[강좌] 제조/유통 플랫폼 혁명: 스마트팩토리와 온라인 풀필먼트의 통합 및 미래 전망

[아이티데일리] 지난해 국내 전자상거래 시장에서 지각변동을 일으킨 플랫폼으로 알리 익스프레스(AliExpress)와 테무(Temu)를 꼽을 수 있다. 이 두 중국 온라인 쇼핑 플랫폼은 글로벌 시장에서 가성비 높은 상품을 앞세운 초저가 전략과 유통 혁신으로 큰 성공을 이뤄냈다. 이들의 성공 비결은 정교한 수요 예측을 통한 재고 관리 및 유통 혁신에 있으며, 이는 국내 유통 산업의 플랫폼에도 더욱 적극적인 구조적 변화가 필요함을 시사하고 있다. 하지만, 산업 전반의 디지털 대전환을 통해 근본적인 체질 개선을 꾀한다면 제조에서 유통까지 전체 공급망의 통합된 혁신이 필수적이다. 제조/유통의 통합 혁신이 가져올 이점과 그와 관련된 원리를 생산 및 운영 관리에 바이블로 평가받는 공장 물리학(Factory Physics) 프레임워크를 통해 살펴보고자 한다.

제조/유통 플랫폼 이해

제조가 심장이라면 유통은 혈관이다. 제조가 고객이 원하는 제품을 만들면 유통은 그 제품을 효율적으로 공급하는 역할을 한다. 제조와 유통은 긴밀히 연결된 가치사슬(value chain) 관계로 서로 불가분의 관계를 갖는다. 이 가치사슬에는 원자재의 조달부터 공장에서의 생산, 재고 관리, 유통과 물류, 판매, 그리고 반품 처리와 같은 역물류의 전 과정을 포괄한다. 재화와 서비스를 제공하는 모든 기업 활동은 이 두 가지 플랫폼을 잘 이해해야 판매 단가를 낮추고 경쟁 우위를 확보할 수 있다.

제조 산업 혁명의 핵심 키워드, 스마트팩토리

제조 현장의 혁신을 이끄는 대표적인 개념 중 하나는 스마트팩토리(smart factory)다. 스마트팩토리는 사물인터넷, 로봇기술, 시뮬레이션, 인공지능 등의 첨단 기술을 통합적으로 활용해 생산성을 높이고 낭비를 줄이는 첨단 제조 시스템이다. 이 시스템은 생산설비, 인프라, 소프트웨어로부터 센서 데이터를 실시간 수집 및 모니터링해, 장애 방지와 효율화를 이끌어내며 자동화한다. 최근에는 인공지능 기술을 활용해 주요 설비의 생산성 향상을 위한 스케줄링을 최적화하고, 공정간 가용능력 차이를 파악해 불필요한 중간재고(work-in-process)를 방지한다. 또한 예지보전(preventive maintenance)을 통한 생산설비 고장 최소화를 유도하고, 양산 이력을 기준으로 비용 절감과 품질 저하를 방지하는 생산 모니터링 기술이 더욱 정교하게 발달되고 있다.

유통에서 온라인 풀필먼트의 진화

제조에 스마트팩토리가 있다면 유통 혁신을 이끄는 중요한 개념에는 온라인 풀필먼트(online fulfillment)가 있다. 이는 고객이 전자상거래 주문 처리로부터 재고 보관, 관리, 상품 포장, 발송 등의 유통 프로세스 전반을 혁신하는 종합적인 물류 서비스를 일컫는다.

특히 온라인/오프라인 정보와 물류센터를 통합 운영해 고객 중심의 통합된 옴니채널(omni channel)의 개념을 제공한다. 배송의 전체 과정에 데이터 기반 운영을 통한 효과적인 의사결정으로 비용 절감과 맞춤형 고객 경험을 유도하는 변화의 핵심이기도 하다.

온라인 풀필먼트가 구축될 경우, 정교한 수요 예측과 간선 배차 및 합포장 시간, 배송 동선이 투명하게 공개되고 이에 따라 최적화 운영이 가능하다. 이는 물류 비용 절감, 수익 증대 및 폐기물 절감, 불필요 차량이동 감소로 탄소배출 최소화 등 환경오염 방지에 이바지할 수 있다.

스마트팩토리로부터 온라인 풀필먼트의 통합된 혁신

스마트팩토리와 온라인 풀필먼트를 통합해 고려할 경우 제조와 물류의 경계를 허물고 가치사슬의 다양한 혁신이 가능하다.

첫째, 재고 관리와 공급망의 혁신을 가져올 수 있다. 스마트팩토리와 온라인 풀필먼트 간 데이터를 공유하고, 생산에서 배송까지의 전 과정을 모니터링함으로써 비효율적인 원자재 조달, 재공 재고, 완제품 재고를 투명하게 모니터링할 수 있다.

특히 가치사슬 전 과정에서 병목 자원(bottleneck resource)을 통합 관리해 수요와 공급 사이의 간극에 따른 판매손실 기회비용을 최소화하고자 불필요한 재고를 비대하게 유지하는 문제를 더 효과적으로 다룰 수 있다. 이는 가치사슬 내 개별 단계의 처리 속도와 주요 병목을 파악하는 라인 밸런싱(line balancing)의 개념을 대응해볼 수 있다.

둘째, 수요 변화에 기민하게(agile) 대응할 수 있는 제조/유통 플랫폼을 구축할 수 있다. 전체 유통 과정을 실시간 모니터링하고 유통 물량을 예측함으로써, 생산 능력을 신속하게 조정하거나 가치사슬의 재고 수요 변화를 민감하게 감지해 필요한 운영 정책을 즉각 실행할 수 있다. 이는 시장 수요 변화에 유연하게 대응해 과잉 생산이나 재고 부족 문제를 방지하는 데 더욱 효과적이다.

예시로, 주문량이 급증하는 물품의 수요를 조기 예측하거나 가치사슬 재고 수요변화에 끼치는 영향을 민감하게 인지할 수 있어 즉각적인 생산 조정 및 물량 맞춤형 제품 생산을 유도할 수 있다. 공장 물리학의 원리에 따르면 푸시와 풀 시스템(push vs. pull system)으로 설명할 수 있는데, 푸시는 예측을 기반으로 생산 후 재고를 밀어내는 방식을, 풀은 고객의 수요에 따라 생산을 대응하는 방식이다.

제조/유통이 통합된 디지털 플랫폼을 효과적으로 구축하면 푸시와 풀 시스템을 적절히 혼용해 공급망을 최적화할 수 있다. 수요 예측 정확도를 높여 푸시 전략의 위험도를 줄이고 실시간 재공 현황을 활용한 풀 전략을 통해 신속한 수요 대응을 가능케 함으로써 불필요한 재고 감소와 유연한 생산을 유도할 수 있다.

셋째, 최근 빠르게 변화하는 제품 수요와 짧아지는 유행 주기를 특징으로 하는 패스트 컨슈머리즘(fast consumerism)에 유연하게 대응 가능하다. 스마트팩토리 기술을 통해 고수율과 높은 품질의 생산능력을 갖추고 온라인 풀필먼트를 통해 고객의 니즈 변화에 유연한 가치사슬을 구축할 수 있다. 이를 통해, 시장 수요 변화에 따라 소량 다품종 또는 다량 다품종 생산방식을 유연하게 적용할 수 있는 제조/유통 통합 플랫폼을 설계할 수 있다. 이는 글로벌 공급망에서의 원자재 조달 불확실성을 줄이고, 불필요한 생산 및 공정 낭비를 최소화하며 재고 비용 절감에 기여한다.

이러한 접근 방식은 리드타임(lead time)과 고객 만족(customer satisfaction) 측면에서 큰 이점을 제공한다. 제조와 유통의 전 과정에서 리드타임을 단축해 빠른 배송 및 맞춤형 생산으로 고객 만족도를 극대화할 수 있다.

넷째, 탄소 배출 절감 및 지속 가능한 제조/유통 환경을 구축할 수 있다. 스마트팩토리와 온라인 풀필먼트의 통합을 통해 수요 기반의 생산/유통 체계를 마련함으로써, 불필요한 생산과 유통을 최소화하고 폐기물 감소, 재활용 자재 활용, 그리고 최적의 물류 네트워크 구축이 가능하다.

특히 자동화 생산라인과 무인 공급망을 도입하면 24시간 운영이 가능해져 계획적인 전력 사용을 통한 에너지 절감과 인건비 절감을 실현할 수 있다. 이러한 접근은 제조/유통 가용능력을 유지하면서 시스템 불확실성(variability)을 최소화해, 불필요한 변동성을 줄이고 효율적인 운영과 친환경 비즈니스를 유도할 수 있다.

지금까지 스마트팩토리와 온라인 풀필먼트를 기반으로 한 제조/유통 산업의 통합된 혁신이 가져올 이점을 살펴봤다. 이러한 혁신은 두 산업의 연계를 강화해 투명한 가치사슬의 모니터링과 함께 리드타임을 단축하고 불확실성을 줄이는 데 기여할 수 있다. 또한, 기업의 생산성 및 유연성 증대와 고객 만족도 향상으로 기업의 지속 가능한 성장을 실현하는 데 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다. 특히 첨단 제조 기술 및 IT 융합 역량 면에서 세계적인 경쟁력을 보유한 우리나라에서, 제조를 넘어 유통에 이르는 통합된 기술 혁신을 조속히 이끌어낼 수 있기를 바란다.

참고문헌

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