● (생산시스템의 변화) 디지털 기술의 발달로 인해 제조 공정의 자동화 수준은 높아지는 한편, 맞춤형 대량생산을 위한 복잡성도 증대 - (자동화) 사이버 물리 시스템(CPS), IoT, 로봇 공학, 스마트 센서, 빅데이터, 클라우드, 인지 컴퓨팅, 증강 현실(AR), 웨어러블 장치 등의 지속적인 혁신은 제조 시스템의 자동화를 촉진 * 사람과 CPS의 결합을 의미하는 H‑CPS(Human‑Cyber‑Physical Systems) 개념이 등장하였으며, 미래의 작업장은 자동화가 진전된 ‘지능형 공간’으로 변화 중 - (복잡성) 제조 시스템은 개인 맞춤형 대량생산으로 전환하면서 생산의 복잡성은 높아지고, 사람을 완전 대체할 수 없는 작업(수동 조립)의 복잡성도 동시에 증대할 전망 * 자동화로 비용절감과 생산성 향상을 달성할 수는 있지만 생산 공정의 필수 요소인 인력의 숙련도가 반드시 향상되지는 않음 * 자동차, 가전, 내연기관 및 항공 우주 등의 영역에서는 여전히 사람에 의한 조립 시스템이 중요하며, 복잡성을 관리하기 위한 협동 로봇, 증강 현실, 생체 추적 시스템 기술들이 도입 중 ● (사람 중심의 생산시스템) 사람의 숙련도 향상을 위한 '사람‑자동화 공생'을 목표로 하는 균형적 자동화 시스템*(Balanced Automation Systems) 개념 등장 * 균형적 자동화 시스템(BAS)은 자동화와 인간 작업의 올바른 조합을 달성하기 위한 시도로 '사람 중심적 생산 시스템'의 원칙과 제조 시스템에서 프로그래밍 가능한 자동화의 확장을 추구 - (적응형 자동화) 제조 및 조립 작업에 대한 제어의 작업 배분을 통해 노동자와 기계가 상호 적응하여 전체 생산 시스템을 최적화 * 적응형 자동화(Adaptive Automation)는 자동화 시스템으로 운영자를 모니터링하고 제어를 위해 사람의 입력을 받아 적절한 조치를 취하는 상호작용으로 즉, 사전 정의된 조건(중요 이벤트, 측정 모델링 기반)이 충족될 때마다 특정 기능의 제어를 전환하여 인간과 기계가 자동화 수준을 수정(human ‑in‑the‑loop) DX 시대의 사람과 기계의 협업 방식, Operator 4.0 [산업기술 애자일] KIAT 산업기술정책센터 정책기획실(’21.09.14) KIAT [애자일] 2021년 제10호 DX 시대의 사람과 기계의 협업 방식, Operator 4.0 2 - (직무 만족) 노동자 삶의 질 향상, 의미 있는 작업을 통한 직무 만족도 향상 등을 고려 - (인간 사이버‑물리 시스템, H‑CPS) 작업자의 인지 및 물리적 특성에 맞게 설계된 인간‑ 컴퓨터 상호 작용 기술을 사용하여 사이버 및 물리적 세계에서 기계와 동적으로 상호 작용 하는 인간의 능력을 향상시키도록 설계된 시스템 구축 2. Operator 4.0의 개념 ● (작업 방식의 변화) 노동자와 기계간의 상호작용을 4단계로 구분하고 Operator 4.0은 인간과 기계의 협력을 위해 설계된 HCPS(Human‑Cyber‑Physical Systems)에 기반 * 다양한 기술, 교육 수준 및 문화적 배경으로 구성된 Industry 4.0 시스템은 노동자의 통합이 중요한 과제로 노동자와 기계 간의 새로운 유형의 상호 작용 관계를 설정하기 위해 Operator 4.0 개념 등장 - (Operator 1.0) 수동 작동되는 공작 기계의 지원으로 수작업 육체노동을 수행하는 단계 - (Operator 2.0) NC 운영 체제(CNC 공작 기계), 기업 정보 시스템 등과 같은 컴퓨터 도구로 작업을 지원하는 인간 노동의 단계 - (Operator 3.0) 인간‑로봇 협업(기계, 로봇, 컴퓨터 도구를 활용한 협력 작업)의 단계로 물리적·인지적 상호작용에 집중 - (Operator 4.0) 자동화 다음 단계의 작업 방식으로 인간의 물리적, 감각적, 인지적 능력의 향상을 목적으로 설정하고 ‘적응형 생산 시스템’을 위한 똑똑하고 숙련된 작업자를 가정