(1)스마트팩토리로 제조업 혁신
대한민국의 산업수도인 울산은 지난 수십년간 자동차, 조선, 석유화학 등 3대 주력산업을 중심으로 대한민국 경제를 이끌어왔다. 하지만 최근 조선업발 글로벌 경기침체와 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 사태 등으로 성장동력이 한계에 부딪치면서 산업계의 체질개선과 혁신이 요구되고 있다. 이에 울산 산업계는 정보통신기술(ICT)의 융합으로 이뤄지는 차세대 산업혁명인 4차산업혁명에 주목하고 있다. 4차산업혁명의 핵심기술로 꼽히는 인공지능(AI)과 사물인터넷(IoT), 스마트팩토리, 로봇, 드론, 가상현실(VR) 등은 기존 울산 제조업의 산업 고도화는 물론 관련 스타트업·벤처기업의 육성 등 신산업 창출로 귀결된다. 본보는 4차산업혁명 시대의 핵심기술을 통해 변화하고 있는 울산지역 산업계의 현장을 들여다보았다.
KPX케미칼-지능형 생산공장 운영…현장서 분석 품질지수 향상
진흥공업-올해 PLM시스템 도입…불량 발생률 50%이상 감소
한국몰드-스마트팩토리 도입 3년…AR 원격 지원으로 자동화
◇KPX케미칼
스마트팩토리는 설계·개발, 제조 및 유통·물류 등 생산과정에 ICT를 적용한 지능형 생산공장으로 4차산업혁명 핵심기술들의 집합체다. 공장별로 필요에 따라 빅데이터 분석, PLM(Product lifecycle management) 시스템, AR 원격 지원 시스템, 3D 레이저 검사 등 다양한 기술들이 접목된다.
울산의 중견 화학업체 KPX케미칼은 지난해 전자재료 Pad 부문에 DMS(Data Management System)를 구축해 업무효율이 평균 70% 이상 향상됐다.
KPX케미칼이 전자재료 사업부에 DMS를 도입함으로써 Pad 부문에서 관리하는 데이터의 전용 Data Base를 구축·관리할 수 있게 됐다. 이에 현장에서 제조활동을 위해 수시로 데이터를 넣어줘야 했던 업무가 데이터 입력 시간은 기존 일 1.5시간에서 0.5시간으로, 데이터 활용 시간은 월 20시간에서 0.8시간으로 각각 단축됐다. 이는 생산현장에서 작업자가 키오스크와 태블릿 등을 이용해 바로 전용 Data Base에 수치를 입력 및 분석이 가능해졌기 때문이다.
KPX케미칼 이현희 부장은 “화학제품의 경우 동일한 온도와 양, 시간 등을 같은 효율로 투입해야 하는데 이중 하나라도 틀어지면 불량이 발생한다. 그만큼 균일한 제품의 생산을 위해서는 즉각적인 데이터의 입력과 분석, 관리가 필요하다”며 “또한 DMS를 통해 흩어져 있던 데이터를 일괄 분석함으로써 그날의 품질을 예측하고 다음 공정과정을 계산할 수 있어 생산성도 끌어올릴 수 있게 됐다”고 말했다.
이어 “DMS를 통한 빅데이터 분석을 통해 데이터 품질의 정확도와 완전성도 향상된다. 현재 KPX케미칼의 데이타 품질지수는 94%선으로, 1%를 올리기 위해서 더 높은 정확성과 기술이 필요하다”며 “올해도 정부 및 UNIST 주도의 빅데이타 분석 프로젝트에 참여해 빅데이터 기반 스마트팩토리의 고도화에 나설 계획”이라고 덧붙였다.
◇진흥공업
북구 매곡일반산업단지에 위치한 자동차 금형 제조업체 진흥공업은 제품개발 업무효율 향상을 위한 PLM(제품 수명주기관리) 시스템을 올해 초에 구축했다.
지난 8일 방문한 진흥공업의 사무실 내부에서는 PLM 기반의 통합업무관리시스템을 통해 공장 내 제조일정과 생산현황을 모니터를 통해 한눈에 확인할 수 있었다.
스마트팩토리 구축 이전까지만 해도 공장 내에서는 엑셀 등 수기작업에 의한 제품개발 관리와 제품정보의 제조 현장 적용 등 수작업으로 제조일정이 관리됐다. 그러나 AR 글라스와 태블릿을 활용해 PLM 시스템의 설계도면 데이터를 실시간 확인하고, 측정 검사를 진행함으로써 가공물의 불량을 미연에 방지할 수 있게 됐다.
진흥공업 김정국 연구원은 “규모가 큰 금형을 제작할 경우 작업시간이 최대 15일 이상 소요되는 경우도 있는데 작업 도중 수정사항이 제때 반영되지 않으면 불량이 발생한다”며 “PLM 시스템을 구축한 이후에는 최신 도면과 수정치를 즉각적으로 입력할 수 있어 불량 발생률이 50% 이상 감소됐다”고 말했다.
또 Smart&Web 기반의 업무환경을 통한 업무의 연속성 확보와 정보통합 및 업무프로세스 재정립을 통한 신속한 의사결정은 비용절감 및 영업이익 증가로 이어졌다.
진흥공업에 따르면 올해 1월 구축 완료된 시점에서 4월까지의 데이터 성과를 분석한 결과 연말까지 목표대비 50% 이상의 성과가 기대된다. 이는 비용으로 산정했을 때 5억원 이상의 비용절감효과가 발생, 진흥공업의 올해 영업이익은 전년대비 25% 이상 상승할 것으로 전망된다.
◇한국몰드
울산에서 선제적으로 스마트팩토리를 도입한 자동차 금형업체 한국몰드는 올해로 스마트팩토리 구축 3년차에 접어들었다.
한국몰드의 금형제작을 담당하는 1공장은 지난 2018년 금형 검사 공정의 고도화를 위한 3차원 레이저 검사 및 기상측정 시스템을 구축했으며, 2019년 AR 기반 원격 지원 시스템과 PLM 시스템을 각각 도입했다.
자동차 부품 및 사출제품을 담당하는 2공장도 사출 공정 스마트 금형 개발에 이어 올해는 전국에서 8곳을 선정하는 제조 데이터 분석 기반 스마트팩토리 구축사업에 선정됐다.
장비 가격만 4억원에 달하는 3차원 레이저 검사기의 도입은 금형 가공면 전체에 대한 검사를 가능케 하고, 전수검사 등에 소요되는 시간을 획기적으로 줄였다. 장비 도입 이전까지만 해도 8시간 가량이 소요됐던 품질검사 시간은 현재 60분 이내로 70% 가량 단축됐으며, 품질검사 준수율은 20%에서 90%로 높아졌다.
AR 기반 원격 지원 시스템은 코로나로 인해 해외출장길이 막힌 지금과 같은 상황에서 더욱 빛을 발하고 있다. 한국몰드는 차량 금형과 관련 미국과 러시아, 인도, 말레이시아, 일본 등 세계 10여개국의 업체들과 거래를 하고 있다. VR 원격지원 시스템은 적용 분야의 도면, 3D 모델, 해석 데이터, 금형 및 장비 데이터 등의 정확한 정보를 해외 바이어와 실시간 공유함으로써 사무실 내에서도 세계 각국의 업체들과 업무를 가능케하고 있다.
한국몰드 고민성 상무는 “자동차 금형시장은 현재 우리나라가 세계 최고 수준의 기술력을 가지고 있지만, 중국이 가격을 앞세워 빠르게 성장하고 있다. 중국과의 경쟁에서 이기기 위해서는 보다 나은 서비스와 가격을 제시해야 하고, 이는 스마트팩토리 도입을 통한 원가절감으로 가능하다”며 “앞으로도 자동차 부품 사출의 자동화 라인 구축을 확대하는 등 스마트팩토리 고도화를 순차적으로 진행할 것”이라고 말했다. 글=이우사기자·사진=김동수기자