중국 스마트제조 및 부품시장 동향 

최근 몇 년 사이 글로벌 산업계에서는 디지털 전환이 화두가 되고 있다. 세계 주요국들은 정책적으로 스마트 제조를 지향하며 자국 산업의 경쟁력 강화를 위해 노력하고 있다. 스마트 제조는 품질 및 생산성 향상, 비용 절감, 인력부족 대응, 신속한 시장 대응력 강화 등 긍정적 성과를 이끌어 낼 수 잇다. 세계 최대 제조업 대국인 중국 역시 스마트 제조 확산을 위해 노력하고 있다. 중소벤처기업부 스마트제조혁신추진단의 스마트제조 글로벌 마켓 리포트(2023-5호)를 통해 중국 스마트 제조 시장 현황과 전망을 살펴봤다.  

중국 정부 디지털전환으로 스마트제조 활성화 추진

중국 정부는 2015년 ‘중국제조 2025’를 통해 제조업의 디지털 전환을 주요 과제로 제시했으며, 그 동안 제조 역량 제고에 전력을 쏟아왔다. 실제 중국 정부의 디지털 전환 노력은 결실로 나타나고 있다. 중국의 스마트제조는 최근 수년간 경제 발전의 중요한 엔진 중 하나로 부상했다. 

스마트제조 발전 단계는 1단계 계획, 2단계 규범화, 3단계 통합, 4단계 최적화, 5단계 리딩 및 선도 등 5개 등급으로 구분된다. 세부적으로 살펴보면 1단계(계획 단계)는 기업이 스마트제조 기초와 조건 계획, 핵심 업무 활동(설계, 생산, 물류, 판매, 서비스)을 프로세스화 하는 단계다. 2단계(규범화 단계)는 기업이 자동화 기술, 정보기술 등을 이용해 핵심 장비와 업무 활동 등을 개선, 규범화고 단일 업무 활동의 데이터 공유를 실현하는 단계이며, 3단계(통합 단계)는 기업이 정비, 시스템 등을 통합해 업무 활동 간의 데이터 공유 실현 단계다. 4단계(최적화 단계)는 기업이 인력, 자원, 제조 등에 대한 데이터를 발굴해 지식, 모델 등을 구축하고, 핵심 업무 활동의 정확한 예측과 최적화 실현 단계다. 마지막 최종단계인 5단계(리딩 단계)는 기업이 모델에 근거해 업무 활동의 최적화와 혁신의 지속적인 실현, 산업사슬의 시너지 실현, 새로운 제조 모델과 비즈니스 모델 파생 단계다. 

중국 대부분 기업들 스마트 제조 1단계인 계획수준

현재 중국 대부분의 제조기업은 스마트제조 1단계인 계획 단계 수준이다. 중국전자기술표준화연구원이 2022년 발표한 ‘스마트제조 성숙도 지수 보고서’에 따르면, 제조기업의 63%가 1단계 이하, 21%가 2단계, 12%가 3단계 수준으로 나타났다. 4단계 이상의 기업은 4% 수준으로 대부분의 기업이 여전히 스마트화 전환 초기 단계에 머무르는 실정이다. 

하지만 최근 중국에서는 선도 기업의 스마트화가 큰 폭으로 확대되는 추세다. 2022년에는 중국 제조기업의 37%가 스마트제조 성숙도 2단계 이상에 도달했는데, 이 비중은 3년간 12%p 증가한 수치다. 

중국전자기술표준화연구원이 스마트제조의 역량 성숙도 자가진단에 참여한 300여개 업종을 표본으로 분석한 결과, 컴퓨터 전자 장비, 자동차, 주류 및 음료, 석유, 운송장비 제조, 제약, 계측, 식품산업의 지능형 제조 성숙도가 높은 것으로 평가됐다. 

스마트제조의 산업체인 구성은 크게 4가지, ▲감지단계(센서, RFID, 머신비전 등) ▲네트워크 단계(클라우드, 빅데이터, 스마트칩, 산업용 이더넷 등) ▲실행단계(자동화 로봇, CNC 공작기계, 3D 프린터 등) ▲응용단계(자동화 생산라인)로 볼 수 있다. 

글로벌 제조대국 중국의 스마트제조 시장 확대일로      

중국 스마트제조 시장은 2020년 207억 2,320만달러에서 연평균 3.5% 성장해 2028년에는 264억 5,350만달러를 기록할 것으로 전망된다. 

중국의 스마트제조 및 활용 분야는 활발한 상황이다. 생산량 기준으로 세계 최대 제조 국가인 중국은 2020년 제조업이 국가 GDP에서 차지하는 비중이 약 38%를 기록했다. 스마트 제조는 생산 증대를 위해 업계에서 널리 사용되는 예측 유지 관리, 원격 모니터링 및 제어, 실시간 공급망 관리와 같은 혁신과 기술에 집중되어 있다. 

스마트 제조가 활용되는 산업으로는 제약, 식품 및 음료 산업과 같이 규제가 엄격한 분야들이다. 특히 스마트 로봇 검사를 광범위하게 통합해 기계 학습 및 AI를 활용해 오류를 정확하게 방지하고 있다. 

이산산업 부문의 스마트제조 시장은 2020년 113억 8,716만달러에서 2028년에는 153억 8,535만달러로 성장해 연평균 성장률은 4.3%에 달할 것으로 전망된다. 특히 중국의 스마트제조 시장에서 자동차 및 방위산업의 성장이 두드러 질 것으로 예상된다. 자동차 산업은 2020년 27억 6,420억달러에서 2028년에는 39억 480만달러, 방위산업은 2020년 13억 2천만달러에서 2028년 18억 8,778만달러로 성장이 예상된다. 두 산업의 연평균 성장률은 각각 4.9%, 5.0%에 달할 것으로 보인다. 

스마트제조 관련 다양한 분야 지속적으로 성장 전망 

공정산업 부문의 스마트제조 시장은 2020년 93억 3,601만달러에서 2028년 110억 6,814만달러로 성장이 예상되며 연평균 성장률은 2.8%로 전망된다. 

에너지 및 전력 부문은 2020년 16억 4994만달러 규모였으며 2028년에는 16억 2812만달러로 성장해 연평균 0.3% 성장할 것으로 예상된다. 석유 및 가스 부문은 2020년 10억 9,086만달러에서 2028년에는 14억 8,866만달러 규모로 연평균 4.4% 성장할 것으로 보인다. 

스마트제조 관련 하드웨어 시장은 2020년 122억 2,193만달러에서 2028년 159억 5,939만달러가 될 것으로 예상되며 연평균 3.8% 성장할 것으로 예상된다. 하드웨어 시장에서 로봇 부문은 2020년 33억 6,237만달러에서 2028년 46억 2,822만달러로 연평균 4.5% 성장할 것으로 전망된다. 산업용 3D 프린팅 부문은 2020년 5억 2,596만 달러에서 2028년 8억 3,138만달러로 연평균 6.3% 성장할 것으로 보인다. 

스마트제조 관련 소프트웨어 시장은 2020년 85억 124만달러에서 2028년 104억 9,410만달러로 연평균 3.1% 성장할 것으로 전망된다. 특히 공장 자산 관리 부문은 2020년 22억 1,454만달러에서 2028년 26억 5,081만달러로 연평균 2.7% 성장할 것으로 보인다. 디지털 트윈 부문은 2020년 15억 7,166만달러에서 2028년 21억 6,073만달러로 연평균 4.5% 성장할 것으로 예상된다. 

중국 스마트 제조 기업들 이산 자동화에 집중

중국의 자동화 기업은 2020년부터 2022년까지 서보, LV 인버터 및 소형 PLC 전반에 걸쳐 시장 점유율을 평균 누적 10%p 확대해 왔다. 그렇지만 여전히 글로벌 기업들에 비해 격차가 존재하는 것으로 나타났다. 

중국의 스마트 기업들은 공정 및 하이브리드 자동화 솔루션보다는 이산 자동화에 집중하고 있다. Inovance, Leadshine, Xinje, HCFA 및 INVT 등 대부분의 기업들이 이산 자동화 분야에 중점을 두고 있다. 중국 이산 자동화 시장은 전체 자동화 시장의 30~40% 정도를 차지하는 것으로 추정된다. 반면 지멘스와 로크웰 등 글로벌 기업들은 이산, 프로세스 및 하이브리드 자동화 전반에 걸쳐 포괄적인 제품과 서비스를 제공 중이다. 

글로벌 자동화 하드웨어 분야의 동종 기업은 유기적으로 그리고 M&A를 통해 소프트웨어에 투자하고 있다. 하지만 중국 자동화 기업들은 소프트웨어가 전체 자동화 시장의 1/3을 차지함에도 불구하고 대부분 소프트웨어가 부족한 하드웨어만 제공 중이다. 

2022년 Siemens, Schneider, Emerson, Rockwell은 디지털 부문에서 각각 24%, 18%, 13%, 10%의 수익을 창출하고 있다. 중국 로컬기업 중 Supcon은 소프트웨어 개발에 앞장서 이미 전체 매출의 29%를 소프트웨어에서 창출하고 있지만 대부분의 중국 기업들은 지금까지 소프트웨어 개발에서는 뒤쳐진 상황이다. 또 다른 중국 기업인 Inovance는 최근 디지털 생태계 구축의 일환으로 디지털 플랫폼 InoCube를 출시하기도 했다. 

중국 기업들과 해외 글로벌 기업들과의 기술 격차는 존재하지만 특정 분야에서는 기술 격차를 좁혀 나가고 있다. 중국 스마트 제조 관련 기술 제품 사양은 해외 일부 동종 제품을 따라잡아 나가고 있지만 여전히 격차가 존재한다. 글로벌 기업들과 비교했을 때 큰 격차가 나타나는 분야는 특히 고정밀 애플리케이션(반도체 및 고급 공작기계), 높은 전력 출력(O&G 및 화학 물질), 고급 컨트롤러 및 제어 규모(대형 PLC, 고급 CNC 장비), 내구성/침수 보호(IP) 수준 등이다. 서보와 인버터에서는 중국과 해외기업의 기술 격차가 작지만 PLC, DCS(분산제어시스템), 대형 6축 로봇 등에서는 격차가 보다 큰 것으로 추정된다.

서보, PLC 시장에서 중국 기업들 기술경쟁력 상승 지속

중국 기업들이 이산 자동화 시장에 집중함에 따라 신에너지 시장에서 서보를 둘러싼 중국 기업들 간 경쟁이 심화되는 모습을 보이고 있다. 

배터리와 태양광은 중국 서보 수요의 약 20%를 차지하고 있다. 선두 기업으로는 Inovance이 굳건히 자리를 잡고 있으며 그 뒤를 이어 HCFA, Estun(埃斯?), Xinje and Leadshine 등 중국 2차 브랜드들이 2, 3위 자리를 놓고 경쟁이 치열한 상황이다. Inovance는 중국 서보 시장에서 23%의 점유율을 차지하고 있으며, 일부 신에너지 제조라인에서는 점유율이 50% 이상을 차지할 정도로 높다. 현재 중국 내 신에너지 관련 수요기업들은 비용 절감을 위한 대안 제품들을 모색 중에 있다. Inovance의 뒤를 잇는 중국의 2차 서보 브랜드들은 점유율을 확보하기 위해 보다 공격적인 가격을 책정했으며, 이후 수익률이 하락하는 결과를 초래한 것으로 나타났다. 예를 들어 Xinje 서보의 매출총이익률은 2016~2017년 30% 수준에서 2022년 23~24%로 감소한 바 있다. 

2023년 중국 PLC(Programmable Logic Controller) 시장 규모는 165억 4천만위안에 달할 것으로 전망된다. 이중 소형 PLC 시장의 경우 80억 7,200만위안, 중대형 PLC 시장이 84억 6,800만위안을 차지한 것으로 추정된다. 

중국의 PLC 기업들은 자국 내 시장 점유율이 낮은 편이며, 주로 소형 PLC 분야에 집중하고 있다. 2022년 3사분기를 기준으로 살펴보면 소형 PLC 국산화율은 약 20.2%, 중대형 PLC 국산화율은 10% 미만, 대형 PLC 시스템 국산화율은 약 1%에 불과한 실정이다. 

중국 기업은 소형 PLC 집중, 중대형 PLC은 해외기업 장악  

중국 산업 인프라 분야에서 PLC, 특히 중대형 PLC의 국산화 및 지능화에 대한 요구가 증가하고 있으며, 이는 또한 중국 PLC 산업이 성장할 수 있는 기회를 제공하고 있다. 

최근 몇 년 동안 중국 기업들은 PLC 제품 기술 연구 개발 및 시장 홍보에 지속적인 노력을 펼치며 적극적으로 시장을 개척해 나가고 있다. 중국의 대표적인 PLC관련 기업들은 Inovance, Delta, Zhongkong, Hollysys, Yonghong, Ankong, Taian, Fengwei, Aotuo, XinJe, Kewei 등을 들 수 있다. 

중국 카이위엔 증권에 따르면 중국 PLC 제조기업들은 비용대비 높은 성능, 짧은 납기, 고객 요구에 대한 신속한 대응 덕분에 소형 PLC 시장에서 일본 및 대만 기업들에게 시장을 되찾아 오고 있다고 평가한 바 있다. 2023년 상반기 중국 시장에서 소형 PLC를 탑재한 일반 HMI(Human Machine Interface) 디스플레이 단말기의 시장 출하량은 57만 대에 가까웠으며, 연간 전체 판매량은 109만 대가 될 것으로 예상된다. 중국 리서치회사 RUNTO의 자료에 의하면 2023년 상반기 중국 소형 PLC 시장 규모는 6% 증가한 48억위안을 넘어섰으며, 이중 중국산 제품의 보급률은 52.3%에 도달한 것으로 나타났다. HMI와 통합된 PLC의 전체 제품 솔루션은 중국 브랜드인 Inovance Technology가 주도하고 있으며 Xinjie와 Delta Electronics도 중국 시장에서 강력한 우위를 점하고 있다. 

자동화 소프트웨어 기술력 약진 중이지만 기술격차 존재

중국의 자동화 하드웨어 제조기업들은 전반적으로 소프트웨어 개발에는 다소 연구개발이 뒤쳐진 상황이다. 중국 내 스마트제조 관련 기업으로 Inovance가 드라이브, 서보뿐 아니라 자동화에 따른 소프트웨어, 서비스 등을 아우르는 기업으로 성장 중이다. 이 기업은 최근 PaaS(Platform as a Service)를 제공하고 있으며, 고객이 선택 가능한 타사 공급 소프트웨어 제품을 제공한다는 방침을 갖고 디지털 플랫폼 ‘InoCube’를 출시했다. 또한 클라우드 기반 IoT 플랫폼을 제공하고 있지만 아직 초기 단계이며, 2022년 말 Siemens의 TIA(완전 통합 자동화) 포털과 유사한 PLC 및 HMI용 표준화된 코딩 플랫폼인 ‘InoQuickPro’를 출시하기도 했다. Inovance는 2028년까지 디지털 부문 매출이 50억~100억위안에 이를 것으로 예상된다. 

중국 스마트 제조 관련 소프트웨어 분야에서 매우 앞선 기업은 Supcon을 꼽을 수 있다.  이 기업은 2022년 9월 기준 소프트웨어 매출이 12억위안에 달해 전년대비 163% 증가했으며, 이는 전체 매출의 29% 비중을 차지하는 것으로 나타났다. Supcon은 200개 이상의 다양한 소프트웨어 애플리케이션을 제공하고 있다. Supcon에 따르면 중국 공정 자동화 시장의 MES(Manufacturing Executino System) 공급은 이미 Siemens를 능가했다. 또한 APC(Advanced Process Control) 첨단 공정 제어, OTS(Operator Training Simulator) 및 보안 소프트웨어 부문에서도 중국 내 1위를 차지하고 있다. 

최근 몇 년간 중국 스마트 제조 시장에서는 중국 기업들이 빠른 속도로 기술 격차를 따라잡아 가고 있다. 그럼에도 불구하고 중국 브랜드와 글로벌 브랜드 사이에는 여전히 기술 차이는 존재하는 상황이다. 

중국 시장에서는 글로벌 기업들이 고정밀(반도체, 공작 기계) 또는 고출력(석유 및 가스, 화학)을 요구하는 고부가 가치 시장에서 강력한 입지를 확보하고 있다. 서보와 인버터 분야에서는 중국 기업들 제품이 정밀도를 따라잡고 있지만 고출력 및 내구성/IP(침투방지) 수준에서는 격차가 존재한다. PLC, DCS의 경우에도 중국 브랜드들은 제어 규모와 내구성/방수·방진 수준에서 뒤처져 있으며, 또한 유의미한 규모의 PLC 제품을 보유하거나 공급하지 못하고 있다. 로봇 분야에서도 역시 중국 기업들은 대형 6축 로봇의 가반 하중, 정밀도 및 내구성/방수·방진 등급 등에서 글로벌 기업에 비해 열세인 것으로 나타난다. 소형 6축 로봇의 경우 기술 격차는 조금 축소됐지만 중국 제품은 여전히 내구성이 떨어지고, 용접 및 페인팅 등 특수 로봇에서도 뚜렷한 격차가 존재하는 상황이다. 

중국 정부 정책적 지원으로 산업계 스마트제조 확대 독려

현재 중국은 과거 단순 조립가공 단계를 넘어 제조업이 고도화되는 변화의 시기로 스마트제조에 대한 수요가 지속 확대될 것으로 전망된다. 현재까지는 중국 제조기업 중 60% 이상이 스마트제조 1단계에 머물러 있어 향후 중국 시장의 성장 가능성은 클 것으로 예상된다. 

중국 정부는 제조업 전환과 고도화를 최우선 과제로 내세우고 있으며, 이를 위해 스마트제조 보급을 적극적으로 추진 중이다. 

중국 정부가 ‘중국 제조 2025’에서 제안한 바와 같이 중국 제조업 2.0(보완), 3.0(보급), 4.0(시범)의 발전 경로에 따라 스마트제조 시범공장 건설, 우수 발전 스토리 발굴을 적극 추진 중이다. 시간이 흐름에 따라 향후 중국 산업 전반이 스마트공장을 도입하면서 스마트제조를 완성해 나갈 것으로 보인다. 현재 중국에서는 태양광, 이차전지 등 중국 정부가 중점적으로 발전을 추진하는 산업과 생산라인 확장 수요가 있는 산업에서 집중적으로 스마트공장 도입이 추진 중이다. 

또한 중국 정부는 스마트제조 산업 중에서 수치제어 공작기계, 산업용 로봇 등과 같은 핵심 제품과 기술을 집중적으로 발전시킬 것으로 예상된다. 

중국의 스마트제조 적용이 고도화되면서 제품, 기술, 시스템을 원스톱으로 해결하는 솔루션에 대한 수요 역시 증대되고 있다. 이에 자동화 부품의 표준화, 직렬화, 모듈화하는 원스톱 공급자가 등장해 자동화 부품 선택 및 조달 효율을 높이고 기존의 단일 설비 공급 및 판매 체계를 대체할 것으로 전망된다. 

중국 스마트제조 확장에 국내 기업들 기회 창출해야

중국은 제조기업의 스마트제조 도입과 산업 인터넷 플랫폼을 발전시키면서 클라우드 컴퓨팅 적용 분야를 전 제조업에서 확대한다는 방침이다. 이에 따라 앞으로 인공지능, 산업 인터넷, 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅 등의 기술 발전이 중국 제조업 전환에 중요한 요소가 될 것으로 보인다. 

중국 스마트제조 산업의 확장세가 예상되는 가운데 우리나라 기업들도 새로운 시장 창출 기회를 찾을 수 있다. 중국 스마트제조 산업의 발전 추세, 경쟁력, 도입 수요 등을 면밀히 분석해, 협업 가능한 분야를 타깃팅해 현지 시장 진출을 미리 준비하는 방안도 필요하다.  

국내 기업들의 경우 중국 제품에 비해 경쟁력이 있는 정밀도, 반응속도 등의 우수성을 살리고 납기, A/S 등의 문제를 해결한다면 유의미한 성과를 거둘 수 있을 것으로 보인다. 또한, 최근 중국 내 관련 제품, 기술, 시스템을 통합한 원스톱 솔루션 공급 추세를 활용해 솔루션 수요 대응이 필요한 상황이며, 솔루션 분야별 필요한 세부 부품, 서비스 확대를 겨낭한 전략도 요구된다. 

글로벌 시장조사기관인 마켓앤마켓(Markets & Markets)에 의하면 한국의 기술 수준은 최고기술 보유국인 미국의 72.3% 수준이다. 국가별 기술수준은 미국(100.0%)과 독일(93.4%)이 가장 앞서고, 한국과 EU, 일본이 비슷한 수준이며, 중국은 그 뒤에 위치해 기술격차를 줄이기 위해 추격 중이다.