[첨단 헬로티]

정부는 중소·중견기업의 스마트제조 혁신을 견인하기 위해 2022년까지 스마트공장 3만개 보급 목표로 지원사업을 추진하고 있다. 그러나 중소·중견기업이 직면하고 있는 시장 경쟁 구조와 혁신지원 열위의 현실적 문제는 스마트공장 수요기업의 투자 유인을 약화시키고 성과 제약으로 귀결될 가능성을 높이고 있다. 이에 산업연구원에서는 스마트공장 정부사업에 참여한 제조업 중 413개사를 대상으로 설문조사를 실시했으며, 그 내용을 토대로 분석한 연구보고서를 내놓았다. 지난 12월 2일, 산업연구원 주최로 열린 ‘한국형 스마트제조 전략 최종 보고회’에서 제1발제자로 산업연구원 중소벤처기업연구본부 박양신 부연구위원이 ‘국내 중소·중견기업의 스마트제조 수요현황과 정책적 시사점’에 대해 발표한 내용을 정리했다.

▲ 산업연구원 중소벤처기업연구본부의 박양신 부연구위원은 “여전히 스마트제조 투자 유인이 미약하고 

제품혁신과 수요맞춤형 생산방식으로 견인되지 못하고 있다”며, “수요기업의 스마트제조에 대한 명확한 

경영비전과 구체적이고 분명한 계획 하에 스마트제조 혁신이 추진되어야 할 것”이라고 말했다.

4차 산업혁명의 기술 진전, 글로벌 가치사슬의 확대, 수요 맞춤형 생산 등 패러다임의 변화와 함께 글로벌 경쟁증가에 주요 선진국들은 제조업 부흥을 위해 스마트제조 생산방식 체계로의 빠른 전환을 추진하고 있다.

주요국의 스마트제조 혁신 성과를 보면, 생산성 향상, 품질향상, 유연성 제고, 제조 리드타임 단축, 작업장 환경개선 및 안전성 증대, 에너지 효율화, 기업 간 정보공유, 일터혁신을 통한 숙련 축적, 혁신역량의 제고 등의 성과를 달성하고 있다.

우리 정부도 중소·중견기업의 스마트제조 혁신을 견인하기 위해 2022년까지 스마트공장 3만개 보급 목표로 지원사업을 추진하고 있으며, 그동안 스마트공장 지원사업을 통해 2014년부터 2017년까지 총 5,003개 중소·중견기업을 지원했다.

그러나 중소·중견기업이 직면하고 있는 시장경쟁구조와 혁신지원 열위의 현실적 문제는 스마트공장 수요기업의 투자 유인을 약화시켜 성과의 제약으로 귀결될 가능성에 노출해 있다. 특히, 현재 수요 독점적 대·중·소기업 생태계 하에서 다수의 중소기업은 협상력 열위에 직면한 결과 파괴적 혁신 대신 일정 수준의 물량 및 마진보장에 대한 급부로 지속적 원가절감 노력을 통한 납품 경쟁에 몰두하고 있으며, 저임금과 장시간 근로를 통한 노동비용 절감형 경영전략에 의존하고 있다.

이러한 현실 속에서 어떻게 스마트제조에 투자 유인을 창출할 것인지, 그리고 그 성과는 어떤 것인지에 연구의 초점을 맞췄다.

스마트제조 혁신 성과와 시사점

정부의 스마트공장 보급 확산 사업 현황을 보면, 정부는 2014년 제조혁신3.0 전략을 바탕으로 해서 2018년에 중소기업 스마트제조 혁신전략을 발표했다. 2014년 277개 기업 지원을 시작으로 2018년까지 총 8,000개 정도 기업에 지원했다.

그 내용으로는 스마트공장 구축과 고도화를 위한 정부의지원을 담고 있는데, 정부는 최대 1억까지 총 출자비용의 50%가량을 지원하고 있고, 중간1 이상의 고도화된 기업에 대해서는 최대 1.5억까지 지원하고 있다. 또한, 대기업이 중소·중견기업과 협력해서 스마트공장을 지원할 경우에 5,000만 원 이내에서 정부가 비용 지원하는 대·중·소 상생형 사업도 진행 중이며, 그 외에도 로봇 활용을 통한 제조혁신 지원방안, 일터혁신을 통한 스마트공장 지원방안 등이 구성되어 있다.

표 1. 2019년 스마트 공장 보급 확산 사업

이번 연구의 주요 문제제기로써 크게 4가지를 살펴봤다. 첫째는 국내 중소·중견기업의 스마트제조 투자 유인은 무엇인가, 그리고 이러한 유인은 해당 중소기업이 직면하고 있는 현실적인 과제와 연관되어 있는가. 둘째는 정부의 스마트공장 사업에 참여한 중소·중견기업의 스마트제조 투자 성과는 어떠한가, 그리고 궁극적으로 스마트제조 투자는 해당 기업의 매출액, 영업이익, 고용에 긍정적으로 영향을 미치는가. 셋째는 어떤 중소·중견기업이 스마트제조의 투자 성과를 차별화시키며 견인하는가.

이를 위해서 △국내 민간 하도급 기업 vs. 비하도급 기업 △ 일터혁신을 동시에 추진한 기업 vs. 일터혁신을 수행하지 않는 기업 △명확한 경영비전과 중장기 추진계획에 기초하여 스마트공장을 도입한 기업 vs. 그렇지 못한 기업의 차이점에 대해 분석해 봤다. 넷째는 우리나라 중소·중견기업의 스마트제조 투자를 저해하는 요인은 무엇인지를 살펴봤다.

우리나라 중소·중견기업은 수요독점적 생태계에서 대기업에 비해 부족한 기술력, 협상력의 열위, 혁신성과 전유성, 스마트제조 관련 혁신차원의 접근 열위 문제로 혁신 투자에 있어서 불확실성이 높고, 그로 인해 자발적으로 하기에는 혁신 유인이 매우 낮다고 볼 수 있다.

유형별로 나누어서 보면, 하도급 B2B 중소·중견기업은 제한적인 판로와 협상력의 절대 열위로 스마트제조 제품혁신보다는 스마트제조 시스템을 도입함으로써 원가절감을 위한 가동률, 1일 생산량, 1인당 생산량 증대, 불량률 감소 및 납기 준수를 위한 제조리드타임 단축 중심의 공정개선 유인을 가질 수 있다.

이에 반해, 국내 비하도급 B2B와 해외시장 B2B 기업은 국내 대기업의 막강한 시장지배력에 직면해서 낮은 가격에 기반해 국내 틈새시장을 공략하거나 해외시장에 진출할 수밖에 없다. 그럼에도 끊임없이 불확실한 시장 수요를 창출해야 하기 때문에 제품혁신이 공정혁신을 하고 싶은 유인보다 훨씬 높고, 그 과정에서 매출 증대를 위해 초기 과도한 판매 및 마케팅 비용이 발생할 수 있어 자발적인 스마트제조 혁신의 유인은 낮은 편이다.

산업연구원이 실시한 설문조사 결과에 따르면, 스마트공장 도입 기업의 당면 과제로서 우선순위를 보면 제품의 생산공정 증대, 제품의 생산 유연성 개선, 기존 공정의 효율성 증대, 제품의 품질 개선, 원가절감 등의 순으로 나타났다.

산업연구원이 실증 분석에 활용된 연구자료는 2015년부터 2017년까지 스마트공장 정부사업에 참여해 평가 완료한 총 3,611개 기업 리스트에서 제조업 413개 기업에 설문조사한 내용을 토대로 했다. 그 결과, 전체 스마트공장 총 투자금액은 1억 2,000만 원 정도로 거의 유사하고, 정부 지원금액은 그것의 반정도인 4,800만 원인 것으로 조사됐다. 또한, 스마트공장 구축 수준은 1, 2단계 정도의 기초 수준에 머물고 있었으며, MES는 70%, ERP는 20% 정도 구축된 것을 확인할 수 있었다.

이번 연구를 위해 413개 기업에 대해서 2004년 기준 산업 소분류와 매출액이 동일한 쌍둥이 기업 428개를 추출했다. 추출 결과, 매출액은 큰 차이 없었고 유형자산이나 피보험자수 인건비는 6,000만 원 수준으로 유사했다. 연구개발비는 6억과 4억 정도로 차이가 나고, 그 이외는 제품혁신 여부와 자발적으로 직원들이 어떻게 참여하고 있는지 등의 내용들을 볼 수 있었는데, 스마트제조 미도입 기업은 2014년도 기준으로 했을 때는 큰 차이가 없었다. 다만, 연구개발비나 제품공정혁신, 피보험자수 유형자산의 규모에서는 스마트공장 사업에 참여한 기업들이 혁신 수준이 더 높고 생산 요소 규모가 더 큼을 알 수 있었다.

또한, 2014년부터 2018년까지 국내 기업 재무제표 정보와 고용보험 사업장 DB에 결합하여 패널 데이터를 생성하여 스마트제조 도입이 매출액, 영업이익, 고용에 어떠한 영향을 미쳤는지를 살펴봤다. 이를 위해 실증분석 모형은 이중차분법(DID)을 활용했다.

분석 결과, 어떤 시스템을 도입하든지 중장기 계획 여부에 상관없이 가동률, 1일 생산량, 1인당 생산량에서는 모두 유의하게 스마트제조 도입이 공정률을 크게 개선했다. 해당 성과는 활용하고 있는 솔루션 유형, 스마트제조 관련 비전과 계획 수립 여부에 관계없이 모든 도입 기업에서 나타났으며, 또한 판로 유형, 일터혁신 여부와도 관계없이 도입 기업에서 공통적으로 관찰됐다. 다만, 비일터혁신 도입 기업의 성과는 일터혁신 도입기업의 성과를 압도했다. 그 외 스마트제조 투자액 성과는 국내 하도급 B2B 도입 기업과 국내 비하도급/해외시장 B2B 도입 기업이 유사한 것으로 나타났다.

또한, 납기단축, 재고량, 불량률, 제조원가, 납품단가, 제조리드타임, 의사결정시간, 기업 내 정부공유 지표 역시 유의하게 개선됐다. 해당 성과의 대부분은 스마트제조 관련 경영비전 및 중장기 계획을 수립하고 있는 도입기업과 MES 솔루션을 활용하는 도입 기업에 의해 주도되고 있음을 알 수 있었다. 또한, 국내 비하도급/해외시장 B2B 도입 기업의 해당 성과가 국내 하도급 B2B 기업의 성과를 압도하고 있었다. 이는 국내 하도급 B2B 기업의 경우 생존 원천인 납기 단축, 불량률 감소, 제조원가 및 납품단가 인하는 이미 충분히 달성하고 있는 상황이여서, 스마트제조 도입으로 추가적으로 얻어지는 성과가 상대적으로 적기 때문인 것으로 풀이된다.

재고량, 재조원가, 납품단가의 경우에도 일터혁신을 하지 않은 도입기업의 성과가 일터혁신을 수행한 도입 기업의 성과를 크게 웃돌았다. 이것은 일터혁신을 하지 않고 있는 기업에 구축된 스마트공장이 일터혁신은 물론 스마트제조 시스템도 도입하지 않은 기업에 비해 가동률, 1일 생산량, 1인당 생산량은 물론 성과 역시 크게 개선시키고 있음을 의미하다. 동시에 재고량, 제조원가, 납품단가의 감소는 현재 수준의 스마트공장 도입 없이 일터혁신만으로도 상당한 수준으로 달성할 수 있음을 보여준다. 따라서 일터혁신을 수행한 기업의 성과가 상대적으로 낮게 나타나고 있는 것을 알 수 있다.

또한, 도입된 스마트제조 시스템은 일터혁신을 촉진하는 것으로 조사됐다. 스마트제조 도입 기업에서는 미도입 기업에 비해 작업장 구조 재배치, 교육/훈련 시스템의 도입 혹은 개편 등의 일터혁신을 촉진하는 것으로 나타났다. 이러한 혁신의 결과는 경영비전과 중장기 계획을 동시에 보유하고 있는 기업에 의해 주도되고 있었다. 다만, 숙련 향상에 기초한 직무순환은 다기능화, 근로자의 자발적 참여와 직업의욕을 고취하는 근로시간/인사/임금 등 인사제도의 혁신 등 스마트제조 혁신 효과를 배가시킬 수 있는 상대적으로 높은 수준의 일터혁신으로 이어지지는 못하고 있는 양상이었다.

뿐만 아니라 혁신활동 촉매제로 작용함으로써 공정혁신 실현이 크게 증가했다. 스마트제조 시스템의 도입은 단순히 혁신 활동을 촉진하거나 공정개선에 그치지 않고 높은 수준의 공정혁신 실현으로 이어지고 있음을 알 수 있었다. 이러한 공정혁신 달성 수준은 경영비전과 중장기 계획을 보유하고 있는 기업과 국내 비하도급/해외시장 B2B 기업에 의해 주도되고 있었으며, 특히 전체 공정혁신의 효과가 일터혁신을 하고 있는 도입 기업에 의해서 견인되고 있음을 알 수 있었다. 다만, 현재의 제조시스템 도입은 제품혁신이 아닌 공정혁신 실현에만 집중되고 있어 제품의 기술력, 제품 품목 수, 납품기업 수 증대로 이어지지는 못하고 있었다. 한편으로는 국내 하도급 B2B 기업, 일터혁신 수행 기업의 스마트공장 구축 수준이 증가할수록 타기업, 타기관과 협력하며 제품 및 공정혁신의 실현 확률이 증가함을 알 수 있었다.

마지막으로 패널 데이터에서 매출액과 영업이익이 고용에 어떠한 영향을 미쳤는지 살펴봤다. 패널 분석 결과, 정부의 스마트공장사업의 참여를 통해 도입된 스마트제조 시스템은 매출 증대로 연결됨을 알 수 있었다. 실제로, 스마트제조 관련 총 투자금액이 1억 원 증가할수록 매출액이 3% 증가했으며, 더욱이 스마트제조 도입 후 시간이 지날수록 매출 증가폭이 확대됐다.

비일터혁신 도입 기업의 매출 성과는 일터혁신 수행 도입 기업을, 국내 하도급 B2B 도입 기업의 매출 성과는 국내 비하도급/해외시장 B2B 도입 기업을 웃돌았다. 또한, 국내 하도급 B2B 도입 기업의 매출 성과는 스마트제조 도입 후 1년까지만 일정수준으로 유지되는 반면, 국내 비하도급/해외시장 B2B 도입 기업의 매출 성과는 도입 2년 후부터 관찰됐다. 이러한 결과는 가동률, 1일 생산량, 1인당 생산량의 증대가 계약기간 동안 매출 증대로 직결되는 하도급 거래 특유의 성격과 스마트제조 시스템을 통해 보다 신속하게 생산하게 된 고품질의 제품을 판매하기 위해 상품시장에서 상당 기간 구매 기업을 물색해야 하는 국내 비하도급/해외시장 B2B 도입 기업의 성격을 반영한 것으로 보인다.

스마트제조 시스템 구축으로 고용 역시 증가했다. 분석 결과를 보면, 스마트제조 관련 총 투자금액이 1억 원 증가할수록 피보험자 수가 4% 증가했으며, 고용 역시 스마트제조 도입 후 시간이 경과할수록 증가폭이 확대됨을 알 수 있었다. 또한, 매출 증대로 주도했던 국내 하도급 B2B 도입 기업에서 고용 증가는 관찰되지는 않았으나, 스마트제조 도입 2년 후 매출이 증가하기 시작했던 국내 비하도급/해외시장 B2B 도입 기업은 구축 당해 연도부터 고용률이 증가했다.

수요산업의 과제

현재 스마트공장 사업은 IT 기반 비약적인 공정개선 혹은 공정혁신 실현의 초석이 되고 있다. 그러나 여전히 자발적인 스마트제조 투자 유인은 미약하여 제품혁신 실현, 유연한 수요맞춤형 생산방식으로 견인되지는 못하고 있다. 따라서 수요기업의 스마트제조에 대한 명확한 경영비전과 구체적이고 분명한 계획 하에 스마트제조 혁신이 추진되어야 할 것이다.

또한, 스마트제조 비전과 전략에 걸맞는 일터혁신을 수행할 수 있도록 유인체계를 제공해야 한다. 스마트제조의 도입을 통한 전체 공정혁신의 효과가 일터혁신을 하고 있는 기업에 의해 견인되기 때문이다.

이 외에도 수요 고객 맞춤형 생산방식의 구현을 위한 기업 간 정보연계와 스마트제조 혁신 고도화를 위한 유인체계 제공, 스마트제조 관련 전문인력 수급 문제도 해결해 할 과제이다. 특히, 스마트제조 관련 전문인력의 수급 문제 해결을 위해서는 근로조건 개선과 기업이 필요로 하는 전문인력 매칭 프로그램 운영이 필요하다고 본다.