망 257
<표2-56> 국내 제조업 내 물류 시장규모 및 전망 257
<표2-57> 국내 제조업 지능형 물류 시스템
시장규모 및 전망 258
<표2-58> 인공지능 기술을 활용한 스마트
유통·물류 서비스 260
<표2-59> IT 기술을 활용한 물류시스템 261
<표2-60> 스마트물류시스템 기술개발 로드맵 269
<표2-61> 스마트물류시스템 핵심기술 269
<표2-62> 스마트물류시스템 핵심기술 연구목표 270
<표2-63> 스마트 설비 관리시스템 품목 산업구조 275
<표2-64> 용도별 분류 276
<표2-65> EAM 세계 시장규모 및 전망 282
<표2-66> EAM 국내 시장규모 및 전망 283
<표2-67> 스마트 설비 관리시스템 기술 개요 284
<표2-68> 스마트 설비 관리시스템 기술개발 로드맵 295
<표2-69> 스마트 설비 관리시스템 핵심기술 295
<표2-70> 스마트 설비 관리시스템
핵심요소기술 연구목표 296
<표2-71> 지능형 애플리케이션 품목 산업구조 301
<표2-72> 용도별 분류 302
<표2-73> 제조용 지능형 애플리케이션
세계 시장 규모 및 전망 309
<표2-74> 제조용 애플리케이션 국내 시장
규모 및 전망 309
<표2-75> 산업용 IoT 플랫폼 ThingSPIN의 기능 324
<표2-76> 지능형 애플리케이션 기술개발 로드맵 325
<표2-77> 지능형 애플리케이션 핵심기술 326
<표2-78> 지능형 애플리케이션 핵심요소기술 연구목표 327
<표2-79> 클라우드 컴퓨팅과 엣지 컴퓨팅의 비교 332
<표2-80> 스마트제조용 엣지 컴퓨팅 품목 산업구조 334
<표2-81> 용도별 분류 335
<표2-82> 엣지 컴퓨팅 분야 세계 시장규모 및 전망 341
<표2-83> 산업용 제어 관련 세계시장 규모 및 전망 342
<표2-84> 엣지 컴퓨팅 분야 국내 시장규모 및 전망 342
<표2-85> 산업용 제어 관련 국내시장 규모 및 전망 343
<표2-86> 기술별 분류 347
<표2-87> 스마트제조용 엣지 컴퓨팅 기술개발 로드맵 362
<표2-88> 스마트제조용 엣지 컴퓨팅 362
<표2-89> 스마트제조용 엣지 컴퓨팅
핵심기술 연구목표 363
Ⅲ. 스마트제조 기술의 활용 369
<표3-1> 스마트공장 서비스별 기술
요구사항(3GPP TR 22.804) 370
<표3-2> 제조 어플리케이션 세계시장 규모 및 전망 415
<표3-3> 스마트제조 어플리케이션 국내시장
규모 및 전망 415




















그림목차







Ⅰ. 스마트제조 기술 시장과 동향 25
<그림1-1> 스마트제조의 개념도 25
<그림1-2> 스마트공장 개념도 26
<그림1-3> 스마트공장 적용 범위 30
<그림1-4> 스마트공장 구현 이미지 31
<그림1-5> KAMP 개요도 35
<그림1-6> 지멘스 암베르크 공장의 디지털트윈 42
<그림1-7> Mitsubishi Electric의 e-F@ctory 솔루션 46
<그림1-8> 삼성SDS의 첼로스퀘어 이미지 47
<그림1-9> 버넥트의 스마트제조 XR솔루션 49
<그림1-10> 아이티공간의 유예지 51
<그림1-11> 디지털 트윈 적용 이미지 55
<그림1-12> 일본의 미래 생산능력 평가 68
<그림1-13> 중국의 미래 생산능력 평가 80
<그림1-14> 독일 지역별 인더스트리 4.0
제조업 적용 현황 86
<그림1-15> 2010-2018년 국가별 3D 프린팅 특허 출원 88
<그림1-16> 독일의 미래 생산능력 평가 89
<그림1-17> 산업용 로봇 밀도 상위국가들 94
<그림1-18> 미국의 미래 생산능력 평가 96
Ⅱ. 스마트제조 기술 현황 분석 107
<그림2-1> 지능형 센서의 적용 분야와 기술 108
<그림2-2> 스마트제조 품목로드맵 내 산업용 지능형 센서 108
<그림2-3> 지능형 센서의 기술 동향 116
<그림2-4> 지능형 센서 역할 개념도 123
<그림2-5> MEMS 기술 적용으로 인한 칩크기
소형화 및 접적화 기술 개발 127
<그림2-6> MEMS 기술로 인한 칩크기 변화 127
<그림2-7> Analog Device의 Chip 프로세서 132
<그림2-8> 스마트제조 품목로드맵 내
스마트제조 인간-기계 협업패키지 141
<그림2-9> 지능형 공정 제어의 개요 164
<그림2-10> 스마트제조 품목로드맵 내
지능형 공정제어 솔루션 165
<그림2-11> 제어 시스템의 구성 166
<그림2-12> 공정 제어를 넘어선
자율형 산업제어의 예시 170
<그림2-13> 스마트 설비제어 솔루션 구성도 177
<그림2-14> 지멘스의 SINAMICS Safety 181
<그림2-15> 디지털 트윈의 개념 191
<그림2-16> 디지털 트윈 기술 프로세스 191
<그림2-17> 스마트제조 품목로드맵 내
스마트제조용 디지털 트윈 192
<그림2-18> 글로벌 물류회사 DHL의
디지털 트윈 적용 사례 199
<그림2-19> GE와 롤스로이스의 항공엔진 디지털 트윈 201
<그림2-20> 스마트 건축 디지털 트윈 예시 202
<그림2-21> IBM의 디지털 트윈(좌),
ANSYS의 디지털 트윈(우) 215
<그림2-22> 국내 기술이 적용된 버추얼터미널
디지털 트윈 사례 219
<그림2-23> 스마트제조 품목로드맵 내
스마트 비전 검사 시스템 224
<그림2-24> 1D 비전 시스템 233
<그림2-25> 스마트 비전 드라이브 과정 235
<그림2-26> ifm의 머신비전 센서 239
<그림2-27> 스마트제조 품목로드맵 내
스마트물류시스템 249
<그림2-28> 온라인 쇼핑 비율과 시장규모 추이 255
<그림2-29> Logistic Trend Rader 262
<그림2-30> 스마트제조 품목로드맵 내
스마트 설비 관리시스템 273
<그림2-31> 설비 예지보전 관리 시스템
CMS(Condition Monitoring Systemp) 278
<그림2-32> 스마트 설비 관리시스템 발전 방향 279
<그림2-33> 스마트팩토리 빅데이터 플랫폼 285
<그림2-34> 국내기업의 인공지능 기반
설비관리 시스템 아키텍쳐 286
<그림2-35> GE의 Predix 개요도 290
<그림2-36> 포스코 스마트 설비 안전 관리 시스템 292
<그림2-37> 아이티공간의 유예지 294
<그림2-38> 스마트제조 품목로드맵 내
지능형 애플리케이션 300
<그림2-39> 중소기업용 스마트제조 솔루션 304
<그림2-40> 스마트제조 애플리케이션의 통합 314
<그림2-41> Siemens의 스마트공장 단계별 서비스 316
<그림2-42> LG CNS의 스마트공장 보안 솔루션 321
<그림2-43> 티라유텍의 스마트공장 개념도 322
<그림2-44> GE의 Predix 개념도 353
<그림2-45> Amazon의 edge-computing 개념도 354
<그림2-46> MS의 Azure Architectures 356
<그림2-47> 마음AI 플랙폼 내
Edge Computing 영억 추가 359
Ⅲ. 스마트제조 기술의 활용 369
<그림3-1> 스마트공장용 5G 모듈·단말
검증환경 개념도 369
<그림3-2> 상황/목표 기반 다종 다수 장비·로봇
자율 협업 개념도 376
<그림3-3> 대규모 확장성 및 고신뢰 분산 시뮬레이션
지원 제조 디지털 트윈 기술 개념도 382
<그림3-4> 과제 개념도 403
<그림3-5> 생산플래닝 시간 개선 사례 428