WEEK 1 산업혁명의 역사 및 4차 산업혁명 개요 학습목표 1. 과거, 현재, 미래 사회의 패러다임 변화를 살펴본다. 2. 1차, 2차, 3차 산업 혁명의 역사를 이해한다. 3. 4차 산업 혁명의 기본적인 개념을 이해한다. 4. 4차 산업혁명 참조 모델을 고찰한다. 5. 4차 산업혁명 효과와 솔루션을 살펴본다. 학습목차 1. 사회 패러다임 변화와 공간 혁명 2. 산업 혁명의 역사 3. 4차 산업혁명 개요 4. 4차 산업혁명 참조 모델 5. 4차 산업혁명 효과와 솔루션 1. 산업혁명의 역사 및 4차 산업혁명 개요 1. 사회 패러다임 변화와 공간 혁명 2. 산업 혁명의 역사 3. 4차 산업혁명 개요 4. 4차 산업혁명 참조 모델 5. 4차 산업혁명 효과와 솔루션 사회 변화 과정 사회 패러다임(생각, 인식의 틀) 변화 (과거와 현재 중심으로) ◆ 농경사회, 산업사회, 그리고 정보화 사회 e-은행 e-학교 은행 학교 시청 기업 쇼핑몰 농경사회(1860년대 이전) 산업사회(1860 ~1990년대) e-시청 e-기업 은행 학교 e-쇼핑 시청 기업 쇼핑몰 정보화사회(1990~ ) • 토지 및 노동력 중심 • 공업 중심 • 사이버 가상공간 출현 • 자급자족 • 대량생산 • 온라인화로 시/공의 제약 • 공간의 제약 • 물리공간 사회 감소(전자정부, 원격교육 등) 노무라총합연구소 (2003a)「. 유비쿼터스 네트워킹과 시장 창조」. 서울: 전자신문사. 노무라총합연구소 (2003b). 「유비쿼터스 네트워크와 신사회 시스템」. 서울: 전자신문사. 공간혁명 제1차, 2차 및 3차 공간혁명 (과거와 현재 중심으로) ◆ 제1차와 2차 공간혁명 제1차 공간혁명 “도시혁명” 시장 회사 제2차 공간혁명 “산업혁명” 은행 촌락 시장 공장 운하 도로 광장 궁전 물리공간 평면적인 기능의 집적 에너지와 기계 물리공간 시간/거리 제약 극복하기 위해 물리공간 압축 물리공간의 세분화와 공간의 생산성 확대 ◆ 제3차 공간혁명(인터넷 혁명) ❖ 인터넷 혁명 이후의 인류발전 무대는 사이버 공간 중심으로 이동 노무라총합연구소 (2003a)「. 유비쿼터스 네트워킹과 시장 창조」. 서울: 전자신문사. 노무라총합연구소 (2003b). 「유비쿼터스 네트워크와 신사회 시스템」. 서울: 전자신문사. 산업 사회와 지식 사회 ? 현재, 우리는 어느 사회에 살고 있는가? ◆ 농경사회, 산업 사회, 지식 및 정보 사회 산업 사회(공업 중심) 은행 시청 농경사회 학교 기업 쇼핑몰 e-은행 e-학교 e-시청 e-쇼핑 e-기업 지식 사회(정보 중심) 사회 패러다임(생각, 인식의 틀) 변화 미래 우리의 미래 사회는? ◆ 지능 사회와 스마트 세상 스마트 세상 (홈, 농장, 도시 등) 사 이 버 공 간 칩 이식 상품 동식물 도로 자동차 가전 지능 사회( ? ) • 사물에 전자태그, 센서, 구동체 이식으로 현실세계와 가상 세계의 통합(융합) • 시/공의 제약 소멸 (Anytime, Anywhere, Anynetwork, Anydevice) 물 리 공 간 도로,다리, 터널 컵,화분 자동차 안경 상품, 기계 옷,신발 동물, 식물 냉장고, 세탁기 등 사물의 지능화 • 물리공간과 사이버공간의 연결 • 사물에 컴퓨터 이식으로 지능화 • 사이버공간을 통한 현실 공간의 모니터링 및 제어 노무라총합연구소 (2003a)「. 유비쿼터스 네트워킹과 시장 창조」. 서울: 전자신문사. 노무라총합연구소 (2003b). 「유비쿼터스 네트워크와 신사회 시스템」. 서울: 전자신문사. 사회 패러다임 변화(미래) 우리의 미래 사회는? ◆ 스마트 세상은 ? http://www.dailyinfographic.com/microprocessors-in-our-smart-world-infographic 사회 패러다임 변화(미래) 우리의 미래 사회는? ◆ 스마트 모빌리티 사회는 ? http://www.toyota-global.com/innovation/intelligent_transport_systems/world_congress/2013tokyo/introduction.html 산업혁명 산업혁명 과정 ◆ ◆ ◆ ◆ 1차 산업혁명 : 증기 기반 기계화 2차 산업혁명 : 전기를 이용한 대량생산 3차 산업혁명 : 반도체(전자, IT) 기반 자동화 4차 산업혁명 : 기술융합 사물지능시대로 생산과 서비스 완전자동화, 로봇화, 인공지능화 산업혁명 산업혁명별 특징 비교 ◆ 새로운 에너지의 등장과 생산수단의 변화에서 비롯된 산업혁명 ❖ 18 세기 이후 지금 까지 3차례에 걸쳐 일어남 ❖ 오늘날 4차 산업혁명 진행 중 구분 1차 산업혁명 2차 산업혁명 3차 산업혁명 4차 산업혁명 시기 18세기 후반 20세기 초반 1970년대 이후 2010년 이후 혁신 부문 중기의 동력화 전력, 노동 분업 전자기기, ICT 혁명 ICT와 제조업 융합 책, 신문 등 전화기, TV 등 인터넷, SNS 등 IoT, IoS 커뮤니케이션 방식 시뮬레이션을 통한 생산 방식 생산 기계화 대량생산 부분 자동화 자동생산 그룹 맞춤 생산 생산 통제 사람 사람 사람 컴퓨터 산업혁명 산업혁명의 단계 (공장 중심) ◆ A history of industrial revolutions: Industry evolution with key developments 대량생산 기계화 Sources: Germany Trade & Invest, “INDUSTRIE 4.0—Smart manufacturing for the future,” July 1, 2014; National Academy of Science and Engineering, “Securing the future of German manufacturing industry: Recommendations for implementing the strategic initiative Industry 4.0,” April 2013; Deloitte analysis. 산업혁명 산업혁명의 단계 (공장 중심) ◆ Development stages of industrial manufacturing 기계화 전기/생산성 전자/자동화 <출처>Philipp Hoff “Industry 4.0 – Challenge for the F&B industry in Greece, advantage or competitive disadvantage? “June 7th, 2016 4차 산업혁명 4차 산업혁명의 핵심 기술과 서비스는 무엇인가? ◆ 4차 산업혁명과 인공지능, 빅데이터, 클라우드, 사물인터넷 클라우드 빅데이터 인공지능 Philipp Hoff “Industry 4.0 – Challenge for the F&B industry in Greece, advantage or competitive disadvantage? “June 7th, 2016 산업혁명 산업혁명의 단계 ◆ 산업혁명의 영향 김재필,”4차 산업혁명 시대에서의 공유경제와 스마트 렌탈의 미래”, IoT Conference, 2017. 10 4차 산업혁명 4차 산업혁명 시대의 상품과 서비스는? ◆ 매스 커스터마이제이션 (Mass Customization) ❖ 신발 분야의 매스 커스터마이제이션 https://www.youtube.com/watch?v=J2OtitE8f7Y https://www.ponoko.com/blog/digital-manufacturing/mass-customization-the-the-big-end-of-town/ 4차 산업혁명 4차 산업혁명 시대의 상품과 서비스는? ◆ 매스 커스터마이제이션 (Mass Customization) <출처> https://www.youtube.com/watch?time_continue=96&v=J2OtitE8f7Y 4차 산업혁명 빅데이터와 클라우드의 모습은 ? ◆ Google Data Center <출처>http://www.google.com/about/datacenters/gallery/#/all/2 산업혁명 산업혁명 ◆ 산업혁명의 영향 김재필,”4차 산업혁명 시대에서의 공유경제와 스마트 렌탈의 미래”, IoT Conference, 2017. 10 <출처> Yoram Koren “The Global Manufacturing Revolution” 1. 산업혁명의 역사 및 4차 산업혁명 개요 1교시 수업을 마치겠습니다. 수고하셨습니다. Designed by Freepik.com 학습목표 1. 과거, 현재, 미래 사회의 패러다임 변화를 살펴본다. 2. 1차, 2차, 3차 산업 혁명의 역사를 이해한다. 3. 4차 산업 혁명의 기본적인 개념을 이해한다. 4. 4차 산업혁명 참조 모델을 고찰한다. 5. 4차 산업혁명 효과와 솔루션을 살펴본다. 학습목차 1. 사회 패러다임 변화와 공간 혁명 2. 산업 혁명의 역사 3. 4차 산업혁명 개요 4. 4차 산업혁명 참조 모델 5. 4차 산업혁명 효과와 솔루션 4차 산업혁명 4차 산업혁명의 세부 프로세스 ◆ 4차 산업혁명에서 빅데이터를 통해 사용자 요구를 분석하여 공급자에 게 지속적으로 제공하고 생산 프로세스에 반영 공장 고객 Schmidt, R.: Industrie 4.0 - Potentials for Creating Smart Products: Empirical Research Results . Ostwürtt 2013, 4–7 (2013) 4차 산업혁명 4차 산업혁명의 세부 프로세스 ◆ 4차 산업혁명 시대의 라이프 사이클 출처 : Martin Hankel, “RAMI4.0 –Reference Architecture Model Industry 4.0,”Industry 4.0, Bosch Rexroth AG, 15. Nov. 2016 4차 산업혁명 4차 산업혁명의 세부 프로세스 ◆ 통합 가시 네트워크(Value Networks) 형성 출처 : Martin Hankel, “RAMI4.0 –Reference Architecture Model Industry 4.0,”Industry 4.0, Bosch Rexroth AG, 15. Nov. 2016 4차 산업혁명 4차 산업혁명 시대의 공장 ◆ Industry 4.0 is changing the paradigm of manufacturing strategy ❖ The intelligent factory which is characterized by adaptability, efficiency and a full digital integration 출처 : Martin Hankel, “RAMI4.0 –Reference Architecture Model Industry 4.0,”Industry 4.0, Bosch Rexroth AG, 15. Nov. 2016 4차 산업혁명 4차 산업혁명 시대의 공장 ◆ 센서와 클라우드로 연결된 현실 공장 ◆ 가상화와 사이버 공장 https://www.ottomotors.com/blog/understanding-industry-4-0 4차 산업혁명 4차 산업혁명 시대의 공장 ◆ 공장의 가상화 ◆ 증강현실을 통한 공장 모니터링 및 제어 4차 산업혁명 4차 산업혁명 시대의 공장 ◆ Flexible manufacturing systems (FMS) ❖ Supporting Custom / Smart Manufacturing http://www.flainox.com/blog/2013/10/cyber-physical-systems/ 4th Industrial Revolution 4차 산업혁명의 공장 모습(Factory view) ◆ 4차 산업혁명에서 서로 다른 위치에 있는 작업자(타 회사 포함)가 상호 연결되어 네트워크를 형성하여 협력 ERP : Enterprise resource planning, MES : Manufacturing Execution System, SCM : Supply Chain Management Philipp Hoff “Industry 4.0 – Challenge for the F&B industry in Greece, advantage or competitive disadvantage? “June 7th, 2016 4th Industrial Revolution 4차 산업혁명의 SCM ◆ 상호 연결된 Supply Chain 형성 (정보 중심의 부품 조달 및 제품 전달) SCM : Supply Chain Management <출처> Capgemini Consulting,” Industry 4.0 - The Capgemini Consulting View”, 4th Industrial Revolution 4차 산업혁명의 SCM ◆ 데이터 중심의 물류 서비스 SCM : Supply Chain Management <출처> http://cerasis.com/2016/11/14/big-data-in-the-transportation/ 4th Industrial Revolution 4차 산업혁명의 SCM ◆ 데이터 중심으로 연구(R&D), 생산, 재정, 마케팅이 연결되어 ❖ 최적의 생산 프로세스, 효율성(생산성) 개선, 제품 품질 향상, 가치 체인 최적화 <출처> Capgemini Consulting,” Industry 4.0 - The Capgemini Consulting View”, 4차 산업혁명 4차 산업혁명의 참조 모델 I ◆ Reference Architecture Model Industry 4.0 (RAMI4.0) ❖ A Solution Space with a Coordinate System for Industry 4.0 ❖ Three-dimensional structured layer model providing a uniform structure and uniform wording, presenting the entire scope of I4.0. Peter Adolphs, 2015, “RAMI 4.0 An architectural Model for Industrie 4.0”, 18th of June 2015 4차 산업혁명 4차 산업혁명의 참조 모델 I ◆ Reference Architecture Model Industry 4.0 (RAMI4.0) Martin Hankel, “RAMI4.0 –Reference Architecture Model Industry 4.0,”Industry 4.0, Bosch Rexroth AG, 15. Nov. 2016 4차 산업혁명 4차 산업혁명의 참조 모델 I ◆ Reference Architecture Model Industry 4.0 (RAMI4.0) ❖ Axis II Hierachy – the Factory Bitkom, “THE REFERENCE ARCHITECTURAL MODEL RAMI 4.0 AND THE STANDARDIZATION COUNCIL AS AN ELEMENT OF SUCCESS FOR INDUSTRY 4.0”, WASHINGTON D.C., 2018-04-10 4차 산업혁명 4차 산업혁명의 참조 모델 I ◆ Reference Architecture Model Industry 4.0 (RAMI4.0) ❖ Axis II Hierachy – the Factory Peter Adolphs, 2015, “RAMI 4.0 An architectural Model for Industrie 4.0”, 18th of June 2015 4차 산업혁명 4차 산업혁명의 참조 모델 I ◆ Reference Architecture Model Industry 4.0 (RAMI4.0) ❖ Axis III Product Life Cycle Bitkom, “THE REFERENCE ARCHITECTURAL MODEL RAMI 4.0 AND THE STANDARDIZATION COUNCIL AS AN ELEMENT OF SUCCESS FOR INDUSTRY 4.0”, WASHINGTON D.C., 2018-04-10 4차 산업혁명 4차 산업혁명의 참조 모델 I ◆ Reference Architecture Model Industry 4.0 (RAMI4.0) ❖ Axis I Architecture Bitkom, “THE REFERENCE ARCHITECTURAL MODEL RAMI 4.0 AND THE STANDARDIZATION COUNCIL AS AN ELEMENT OF SUCCESS FOR INDUSTRY 4.0”, WASHINGTON D.C., 2018-04-10 4차 산업혁명 4차 산업혁명의 참조 모델 I ◆ Reference Architecture Model Industry 4.0 (RAMI4.0) ❖ Axis I Architecture ❖ The important topics for Industry 4.0 Martin Hankel, “RAMI4.0 –Reference Architecture Model Industry 4.0,”Industry 4.0, Bosch Rexroth AG, 15. Nov. 2016 4차 산업혁명 4차 산업혁명의 참조 모델 I ◆ Reference Architecture Model Industry 4.0 (RAMI4.0) ❖ Axis I Architecture ❖ Administration Shell ▪ Reflecting the virtual image of an object ▪ The Integration between the digital world and the physical asset 4차 산업혁명 4차 산업혁명의 참조 모델 I ◆ Reference Architecture Model Industry 4.0 (RAMI4.0) ❖ Axis I Architecture ❖ Administration Shell ▪ Connectivity of machines ▪ Connection between physical machines and virtual objects Martin Hankel, “RAMI4.0 –Reference Architecture Model Industry 4.0,”Industry 4.0, Bosch Rexroth AG, 15. Nov. 2016 4차 산업혁명 4차 산업혁명의 참조 모델 II ◆ Industrial Internet Consortium (IIC) ❖ Published its first version of the Industrial Internet Reference Architecture (IIRA) in June 2015 ❖ The Industrial Internet Reference Architecture version 1.8 (IIRA v1.8) Architecture viewpoints and views Business vision Values and objectives Role, Party, Activity and Task https://industrial-iot.com/2017/02/version-1-8-of-the-iics-industrialinternet-reference-architecture-introduces-new-and-substantive-ideas/ 4차 산업혁명 4차 산업혁명의 참조 모델 II ◆ Industrial Internet Consortium (IIC) ❖ 5 Functional domains ▪ Control domain (Sensing & actuation ) ▪ Operations domain ▪ Information domain ▪ Application domain ▪ Business domain ❖ https://industrial-iot.com/2017/02/version-1-8-of-the-iics-industrial-internet-referencearchitecture-introduces-new-and-substantive-ideas/ 4차 산업혁명 4차 산업혁명의 참조 모델 II ◆ Industrial Internet Consortium (IIC) ❖ Martin Hankel, “RAMI4.0 –Reference Architecture Model Industry 4.0,”Industry 4.0, Bosch Rexroth AG, 15. Nov. 2016 4차 산업혁명 4차 산업혁명의 참조 모델 II ◆ Industrial Internet Consortium (IIC) ❖ Implementation views ▪ Edge , Platform & Enterprise ❖ https://industrial-iot.com/2017/02/version-1-8-of-the-iics-industrial-internet-reference-architecture-introduces-new-and-substantive-ideas/ 4차 산업혁명 4차 산업혁명의 참조 모델 ◆ Comparison RAMI 4.0 -IIRA: Overview \-complementary, ≈ -similar, ≠ -not similar Martin Hankel, “RAMI4.0 –Reference Architecture Model Industry 4.0,”Industry 4.0, Bosch Rexroth AG, 15. Nov. 2016 4차 산업혁명 4차 산업혁명의 솔루션 ◆ 물리적 세상과 사이버 공간을 연결한 4차 산업혁명의 솔루션 Philipp Hoff “Industry 4.0 – Challenge for the F&B industry in Greece, advantage or competitive disadvantage? “June 7th, 2016 4차 산업혁명 4차 산업혁명의 솔루션 ◆ 4차 산업혁명의 제품의 특징 상황 인식 지능화 (자가학습) Source: Capgemini Consulting,” Industry 4.0 - The Capgemini Consulting View”, 인터넷 기반 가상화 적응화 (자율반응) 4차 산업혁명 4차 산업혁명 효과는 ? ◆ Smart Services를 통한 새로운 가치 창출 예측 기반 유지관리 서비스 중심의 비즈니스 모델 데이터 수집 및 분석 비용 절감 효과적인 원격 서비스 <출처> Capgemini Consulting,” Industry 4.0 - The Capgemini Consulting View”, 4차 산업혁명 4차 산업혁명 효과는 ? ◆ From mass production to mass customization ❖ Flexible production, short production lead time enabling new business models emergence and affordable customization ◆ From planned make to stock to dynamic make to order ❖ From an organized production, based on planning and forecast and supported by stocks, to dynamic production and management, on demand ◆ From product to usage ❖ Integrated conception, services being a key element of the business model/ decision factor ◆ From taylorism to flexible work organization ❖ Remote work (augmented reality, permanent connectivity), Tasks parallelism, flexible organization and management Philipp Hoff “Industry 4.0 – Challenge for the F&B industry in Greece, advantage or competitive disadvantage? “June 7th, 2016 4차 산업혁명 4차 산업혁명 효과는 ? ◆ 5대 분야에서 4차 산업혁명의 효과 발생 Philipp Hoff “Industry 4.0 – Challenge for the F&B industry in Greece, advantage or competitive disadvantage? “June 7th, 2016 4차 산업혁명 4차 산업혁명의 전망 ◆ 4차 산업혁명 로드맵(Industry 4.0 roadmap) Philipp Hoff “Industry 4.0 – Challenge for the F&B industry in Greece, advantage or competitive disadvantage? “June 7th, 2016 학습 내용 1. 농경, 산업, 정보화, 지능 사회의 패러다임 변화를 살펴보았다. 2. 1차, 2차, 3차 산업 혁명의 역사를 이해하였다. 3. 4차 산업 혁명의 기본적인 개념과 사례를 살펴보았다. 4. 4차 산업혁명 RAMI 4.0와 IIRA 참조 모델을 고찰하였다. 5. 4차 산업혁명 솔루션을 살펴보았다. 6. 4차 산업혁명 효과를 이해하였다. 7. 4차 산업혁명 미래를 고찰하였다. ◆學而時習之 不亦說乎 ❖학이시습지 불역열호 ❖배우고 익히면 또한 기쁘지 아니한가? 산업혁명의 역사 및 4차 산업혁명 개요 1교시 수업을 마치겠습니다. 수고하셨습니다. 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