BUSINESS
스마트 팩토리가 대체 뭐예요?
스마트 팩토리가 대체 뭐예요?
울랄라랩 안동희 상무가 말하는
스마트팩토리의 개념과 공구업계 적용 방식
현대자동차, 포스코, 미국의 GE등 다양한 대기업들이 도입하고 있는 스마트 팩토리. 4차 산업혁명의 화두인 스마트팩토리란 구체적으로 어떤 것이며 기존의 공장과는 무엇이 다른 것일까? 스마트팩토리 전문기업 울랄라랩㈜ 안동희 상무에게 듣는, 스마트팩토리의 개념과 공구 업계에의 적용 방식.
정리 _ 이대훈
스마트팩토리의 핵심은 데이터 분석…
공장의 효율적 운영 도와줘
Q1
스마트팩토리란 구체적으로 어떤 것인가요?
A. 스마트팩토리(Smart Factory)는 단순한 공장자동화 수준을 넘어서 공장의 모든 요소(4M/1E-Machine, Man, Material, Method, Environment)가 유기적으로 연결되어 자율적으로 운영되는 공장을 말합니다. 설계부터 제조, 유통, 관리의 전 과정에 사물인터넷(IoT), 클라우드, 빅데이터가 적용되어 공장의 기계가 스스로 제어 가능한, 4차 산업혁명에 적합한 형태의 지능형 생산 공장을 스마트팩토리라 말합니다. 이것을 요약한다면 ‘데이터의 수집과 활용’ 이라고 말할 수 있습니다. 데이터를 수집해 어떻게 분석하고 판단하느냐가 스마트팩토리의 핵심입니다.
Q2
도입했을 때 기업이 얻을 수 있는 효과는 무엇인가요?
A1. 우선적으로 공장의 효과적인 운영을 위한 데이터의 정확한 수집과 분석이 가능합니다. 공장의 생산량, 그리고 불량품과 양품의 수율의 자동적인 체크가 가능합니다. 과거에는 사람이 수기로 체크를 해 왔어요. 그 과정에서 오기나 판단 미스가 있을 수 있었죠. 하지만 스마트팩토리에서는 기계에 부착된 센서를 통해 정확한 기록이 가능합니다. 또한 그렇게 기록된 수치를 공장 내부에서만이 아닌, 공장 외부에 있는 관리자나 경영자들이 손쉽게 알 수 있도록 시각화가 가능합니다. 그것이 첫 번째 장점입니다.
A2. 그리고 보다 품질 좋은 제품의 생산이 가능합니다. 생산된 상품의 품질은 기계의 상태, 컨디션에 따라 결정된다고 볼 수 있습니다. 사람의 눈으로는 실시간 확인이 힘든 기계의 상태를 기계에 부착된 센서를 통해 확인할 수 있는 겁니다. 레진 사출기계를 예로 들자면 여러 단계의 가열 단계가 필요한데, 각 단계의 과정을 모니터링해 만든 프로파일을 가지고 이 한 덩어리의 사출기계가 제대로 작업하고 있는지를 센서를 통해 확인할 수 있는 거죠. 이런 데이터를 수집 분석함으로써 기계의 상태를 실시간으로 체크해 품질을 유지시킬 수 있습니다.
또는 공작기계를 예로 들자면 CNC머신 같은 경우에는 모터가 들어가는데 모터에서는 기본적으로 진동이 발생합니다. 이 진동이 높아진다면 뭔가가 헐거워졌거나 문제가 생긴 거죠. 센서를 통해 이 진동을 모니터링해 생산 제품의 품질을 유지할 수 있습니다.
기계의 상태와 생산량 등을 자동으로 파악…
에너지 절약과 안전 확보도 가능해
A3. 또한 예지보전이 가능합니다. ‘머신 헬스 앤 컨디션 모니터링’이라고도 하는데, 헬스 앤 컨디션이라고 하면 건강을 말하는 겁니다. 사람하고 비슷해요. 사람이 뭔가 몸에서 열이 난다든지 식욕이 떨어진다든지 하면 몸에 문제가 있는 거잖아요. 그럼 약을 먹든지 자가 면역으로 낫든지 할 텐데 기계는 그런 게 없거든요. 그래서 기계의 패턴을 통해 상태를 실시간으로 체크하는 것입니다. 그렇게 해서 뭔가 기계가 노후화되고 있다, 정비를 했음에도 불구하고 진동도 많아지고 전력 소비도 커진다, 그럴 때는 문제가 발생하기 전에 미리 교체하는 게 좋잖아요. 이런 걸 예측할 수 있는 거예요. 그다음에 데이터를 서로 비교해서 어디가 고장날 것이다 이런 것까지도 미리 알아낼 수 있어요. 또한 아직 멀쩡한 기계를 앞서서 교체할 필요가 없는 거잖아요. 낭비도 줄일 수 있는 거죠.
A4. 그다음에 또 한 가지가 에너지 절약과 안전 확보입니다. 스마트팩토리 도입을 통해 에너지 사용을 모니터링할 수 있어요. 에너지가 어디에 많이 쓰이고 있는지 그런 게 다 연관돼 있거든요. 그런 요인을 체크해 해소해 주면 에너지 절약 효과를 볼 수 있습니다. 그리고 산업 현장에는 무수히 많은 위험 요소들이 존재합니다. 가스가 새어 나온다든지 압축공기를 조절하지 못해 폭발하다든지. 이런 모든 것들을 센서를 통해 데이터를 수집·분석해서 경보를 해 줄 수 있습니다.
지금까지 설명 드린 이런 것들이 현실적인 데이터를 활용한 스마트팩토리 도입의 기능입니다.
중소기업에도 도입 효과 있어…
정부지원 통해 스마트팩토리 설치 가능
Q3
현재 대다수의 공구 제조사들이 중소기업입니다. 대기업이 아닌 중소기업에도 스마트팩토리 도입이 필요할까요?
A. 앞으로는 스마트팩토리가 보편화될 거라고 생각합니다. 대기업뿐만 아니라 중소기업도 마찬가지로요. 하지만 현재 스마트팩토리는 대부분이 대기업 중심입니다. 외국 같은 경우에는 GE, 지멘스 이런 업체들이 주도하고 있고 국내에서는 삼성, 포스코, 한화 등이 활발하게 하고 있죠. 그런데 중소기업들은 그걸 자체적으로 할 만한 여력이 부족한 것이 사실입니다. 그런데 연구 결과에 따르면 스마트팩토리 도입을 통해서 어떤 업체든지 전체적으로 봤을 때 30%이상의 효과가 있는 것으로 나타났습니다. 분명 어떤 기업이든 최소한 10% 이상은 직접적인 효과가 있을 것입니다. 지금 현재가 아닌 미래를 바라보는 중소기업이라면 스마트팩토리는 선택이 아닌 필수라 생각합니다.
Q4
말씀하신 것처럼 중소기업에서는 스마트팩토리 도입 비용에 대한 부담이 있는 것이 사실인데 부담을 덜 방법은 없을까요?
현재 중소벤처기업부에서는 중소기업을 위해 스마트팩토리 지원 사업을 진행하고 있습니다. 신청 후 대상자로 선발되면 스마트팩토리 전환에 필요한 구축비용을 지원받을 수 있습니다. 또한 저희 울랄라랩같은 스마트팩토리 전문 업체들이 같이 도움을 드리고 있습니다. 저희 울랄라랩의 스마트팩토리 솔루션인 ‘윔팩토리’는 중소기업에 특화되어 있습니다. 설치가 쉽고 무척 경제적인 솔루션이라 말씀드릴 수 있습니다.
향후 스마트팩토리 시대 올 것…
공구도 스마트공구로의 변신 필요
Q5
공구 제조사에서는 스마트팩토리를 도입해 어떤 효과를 볼 수 있을까요?
대부분의 전동 공구나 압축공기를 사용하는 공구들은 진동이 발생합니다. 따라서 스마트팩토리를 도입한다면 이런 진동 등의 공구의 상태를 모니터링해 예지보전이 가능합니다. 또한 수집한 데이터를 분석해 사용자 서비스 측면으로 활용할 수도 있겠죠. 지금 고객들이 사용하는 공구가 어떤 상태인지 모니터링할 수 있으면 고장나기 전에 미리 가서 사전 서비스가 가능할 것입니다. 그렇게 된다면 무중단 생산이 가능하겠죠.
또한 선반 바이트 등의 절삭 공구에 센서를 부착하면 공구의 손상이나 마모에 대해서 확인이 가능합니다. 눈으로는 확인이 어려운 것을 할 수 있는 겁니다. 바이트의 마모 정도에 따라서 생산 제품의 품질이 달라지는 거잖아요. 매우 중요합니다.
Q6
마지막으로 향후 스마트팩토리의 확산 정도는 어느 정도나 될까요?
말씀드린 것처럼 앞으로 스마트팩토리 시대가 올 것이라고 보고 있습니다. 사실 스마트팩토리라는 용어가 등장한 것이 얼마 되지 않은 일입니다. IoT가 인더스트리 쪽으로 들어온 지도 얼마 안 됐고요. 그런데 외국 같은 경우는 진도가 많이 나가고 있습니다. 태국을 보면 독일의 지멘스가 인프라를 많이 설치했거든요. 또 지멘스는 태국 안에 스마트팩토리를 교육하는 기관도 세웠을 정도예요. 그래서 태국에서는 중소기업을 대상으로 스마트팩토리 도입을 교육하고 활발하게 지원하고 있습니다. 우리나라도 어서 빨리 따라가야 합니다.
정리 _ 이대훈
