생산공정 표준화…다양한 솔루션 제시
제조업체의 기존 생산라인에 ICT기술을 접목해 생산성 향상, 품질개선, 원가절감 등을 실현하는 스마트공장이 급부상하고 있다.
스마트공장은 ‘인더스트리(Industry) 4.0’을 내세운 독일이 ICT와 제조업의 융합을 통해 제조 강국으로서의 입지를 더욱 강화하고자하는 전략을 펼치면서 주목받게 됐다.
그동안의 공장자동화는 미리 입력된 프로그램에 의해 생산시설이 수동적으로 움직이는 것에 국한됐다면, 스마트공장은 스스로 작업 방식을 결정해 생산효율을 높인다.
△CPS(사이버물리시스템) △에너지절감 △스마트센서 △3D프린팅 △사물인터넷(IoT) △클라우드 △빅데이터 △홀로그램의 8대 스마트 제조기술을 적용, 개별공장의 설비와 공정을 서로 연결하고 모든 생산정보를 실시간 공유, 최적화된 생산운영이 가능하도록 한다.
스마트공장은 특히 인구 고령화와 산업 경쟁력 하락에 직면한 국내 제조업계가 직면한 피할 수 없는 물결로 인식된다.
이에 제조업 선진국가들의 생산 시스템 표준화에 주목하고, 국제적인 스마트 생산 시스템 표준화에 적극 참여하는 움직임이 필요하다는 지적이다.
산업통상자원부는 최근 ‘제조업 혁신 3.0 전략’의 일환으로 올해 350개사 이상의 스마트공장 구축에 착수한다고 밝힌 바 있다.
민관합동 스마트공장 추진단은 스마트공장 관련 현재의 분산적 사업추진 체계를 일원화·집중화해 전략적‧안정적 사업 수행을 도모하고, 정책수요자 중심의 사업을 전개한다는 방침이다.
아울러 독일·미국 중심으로 진행되는 미래형 스마트공장 추진에 적극 대응하기 위한 스마트공장 관련 기술개발 방향 제시, 표준·인증 등도 총괄할 예정이다.
작년 추진된 스마트공장 보급 시범사업(277개사) 성과분석에 따르면, 불량률 감소(32.9%), 원가 절감(23.1%), 납기 단축(27.0%), 매출 증가(16.8%) 등의 효과를 얻은 것으로 나타났다.
대표 사례로, 금속제품 연마‧열처리 전문업체인 ㈜새한진공열처리는 스마트공장 도입 후, 생산계획 수립률이 5%에서 80%로 개선되고, 불량률도 3%에서 1% 미만으로 낮추는 성과를 달성했다.
또한 월평균 2500만 원에서 1800만 원 수준으로 원가를 절감하는 등 매출액이 40억에서 60억 원으로 증가할 전망이다.
올해에는 업종별 대표기업으로 삼성전자, LG전자, 현대차, 두산 등이 2·3차 협력사 등 350개 중소기업의 업종 특성을 고려한 스마트공장 구축을 지원할 예정이다.
국책 연구과제도 활발히 진행 중이다.
전자부품연구원(KETI)은 3D 혼합현실 기반의 생산지원 및 제품관리 기술을 연구하고 있다.
제조공정의 신규 설치 혹은 변경 전에 3D 시뮬레이션으로 제조과정에서 발생할 수 있는 비효율 요소를 사전에 발견, 최적의 작업공정을 구축할 수 있도록 하는 기술이다.
한국전자통신연구원(ETRI)은 연결형 지능화 제조시스템 개발에 착수했다.
소비자와 생산자 상호간 IoT 연결을 통해 제조공정에 CPS가 적용된 제조시스템을 구축하는 기술이다.
한편, 한국산업기술평가관리원(KEIT)은 최근 관련 보고서를 통해 스마트공장의 발전방향을 제시했다.
기술의 개방화와 보편화를 위해 모듈화, 산업표준화가 이뤄지면, 생산품목이 다양한 공장들의 공통공정 부분을 대신함으로써 다양한 솔루션을 제시할 수 있다는 설명이다.
아울러 제조공정의 생산설비, 작업자, 공장의 연결로 기기간의 연결과 여러 위치에 분산된 공장을 하나의 가상공장으로 관리함으로써 생산에 필요한 자원을 효율적으로 관리할 수 있게 된다.
생산설비들 간 정보교환 속도를 실시간으로 조절해 기기의 사용률을 최적화하고, 다양한 산업기기가 통합된 네트워크로 연결되고 통합된 인터페이스를 통해 서로 상호 소통함으로써 정보의 수집과 활용성을 높일 전망이다.
