스마트 팩토리에 대한 쌩 기초 다지기

4차 산업혁명과 함께 로봇 분야에서는 스마트 팩토리라는 말을 참 많이 사용합니다.

스마트 팩토리란 어떤것인지, 간략하게 소개해 보겠습니다

 

 

 

 

스마트 팩토리란?

 

스마트팩토리는 말 그대로 똑똑한 공장입니다. 기존의 공장들이 사람이 직접 기계를 조작해서 생산성을 높였다면, 스마트팩토리는 인공지능(AI) 등 정보통신기술(ICT)을 활용해 효율성과 유연성을 높인 지능형 공장이죠.

 

제조업 혁신 방안 중 하나로 꼽힙니다. 4차 산업혁명 시대인 만큼 이제는 단순 반복 작업 위주의 노동집약적 구조에서 벗어나야 한다는 게 정부나 기업 모두의 공통된 인식입니다.

 

이에 따라 국내에서도 ‘제조업 르네상스’ 정책 추진과 맞물려 스마트팩토리 도입 바람이 불고 있습니다.

 

하지만 아직까지는 개념 자체가 모호하거나 잘못 이해되고 있는 경우가 적지 않습니다.

 

그래서 이번 글에서는 스마트팩토리란 무엇인지 알아보고, 이를 구현하기 위한 기술 요소들을 살펴보겠습니다.

스마트 팩토리 예시 1

 

 

 

스마트팩토리라는 용어는 언제 처음 등장했나요?

일반적으로 스마트팩토리라고 하면 독일 지멘스사의 암베르크 공장을 떠올립니다.

2016년 1월 미국 라스베이거스에서 열린 세계 최대 전자쇼 CES2016에서 당시 지멘스 최고경영자(CEO)였던 조 케저 회장이 “암베르크 공장에선 1000여 개의 사물인터넷(IoT) 센서가 수집한 빅데이터를 분석해 불량률을 줄이고 있다”고 소개하면서 주목받기 시작했습니다.

스마트팩토리 (자동화공장)

 

이후 국내외 많은 기업이 앞다퉈 스마트팩토리 구축에 나서고 있습니다.

 

 

 

 

기존 공장자동화와의 차이점은 무엇인가요?

 

공장자동화는 공정 과정에서의 일부 단계에만 ICT를 적용하지만 스마트팩토리는 모든 설비와 장치 간 상호 연결 및 실시간 데이터 공유를 통한 통합 운영체계를 갖추고 있다는 점에서 차이가 있습니다.

 

즉 개별 기기 차원이었던 IoT·빅데이터·인공지능(AI) 등 첨단 기술이 서로 결합돼 전체 시스템 차원에서 최적화된 의사결정을 내리는 체계를 갖춘다는 얘기죠. 이렇게 되면 시장 수요 변화에 맞춰 생산량 조절뿐 아니라 신제품 개발 기간 단축, 에너지 절감 등 다양한 효과를 기대할 수 있습니다.

 

 

국내외 주요 사례는 어떤 것들이 있나요?

 

대표적인 사례로 삼성전자 반도체 사업장을 들 수 있습니다.

 

삼성전자는 지난해 5월 경기 평택사업장에 약 6000억원을 투자해 최첨단 미세공정 라인을 증설한다고 발표했습니다.

 

삼성전자 공정라인 증설

 

이곳엔 극자외선(EUV) 노광장비 전용 클린룸 시설과 초미세 파운드리(반도체 수탁생산) 장비 등이 들어설 예정입니다. EUV 노광장비는 10나노 이하 차세대 D램 양산에 필수적인 장비입니다.

 

SK하이닉스 역시 이천 M14 공장에 2019년 하반기 완공을 목표로 총 2조2000억원을 들여 신규 팹(공장)을 건설 중입니다.

 

두 회사 모두 메모리 분야 글로벌 1위 업체로서 선제적 투자를 통해 경쟁사 추격을 따돌리고 격차를 벌리겠다는 전략입니다. LG그룹 계열사인 LG화학 청주 오창공장도 대표적인 스마트팩토리 모범 사례로 꼽힙니다.

 

2000년 준공된 이 공장은 석유화학업계 최초로 2015년 12월 환경부로부터 녹색기업 인증을 받았습니다. 폐수처리설비 개선, 온실가스 감축 노력 등 친환경 경영 성과를 인정받은 덕분이었죠.

 

특히 전기차 배터리용 양극재를 생산하는 제2공장은 24시간 가동되는 특성상 전력 사용량이 많아 2014년부터 ESS(에너지저장장치)를 설치해 심야 시간에 충전했다가 낮에 방전하는 방식으로 연간 8억원 이상의 비용을 절감하고 있습니다. 이외에도 포스코 광양제철소 후판공장, LS니꼬동제련 온산제련소, 한화큐셀 진천공장 등이 스마트팩토리 우수 사례로 꼽히고 있습니다. 최근 들어 대기업뿐만 아니라 중소기업들도 스마트팩토리 전환에 적극 나서고 있습니다.

 

 

다만 전문 인력 부족, 높은 초기 투자비용 등 해결해야 할 과제가 많습니다. 따라서 정부 지원책 마련이 시급하다는 지적이 나옵니다.

 

또한 스마트 팩토리는 초기단계부터 고도화 단계까지 여러 단계로 나뉘는데, 고도화 단계로 갈수록 사람이 따로 관리하지 않아도 공장이 스스로 물류를 관리하는 완전한 시스템을 갖추게 됩니다.

 

이 단계는 어떻게 구분되는지, 그리고 스마트팩토리를 완전하게 구성하기 위해서 어떤 시스템들이 이용되고 있는지는 따로 다루어보도록 하겠습니다.