4차 산업형 지능형공장과 스마트제조를 위한 핵심역량 프레임워크 개발 = Development of a Competency Framework for Intelligent Factory and Smart Manufacturing in Industry 4.0

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Recently, Industrial revolution 4.0 has become a hot issue in global world. Especially, IT competence of IT personnel is becoming an important issue since the industry 4.0 by the industrial revolution 4.0 is expected to be a society led by IT technology.
To guide the structured IT technology roadmap for implementing industry 4.0 to industry and IT personnel, the framework of core competency for IT personnel was developed in this study. Through the developed framework, required IT technologies were identified as well. Interacting in socially heterogeneous groups, acting autonomously, and using tools interactively were identified as the basic competence for IT personnel. The five clusters of detailed IT technologies based on RAMI4.0 model were identified as follows.
1) The cloud technology to implement CPS or CPPS was the most critical technology to implement all aspects of the industy 4.0. Industrial Internet (IIoT), 2) Cyber Security, and I4.0 component implementation technologies are key technologies for the asset, integration and communication layers. 3) Big data, big data analytics, and AI for data processing. 4) Data visualization and human-machine interface (HMI) were particularly emphasized because the fourth industry is human-centered. 5) Lastly, Prognostics and health management system (PHM) for before services was identified as key technologies.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론 1
• 제 1 절 연구의 배경 및 필요성 1
• 제 2 절 연구의 목적 3
• 제 2 장 이론적 배경 5
• 제 1 절 4차 산업혁명 (Industrial Revolution) 5
• 1. 1차 산업혁명 (1st Industrial Revolution) 5
• 2. 산업혁명과 생산성 역설 (Industrial Revolution and Paradox of Productivity) 6
• 3. 4차 산업혁명의 정의 (Definition of Industrie 4.0) 8
• 제 2 절 4차 산업 사회 (Industry 4.0 Society) 13
• 1. 스마트 시티 (Smart City) 13
• 2. 스마트 산업 (Smart Industry) 16
• 3. 사이버-물리시스템과 사이버-물리-생산 시스템 (Cyber-Physical System and Cyber-Physical-Production System) 20
• 4. 4차 산업의 9대 핵심기술(The Nine Pillars of Technological Advancement) 23
• 제 3 절 CPS와 지능형 공장(CPS and Intelligent Factory) 27
• 1. 거시적 관점의 4차 산업과 CPS (Macro perspectives of Industry 4.0 and CPS) 27
• 2. 지능형 공장 프레임워크 (The Framework of Intelligent Factory) 29
• 3. 세 가지 유형의 통합 (3 Types of Integration) 32
• 4. 사용가치와 사전 서비스, 및 고장예지와 건전성 관리(Value-in-Use and Before Service, and PHM) 35
• 제 4 절 사이버-물리-생산 시스템과 스마트 제조 시스템(CPPS, smart manufacturing system) 41
• 1. 미시적 관점의 4차 산업과 CPPS (Micro perspectives of Industry 4.0 and CPS) 41
• 2. 전통적 생산 프로세스와 스마트 생산 시스템 (Traditional production process and smart production system) 49
• 3. 스마트 생산 시스템 아키텍처 (Smart production system architecture) 56
• 4. 5C 구조 (5C architecture) 62
• 5. 자율 컴포넌트 모델 (Autonomous Component Model in Industry 4.0) 71
• 제 5 절 21세기 핵심 역량 (The Core Competency of 21th Century) 80
• 1. 역량의 정의 (Definition of Competency) 80
• 2. DeSeCo의 세 가지 핵심역량 (Three Core Competency of DeSeCo) 81
• 제 3 장 4차 산업 핵심역량 프레임워크 개발 83
• 제 1 절 프레임워크의 정의 (Definition of Framework) 83
• 제 2 절 4차 산업 관련 주요 프레임워크 (Previous work on Indutrie 4.0 Framework) 84
• 1. 4차 산업 (Industrie 4.0) 84
• 2. 4차 산업 참조 구조 모델, RAMI 4.0 (Reference architecture model for Industry 4.0) 87
• 제 3 절 4차 산업 IT 인력 핵심역량 프레임워크 개발 (Development of Industrie 4.0 Core Competency Framework for IT personnel) 98
• 1. 4차 산업 IT 인력의 핵심역량 기본 프레임워크 구조(The Basic Framework Architecture of the Core Competency for IT personnel) 98
• 2. 4차 산업 IT 인력의 핵심역량 프레임워크(The Framework of the Core Competency for IT personnel) 100
• 3. 4차 산업 IT 인력의 핵심 역량 프레임워크 항목(The Core Competency Items of IT personnel in I4.0) 104
• 제 4 장 결 론 109
• 제 1 절 연구의 결과 및 시사점 109
• 제 2절 연구의 한계 및 향후 연구 방향 111
• 참고문헌 113
• <ABSTRACT> 118