2018년도 스마트공장제조핵심기술개발사업 신규지원 대상과제 안내문

1. 사업개요

□ 사업목적

○ 4차 산업혁명 시대의 소비자 수요에 신속 대응하기 위해 스마트공장 구축을 통한 개인맞춤형 유연생산 체제로의 전환이 필수로, 제조업과 ICT 융합을 통한 국내 제조업의 글로벌 경쟁력 강화를 위해 한국 제조업 현실에 맞는 스마트공장 기술 개발

□ 지원대상분야

○ (고도화핵심기술) 고도화 스마트공장 구현을 위한 기반핵심 기술 개발

○ (패키지SW) 국내 중소제조환경에 적합한 스마트공장 통합솔루션 개발

○ (모델공장) 한국형 고도화 표준 모델공장 개발

○ (품질평가체계) 스마트제조 핵심부품의 성능․품질인증체계 개발

2. ‘18년 신규지원 대상과제

□ 공고예산 : 42.3억원

□ 신규지원 대상과제(RFP/품목) : 4개

사업분야	순번	과제명	주관기관	18년 지원규모	총 수행기간	기술료	과제유형			과제특징
							가	나	다
스마트공장	1	스마트공장 기기간 상호호환성, 확장성을 위한 실시간 연결 전송 및 산업용 통신기술 개발	제한없음	9.5	33	징수	일반	원천기술	지정공모	표준연계 글로벌R&D
	2	중소 제조업체 환경 적응형 스마트공장 패키지SW 개발	중소·중견 기업	9.5	33	징수	일반	혁신제품	품목지정
	3	스마트공장 모듈러 등 요소기술 제품의 품질평가 체계 개발	제한없음	12.5	33	징수	일반	혁신제품	품목지정	표준연계
	4	제약․화장품 분야의 대표 스마트공장 고도화 운영 시스템 개발 및 현장 적용	중소·중견 기업	10.8	21	징수	병렬	혁신제품	품목지정	병렬형 과제

* 지원대상 과제별 과제제안요구서(RFP)는 하단 내용 참조

* 과제제안요구서(RFP) 내용의 총사업비 및 총수행기간은 평가위원회에서 조정 가능함

○ 기술료 징수 : 영리기관이 반드시 수행기관으로서 과제에 참여해야 함

○ 표준연계 : 사업계획서 내에 표준화 관련 연구내용이 포함되어야 함

○ 글로벌R&D : RFP상 협력기술분야에 대한 최소 1개 이상의 외국소재 기관이 반드시 참여해야 함

○ 병렬형 과제 : 세부과제의 기술개발 결과가 독립적으로 사업화 또는 상품화되는 과제로 총괄, 세부과제가 각각 단독으로 신청하여 총괄, 세부과제 단위로 경합 평가 (선정된 세부주관기관과 총괄주관기관간의 협약체결 후 컨소시엄을 구성하여 과제수행)

- 총괄과제는 기술료 비징수이며, 세부과제는 기술료 징수대상임

3. 사업별 특이사항 : 해당없음

4. 문의처

과제제안요구서(RFP)		과제접수/신규평가 일정/절차
담당부서	연락처(053-718-내선번호)	담당부서	연락처(053-718-내선번호)
산업융합PD	8269	전자전기팀	8448

[첨부1] 스마트공장제조핵심기술개발사업 지원지원 대상 RFP/품목

[첨부2] 스마트공장제조핵심기술개발사업 신규과제 실무작업반 명단

[첨부1] 스마트공장제조핵심기술개발사업 지원지원 대상 RFP/품목

관리번호

2018-스마트공장-일반-지정-1

기술

분류

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제성격

■ 원천기술  □ 혁신제품

로봇/자동화기계

U-컴퓨팅

융합유형

■ 신제품형  □ 고부가가치형 □ 해당 없음

해당여부

□ 특허연계  ■ 표준연계     □ 디자인연계    ■ 글로벌 R&D

□ 초고난도  □ 경쟁형 R&D  □ Buy R&D

과제명

스마트공장 기기간 상호호환성, 확장성을 위한 실시간 연결 전송 및 산업용 통신기술 개발

1. 필요성

ㅇ 공장간 기기, 장비간 연동을 위한 상호호환성 표준인 OPC-UA(IEC62541)기술은 다양한 장비, 산업기기와 응용(MES, PDM등)간 핵심 연동기술로 자리 잡고 있음

- 글로벌 기업(지멘스, 로크웰오토메이션 등)들은 OPC UA기술 적용한 핵심 제품들을 앞다투어 출시하고 있음

ㅇ OPC UA Pub/Sub 및 TSN 기술은 여러 검증 보완을 거쳐서 차세대 국제 표준으로 확실시 되고 있는 상황이나 국내는 아직 관련 기술에 대한 대응이 미진한 상태임

- IEEE TSN 이더넷 표준을 갖춘 향상된 Pub/Sub 기술의 조합으로 산업 자동화를 위해 통신의 통합에 요구되는 모든 개방형 표준 빌딩 블록을 제공함으로서 사물 인터넷과 인더스트리 4.0의 실현에 기본이 되는 IT 및 OT 전 분야에서 폭넓은 활용 가능

- 상태 모니터링 또는 고속 제조 실행 시스템과 같이 기계를 실시간으로 모니터하고 제어하는 데 보다 고속이고 실시간적인 통신이 필요

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 정밀 공정 디바이스를 위한 국제표준 기반의 실시간 연결성과 상호호환성, 확장성을 지원하는 차세대 산업용 통신기술 개발

(TRL :  [시작] 3단계 〜 [종료] 5단계)

- 대규모 분산 시스템을 위한 Pub/Sub 모델 기반 프로토콜 지원 기술 개발

* OPC UA Publisher / Subscriber 통신 모델 개발

* Pub/Sub 모델 기반 신뢰성 통신 플랫폼 기술 개발

- 실시간성을 지원하는 고신뢰성 IEEE 802.1 TSN(Time Sensitive Network) 통신 기술 개발

* 네트워크에서 제공되는 공통적이고 정확한 시간 기반의 장치 동기화 기술 개발

* 산업용 이더넷 프로세서 기반 TSN 플랫폼 기술 개발 (PHY기술은 범용칩을 활용)

* IIoT, Industry 4.0 Edge, 클라우드 연계 기술 개발

- 기기간 상호운용성 테스트베드 개발(글로벌 R&D 협력)

* 멀티 벤더 상호 운용성 및 통합을 지원(pub/sub 및 IEEE 802.1 TSN) 상호운용성 글로벌 테스트베드 개발

* 모션 어플리케이션과 로봇 간의 실시간 제어 및 동기화를 지원

* 표준 IIC(산업인터넷컨소시엄) 참조모델(IIRA)을 준수하는 규격서 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	통신모델 구조	-	N : N	1 : N	N : N (미국, GE)
2	표준 OPC(IEC62541) 프로토콜 지원	-	UDP Secure Multicast, AMQP	OPC Binary, HTTP SOAP, HTTPS	UDP Secure Multicast, AMQP (독일, Siemens)
3	응답시간	ms	10ms 이하	15ms	10ms (독일, Bosch Rexroth)
4	TSN 환경에서의 하나의 컨트롤러와 연동하는 동시 접속 I/O	개	100개 이상	-	100개 (일본, 미쓰비시)
5	글로벌 테스트베드 참여 기업수	사	5	-	5 (독일, Bosch Rexroth)

ㅇ TRL 핵심기술요소(CTE)

핵심 기술요소		최종단계	생산수준 또는 결과물	시험평가 환경
1	분산 시스템 지원 산업통신 기술	5	OPC UA Pub/Sub을 지원하는 플랫폼	성능평가
2	실시간 산업통신 지원 기술	5	산업용 이더넷 프로세서 기반 TSN 플랫폼	성능평가
3	상호운영성 테스트베드	5	멀티 벤더 상호 운용성 및 통합 지원 상호운용성 테스트베드로 구축하기 위해 최소 5개 이상 글로벌 플레이어 참여	테스트베드 구축

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 33개월 이내 (1차년도 개발기간 : 9개월)

ㅇ 정부출연금 : ‘18년 9.5억원 이내 (총 정부출연금 33억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한없음

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

관리번호	2018-스마트공장-일반-품목-2			기술 분류	중분류Ⅰ	중분류Ⅱ
과제성격	□ 원천기술 ■ 혁신제품				소프트웨어	연구개발/ 엔지니어링서비스
융합유형	□ 신제품형 ■ 고부가가치형 □ 해당 없음
해당여부	□ 특허연계 □ 표준연계 □ 디자인연계 □ 글로벌 R&D □ 초고난도 □ 경쟁형 R&D □ Buy R&D
품목명		중소 제조업체 환경 적응형 스마트공장 패키지 SW 개발 (TRL : [시작] 5단계 〜 [종료] 7단계)
1. 개념
□ 개념 ㅇ 중소 제조업체 현장 공정 상황 및 대용량 제조 데이터를 고려한 중간2 수준 이상의 제조 환경 적응형 스마트 공장 플랫폼 패키지 S/W 개발 및 실증 □ 개발내용 ㅇ 중소 제조업체 환경에 적합한 스마트공장 플랫폼 개발 - 재사용성을 지원하는 스마트공장 패키지SW 개발 * 제조 서비스 컴포넌트 통합운영 프레임워크 개발하고, 필요시 클라우드 등 서비스방식 다양화 * 중소 제조업체의 제조 프로세스 환경을 고려한 단위 기능 컴포넌트 개발 * 기업 맞춤형으로 기능 선택이 가능한 사용자 컴포넌트 관리 도구 개발 * 중소 제조업체의 제조환경을 고려한 중간2 수준 이상의 기능 개발 - 제조 현장 공정 상황을 고려한 모델링 및 대용량 데이터 분석/처리 기술 개발 * 제조 현장 내 조립 및 연속 공정에서 발생하는 주요 공통인자 및 핵심성과지표(KPI) 정의 * 기존 설비‧장비를 활용한 실시간 생산현장 데이터 수집환경 구성 및 구축 * 제조현장 데이터의 특성을 고려한 데이터 전처리 및 통합 기술 개발 * 인공지능 기반 순간정지관련 품질 분석/예측 기술 개발 - 제조 현장 설비 데이터 연동을 위한 IEC 62541 지원 모듈 개발 ㅇ 중소 제조업체 환경 적응형 패키지 SW 실증 - 2개 산업분야 이상의 중소 제조업체 대상 실증 * 각 산업분야별 1개 이상의 제조업체에 실증 - 기존 설비‧장비를 활용한 생산현장 데이터 수집환경 구성 및 구축 - 스마트공장 패키지SW 도입 전후 도입효과 등 개선 분석 ㅇ 글로벌 표준 및 플랫폼과의 연계 전략 및 실행계획 제시 - 관련 국제표준(IEC, ISO 등) 연계 - 선진 제조 아키텍처(RAMI4.0, IIRA 등) 연계 - 선진업체(GE, Siemens, 국내 대기업 등) 플랫폼 및 솔루션과의 연계․협력․경쟁 전략
2. 지원 필요성
ㅇ (기술성) ICT 기반의 제품개발기술 및 생산기술 역량이 부족한 중소기업의 제조 경쟁력 향상을 위한 4M1E 통합 운영 맞춤형 패키지 SW 제공 및 산업 솔루션 개발 생태계 활성화를 위해 중소 제조업체 환경에 적합한 모듈화된 중소 제조업체 맞춤형 패키지 SW 기술 개발이 필요 ㅇ (경제성) 국내 중소 제조업체는 비용 및 전문인력의 부재로 작업자기반 제조공정 환경을 운용하고 있어 고가의 제조설비 중심의 스마트공장 솔루션이 아닌 중소 제조업체 환경에 적합한 스마트공장 솔루션을 개발하여 중소 제조기업의 생산성 향상 및 패키지 시장 선점 필요 ㅇ (정책성) 인력, 자본이 부족한 중소 제조 기업들이 고가의 개별적인 생산운영시스템 도입이 어려운 현실을 반영하고자 정부의 중소기업 육성정책관점에서 중소 제조업체 환경에 적합한 스마트공장 패키지 SW 제공이 필요
3. 지원기간/예산/추진체계
ㅇ 기간 : 33개월 이내 (1차년도 개발기간 : 9개월) ㅇ 정부출연금 : ‘18년 9.5억원 이내 (총 정부출연금 33억원 이내) ㅇ 주관기관 : 중소․중견기업 ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

관리번호	2018-스마트공장-일반-품목-3			기술 분류	중분류Ⅰ	중분류Ⅱ
과제성격	□ 원천기술 ■ 혁신제품				연구개발/ 엔지니어링서비스	로봇/자동화기계
융합유형	□ 신제품형 ■ 고부가가치형 □ 해당 없음
해당여부	□ 특허연계 ■ 표준연계 □ 디자인연계 □ 글로벌 R&D □ 초고난도 □ 경쟁형 R&D □ Buy R&D
품목명		스마트 공장 모듈러 등 요소기술 제품의 품질평가 체계 개발 (TRL : [시작] 5단계 〜 [종료] 7단계)
1. 개념
□ 개념 ㅇ 중소․중견기업이 활용할 수 있는 컴포넌트 및 모듈러 등 스마트 공장의 핵심요소들에 대한 안전성, 성능, 신뢰성 평가기술 및 시험평가 장비를 개발하고, 국제협력 기반의 시험서비스 통합 플랫폼 구축 및 실증 □ 개발내용 ㅇ 스마트 공장 핵심기술 평가체계 및 시험평가 장비 개발 - 컴포넌트 및 모듈러 등 핵심요소기술에 대한 안전성, 통신성능, 내환경 평가기술 및 장비개발 * 전기적/기계적 안전성 평가기술 개발 및 내구성 시험평가 장비 개발 * 스마트 공장 내 기계류에 대한 실시간 제어 목적의 산업용 유무선 통신 평가기술 개발 * 산업IT 보안 취약성(리스크 분석, 정보 사이버 관리, 통신 강건시험) 평가 툴 및 가이드라인 개발 - 중소중견기업 맞춤형 스마트 공장 기능안전 엔지니어링 기술 개발 * 산업용 기기(밸브, 릴레이, 제어기 등)에 적용되는 기능안전(SIL) 주요 공통인자 정의 * 모듈러 기반(공정, 산업용 로봇, MES, PLM, 통합 솔루션 등)의 동적 통합 제조 시스템 구축을 위한 기능안전 엔지니어링 기술 개발 ㅇ 테스트베드 구축을 통한 스마트 공장 핵심기술 컴포넌트 및 모듈러 품질평가 실증 - 개발된 평가기술 및 시험장비를 활용하여 컴포넌트 및 모듈러 등 핵심기술에 대한 품질평가 수행 * 국내 중소중견기업의 컴포넌트 및 모듈러 등 핵심요소기술에 대한 시험 인증 실시(10종 이상) - 스마트공장 컴포넌트 및 모듈러별 응용분야 사례 발굴 및 검증 * 품질평가의 수요처인 스마트공장 컴포넌트 및 모듈러 공급․수요기업 및 지자체 등의 협의체 구축․운영 ㅇ 국제협력 기반의 스마트 공장 컴포넌트 및 모듈러 시험서비스 통합 플랫폼 개발 - 개발된 품질평가체계의 글로벌 인지도 제고를 위해 해외 글로벌 인증기관과 공동연구를 수행하고, 국제협력 기반 품질평가체계 방안을 제시 ㅇ 산업계 및 기술/표준전문가로 구성된 운영위원회(Committee) 공개적 구성ㆍ운영 - 스마트공장 핵심기술의 평가체계 및 시험평가 규격 개발 - 글로벌 표준(IEC/ISO) 부합화 및 표준연계 방안 제시ㆍ검증 * 다양한 산업의 규모/분야/기능별 제조환경의 컴포넌트, 모듈러 시험평가 표준연계 구체적 방안 제시
2. 지원 필요성
ㅇ (기술성) 스마트공장 핵심 구성요소인 컴포넌트(밸브, 제어기, HMI 등), 모듈러(공정 셀, 산업용 로봇, MES, PLM, 통합 솔루션) 등은 대부분 해외 수입에 의존하고 있는 상황으로 국내 중소중견 스마트공장 공급 기업의 글로벌 해외 기술에 종속 우려 심화 ㅇ (경제성) 생산성 보다 생산제품 변화에 따른 신속한 유연생산 셋업과 시장의 다양한 요구에 대응할 수 있는 최적운영 SW가 패키지화된 컴포넌트 및 모듈러 시장 수요 급증, 통합 솔루션의 안정적이고 지속 가능한 시장보급을 위한 품질평가 체계 개발 필요 ㅇ (정책성) 정부는 국정과제로 4차산업혁명/제조업부흥으로 2022년까지 스마트공장 2만개 보급을 위한 지원을 아끼지 않고 있으며, 국내 공급기업의 모듈러 요소기술을 상용화를 위해 국제 수준의 성능 및 안전성, 보안성을 확보할 수 있도록 시험평가 기술 확보 필요
3. 지원기간/예산/추진체계
ㅇ 기간 : 33개월 이내 (1차년도 개발기간 : 9개월) ㅇ 정부출연금 : ‘18년 12.5억원 이내 (총 정부출연금 43억원 이내) ㅇ 주관기관 : 제한없음 ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

관리번호

2018-스마트공장-병렬-품목-4

기술

분류

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제성격

□ 원천기술  ■ 혁신제품

로봇/자동화기계

U-컴퓨팅

융합유형

□ 신제품형  ■ 고부가가치형 □ 해당 없음

해당여부

□ 특허연계  □ 표준연계     □ 디자인연계    □ 글로벌 R&D

□ 초고난도  □ 경쟁형 R&D  □ Buy R&D

품목명

제약·화장품 분야의 대표 스마트공장 고도화 운영 시스템 개발 및 현장 적용 (TRL :  [시작] 6단계 〜 [종료] 7단계)

1. 개념

□ 개념

ㅇ 제약·화장품 분야의 대표 스마트공장 고도화 운영 시스템 개발 및 현장 적용

* 제조현장의 고도화된 제약·화장품 분야의 대표공장을 구축하는 사업으로, 자동화 및 MES/ERP 등이 선도적으로 구축된 공장을 대상으로 업계의 대표 모델공장으로 추진

□ 세부과제(세부1, 세부2) 개발내용

ㅇ 제약·화장품 분야를 위한 스마트공장 고도화 운영 시스템 개발

- (세부1) 제약 공정 데이터를 기반 디지털 GMP 통합생산관리시스템 개발

* GMP(Good Manufacturing Practice) : 의약품의 안정성과 유효성을 품질면에서 보증하는 제조 관리 기준

- (세부2) 화장품 공정 데이터를 기반 디지털 CGMP 통합생산관리시스템 개발

* CGMP(Cosmetic Good Manufacturing Practice) : 화장품의 안정성과 유효성을 품질면에서 보증하는 제조 관리 기준

- ‘품질불량 예측진단’ 및 ‘최적 생산계획’이 가능한 생산관리 개발

- IoT를 통한 공정의 실시간 모니터링 및 제어시스템 개발 (IEC 62541 준수)

- CPS를 통한 최적화 설계/시뮬레이션/피드백 운영 시스템 개발

ㅇ 대표 스마트공장 구축을 통한 효과 분석 시스템 개발

- 생산라인별 공정전후(As-Is, To-Be) 효과분석(생산량, 품질 등) 시스템 개발

- 데모공장*과 대표공장**간 디지털 싱크 연동 개발

* 협의된 공정 정보를 디지털싱크 플랫폼으로 연결, 온라인 품질 고도화 서비스 개발

* 데모공장 : 스마트센서, 스마트공정장비, 생산관리SW, 원격 공정관리 등이 구축되어 첨단 제조기술을 시험할 수 있는 테스트베드(http://www.demo-factory.kr 참조)

* 대표공장 : 스마트공장의 자발적 확산을 위하여 산업부에서 고도화된 스마트공장 우수모델로 활용할 공장 (본 과제로 구축되는 공장 포함)

□ 제안방법 : 세부 품목을 참고하여 품목별로 제안

분야	세부 품목	품목의 개념	’18년 지원금액	총 정부출연금
총괄	과제 총괄	·총괄 관리 및 홍보·견학 방안	0.2억원 이내	0.4억원 이내
세부1	제약 분야	·제약 분야에 대한 스마트공장 고도화 운영 시스템 개발	5.3억원 이내	12억원 이내
세부2	화장품 분야	·화장품 분야에 대한 스마트공장 고도화 운영 시스템 개발	5.3억원 이내	12억원 이내

2. 지원 필요성

ㅇ (기술성) 고도화된 대표공장 레퍼런스 모델은 제조현장에 바로 적용이 가능한 수준의 기술로, 신뢰성이 높은 내제화 기술 개발에 지원이 필요함

ㅇ (경제성) 도전적 과제를 수행하는 대표공장에 적합한 국가적 차원의 지원이 필요함

* 대표공장은 선도기업으로의 역할을 수행하여 제조업의 자생적 고도화에 모범기업이 됨

ㅇ (정책성) 우리 기술을 활용하여 스마트공장에 대한 대국민적 인식제고 필요

* 유사업종을 위한 성공모델 개발 및 종합 홍보, 국가 대표공장으로서의 견학 추진

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 21개월 이내 (1차년도 개발기간 : 9개월)

ㅇ 정부출연금

- (총괄) ‘18년 0.2억원 이내 (총 정부출연금 0.4억원 이내)

- (세부) ‘18년 세부당 5.3억원 이내 (세부당 총 정부출연금 12억원 이내)

ㅇ 주관기관

- (총괄) 제한없음

- (세부) 중소․중견기업 (수행기관으로 현장 적용을 위한 공장 보유기업 참여 필수)

ㅇ 기술료 징수여부 : (총괄) 비징수, (세부) 징수

[첨부2] 스마트공장제조핵심기술개발사업 신규과제 실무작업반 명단

우선 순위	과 제 명	실무작업반
		성명	소속	직위
1	스마트공장 기기간 상호호환성, 확장성을 위한 실시간 연결 전송 및 산업용 통신기술 개발	송병준 이길선 최경호 최동학	㈜한국무역정보통신 한국스마트제조산업협회 목포대학교 국가기술표준원	팀장 이사 교수 코디
2	중소 제조업체 환경 적응형 스마트공장 패키지SW 개발	송병준 이길선 최경호 최동학	㈜한국무역정보통신 한국스마트제조산업협회 목포대학교 국가기술표준원	팀장 이사 교수 코디
3	스마트공장 모듈러 등 요소기술 제품의 품질평가 체계 개발	송병준 이길선 최경호 최동학	㈜한국무역정보통신 한국스마트제조산업협회 목포대학교 국가기술표준원	팀장 이사 교수 코디
4	제약․화장품 분야의 대표 스마트공장 고도화 운영 시스템 개발 및 현장 적용	송병준 이길선 최경호 최동학	㈜한국무역정보통신 한국스마트제조산업협회 목포대학교 국가기술표준원	팀장 이사 교수 코디