기업환경 및 기술관련 내부 특성이 중소기업의 스마트팩토리 도입 및 활용효과에 미치는 영향 연구

Abstract

스마트팩토리는 제조업을 운영하는 기업이라면 필수적으로 도입을 해야 하는 제조 공장이라고 볼 수 있다. 스마트팩토리의 도입으로 인해 생산현장은 공정 자동화가 이뤄지고, 다양한 ICT 기술이 접목되어 운영되며, ICT 기술이 발달하면 발달할수록 큰 혜택을 받는 산업의 한 분야라고 생각된다. 따라서 본 연구에서는 4차 산업혁명의 주요 내용인 스마트팩토리에 대해 심층적으로 분석하고, 스마트팩토리를 도입하는 업체들은 어떤 요인으로 도입을 결정 지으며, 도입수준에 따라 어떤 활용효과가 발생하고 있고, 활용효과를 높이기 위해서는 어떤 노력을 해야하는지 분석하고자 한다. 본 연구는 연구1 정성연구에서 근거이론을 바탕으로 스마트팩토리를 도입하고 정부에서 우수구축사례라고 선정된 업체들의 사례를 통해서 각 업체들이 스마트팩토리를 도입하게 된 요인을 알아보았다. 해당 업체들의 인터뷰 내용을 바탕으로 도입동기로 외부압박, 업계동향, 정부지원, 제품특성, 생산환경, 기술적특성을 도출하였고, 중심현상인 도입수준으로는 시설도입, 시스템도입이 도출되었으며 이러한 시설도입, 시스템도입으로는 IT 기술경험이 영향을 미치는 것을 확인하였다. 또한 우수 구축 업체들은 내부자체교육과 외부지원교육을 실시하여 활용효과인 사용량과 사용만족도에 영향을 주고 있으며, 그 결과 경영효과로 볼 수 있는 불량률감소와 생산성향상, 납기율향상에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 또한 해당 분석을 실시 한 후 타당도 분석을 실시하여 각 요인마다 신뢰도를 확보할 수 있게 되었다. 해당 내용과 기존의 선행연구들을 바탕으로 연구2 정량연구를 실시하였다. 독립변수로는 환경요인으로 정부지원과 외부압박, 기술적 특성으로 공정 스트레스와 제품 난이도, 정보기술 활용경험이 도출되었고, 매개변수로는 도입수준인 스마트팩토리 시스템도입과 스마트팩토리 시설도입이 도출되었다. 종속변수로는 활용효과인 사용만족도, 불량률감소, 생산성향상, 납기율향상이 도출되었으며, 조절변수로는 내부자체교육과 외부지원교육이 도출되었다. 해당 변수에 따른 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 스마트팩토리를 도입에는 환경요인과 기술적 특성, 정보기술 활용경험이 영향을 미치는데 환경요인 중에서도 외부압박은 영향관계가 도출되었으며, 정보기술 활용경험 여부에 따라서도 경험이 있는 업체들은 도입을 하는 추세라고 볼 수 있다. 기술적 특성에서는 제품 난이도가 스마트팩토리 시설도입에 유의미한 영향관계가 도출되었으며, 추가분석을 실시하여 매출에 따라 집단을 구분하여 분석하였을 때는 공정 스트레스가 스마트팩토리 시설도입에 유의미한 영향관계가 도출이 되었다. 기업이 스마트팩토리 도입수준을 결정 지을 때는 정보기술 활용경험이 스마트팩토리 시설과 스마트팩토리 시스템도입에 모두 유의미한 영향을 미치고 있고, 정부지원은 도입수준을 결정짓고 단계를 높여가는 업체에는 큰 영향이 없다는 결과가 나왔다. 또한 기술적 특성에서는 제품 난이도가 스마트팩토리 시설도입에 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 둘째, 스마트팩토리 시스템도입과 스마트팩토리 시설도입은 활용효과에 모두 유의한 영향을 미치고 있다. 연구1에서도 스마트팩토리 시설과 스마트팩토리 시스템을 함께 도입하여 스마트팩토리를 기업들은 운영하고 있다고 응답하였으며, 연구2에서도 기업들은 스마트팩토리 시스템도입과 스마트팩토리 시설도입 모두 활용효과에 유의한 영향을 주고 있다는 영향관계가 도출되었다. 스마트팩토리를 도입한 업체들은 스마트팩토리 시설과 스마트팩토리 시스템 도입 모두에서 유의미한 영향을 미친다는 결과가 나왔다. 셋째, 교육은 도입수준과 활용효과 사이에서 조절효과가 일부 채택되었다. 도입수준과 사용만족도 사이에서는 교육이 조절효과를 나타내었는데, 스마트팩토리 시스템도입에 내부자체교육이 부의 조절효과가 나타났다. 이는 스마트팩토리 시스템도입을 한 뒤 자체교육을 하면 오히려 사용만족도가 떨어진다고 볼 수 있으며, 내부자체교육이 효과적이지 못한 결과를 초래함으로 내부자체교육의 수준을 올릴 필요가 있음을 시사한다. 도입수준과 생산성향상 사이에서는 스마트팩토리 시설도입에서는 내부자체교육이 정의 조절효과가 나타났는데, 스마트팩토리 시설도입이 되고 해당 시설에 대한 교육을 실시하였을 때에는 생산성이 향상된다고 볼 수 있다. 하지만 외부교육에서는 부의 조절효과가 나왔다. 이는 외부지원교육은 해당 설비에 대해서는 교육을 실시할 수 있을지 모르나 각 현장에 맞춰 교육의 내용이 부족했다고 볼 수 있다. 그리고 스마트팩토리 시스템도입에서 있어서는 내부교육이 생산성향상에 부의 조절효과를 가져오는 것으로 도출되었는데, 이는 시스템에 대해 제대로 교육이 실시되지 않으면 오히려 생산성 향상에 방해가 되는 요소가 되고, 제대로된 교육이 내부적으로 실시되지 못하고 있음을 드러내는 결과이다. 그리고 도입수준과 불량률감소, 납기율향상 사이에서는 조절효과가 나타나지 않았다. 본 연구에서는 스마트팩토리를 도입하기 위해 필요한 요인을 도출 하여 각 요인별 영향관계를 연구1과 연구2를 통해 알아보았다. 해당 연구를 통해 우리나라 중소기업들이 스마트팩토리를 도입하고 운영하는데 어떤 요인들이 필요한지 알게 되었고, 도입 수준에 따라 활용효과와 어떠한 영향관계가 있는지 알아보았으며, 내부자체교육과 외부지원교육의 따른 조절효과도 확인해 볼 수 있었다. 그리고 활용효과에는 어떤 요인들이 도출되며, 각각 어떤 영향관계가 있는지도 알아 볼 수 있었다. 해당 연구를 통해 스마트팩토리를 도입 및 도입 수준을 높여가야하는 고민 속에 있는 업체라면, 어떻게 해야 성공적으로 단계를 상승시켜나갈 수 있고, 어떤 활용효과가 기대되는지 알 수 있을 것이며, 어떻게 내, 외부 교육을 실시해야하는지 알 수 있을 것이다.|A smart factory can be considered a manufacturing plant that must be introduced by companies operating in the manufacturing industry. This study aims to provide an in-depth analysis of smart factories, which are the main contents of the Fourth Industrial Revolution, and to analyse what factors determine the adoption of smart factories, what utilization effects are occurring according to the level of adoption, and what efforts should be made to increase the utilization effects. Through the qualitative study of Research 1, this study derived the factors of technical characteristics, environmental factors, and IT technology experience as the factors that led each company to introduce smart factories through the cases of companies that introduced smart factories and were selected as excellent construction cases by the government, and as a result, the contents of system introduction and facility introduction shown by the level of introduction were derived. In addition, it was found that excellent construction companies strive to increase utilisation and improve effectiveness by conducting internal and external training, and the contents were analysed from the perspective of grounded theory, and later validity analysis was conducted to ensure the reliability of each factor. Based on these findings and previous studies, we conducted research 2 and conducted a quantitative study. The results of the study are as follows. First, environmental factors, technical characteristics, and IT technology experience have an impact on the adoption of smart factories. Among the environmental factors, external pressure was found to have an impact, and it can be seen that companies with experience in IT technology are more likely to adopt smart factories. Furthermore, government support was said to be influenced by the interview data in Study 1, but it was found that there was no significant relationship through quantitative research, and although it is influential when introducing smart factories for the first time, it is not a significant factor for companies that want to introduce smart factories and improve the level of adoption. Second, both system adoption and facility adoption have a significant impact on the utilisation effect. In Study 1, companies responded that they operate smart factories by introducing facilities and systems together, and in Study 2, the influence relationship was derived that both system introduction and facility introduction have a significant impact on the utilisation effect. However, it was found that the introduction of facilities does not affect the reduction of defect rate and satisfaction with use, so it is difficult to see that the introduction of facilities alone is applying and utilising smart factories, and it is shown that companies are significantly affected by the reduction of defects, improvement of delivery rate, improvement of productivity, and satisfaction with use, which are all utilisation effects by introducing smart factories. Third, it was found that training is significant for all utilisation effects, but external support training is significant for all, and internal self-training is not significant for all. In Study 1, the interviewees mentioned that they had conducted a lot of internal and external training and that it was effective in utilisation, but in the quantitative study of Study 2, there was no effect of internal training, and an effect of external support training. It can be seen that companies felt a greater effect in operating the smart factory when they received external support training than when they conducted their own training, and this shows that external support training is one of the factors that increase the effectiveness of companies' adoption and utilisation of smart factories. In this study, we derived the factors necessary for the adoption of smart factories and examined the influence of each factor through Study 1 and Study 2. Through this study, we learned what factors are necessary for Korean SMEs to introduce and operate smart factories, and furthermore, how to successfully utilise them. This study will help companies that are considering introducing a smart factory to know how to successfully establish it.