스마트공장을 가다…MES로 실시간 품질관리

[이뉴스투데이 송혜리 기자] “스마트공장 3만개 보급을 차질없이 추진하겠습니다.”

문재인 대통령 올 신년사에서 강조한 말이다. 이에 삼성SDS, 포스코ICT, LS산전, SK텔레콤, 롯데정보통신 등 굵직한 ICT업체들이 ‘올해 스마트팩토리시장을 주목한다’며 맞장구를 쳤다.

과연 ‘스마트공장’은 무엇이 다르고 어떤 변화를 가져오고 있는지 목격할 수 있는 기회가 마련됐다. 민관합동 스마트공장 추진단에서 ‘우수사례’로 손꼽은 평택 영신금속공업으로 향했다.

◇뿌리산업, 스마트공장으로 제조혁신 꿈꿔

영신금속공업은 연간 약 25억개 볼트와 스크류를 생산해 삼성전자, LG전자, 현대·기아자동차, GM 등 국내외 기업에 납품하는 제조업 ‘뿌리업체’다. 나무뿌리처럼 잘 보이지는 않지만 제조업을 떠받치는 각종 소재, 부품 등을 생산하는 산업을 ‘뿌리산업’이라고 한다.

김명수 영신금속 생산기술팀장은 “회사는 침체하고 있는 뿌리산업을 부흥시킬 수 있는 전략으로 스마트공장을 생각했다”며 “뿌리산업을 대표하는 스마트공장으로 발전시키기 위해 노력 중”이라고 말했다.

영신금속은 2015년부터 정부과제 등으로 공장 스마트화를 추진했다. 현재 스마트공장 발전 단계 중 설비제어 자동화, 설비 데이터 자동집계, 실시간 공장제어 등이 가능한 2단계에 부분적 접어들었다. 오는 2020년까지 생산 전 부문 2단계 진입, 2023년까지 사물인터넷(IoT) 빅데이터 기반 고도화 단계에 이르는 것이 목표다.

◇MES로 실시간 대응 통해 품질유지

공장 문이 열리자, 금속과 금속이 부딪혀 내는 차가운 소리가 공장을 가득 메웠다. 길라잡이를 맡은 김명수 팀장 목소리가 잘 들리지 않을 만큼 공장은 분주했다.

볼트로 만들어질 쇳덩이를 잘게 모양 내 쉴 새 없이 뱉어 내는 기계 중간중간, 공장 상황을 수집하는 ‘키오스크’가 설치돼 있다. 제조실행시스템(MES ; Manufacturing Execution System)이 탑재된 키오스크는 설비 2~3대에 하나꼴로 현장에 설치됐다.

김 팀장은 “MES는 실시간 설비관리, 품질·생산모니터링, 작업조건 관리, 공정·실적 관리, 품질 관리가 가능하게 한다”며 “키오스크로 수집한 내용은 종합상황실로 보내진다”고 설명했다. 일일이 기록하고 대면보고 할 일 없이 단말기로 이상상황을 보고하니 보고를 위한 불필요한 동선이 줄어드는 것은 분명해 보인다. 게다가 현장 작업자들이 기름때 묻은 장갑 낀 손으로 생산과정을 일일이 기록할 것도 없는 일이다. 치수를 측정하면 데이터가 바로 입력되는 것은 물론 이를 토대로 그래프도 작성된다.

영신금속은 공장 스마트화를 추진하면서 제품표준관리와 품질관리에 대한 자동화 솔루션도 적용했다. 자동으로 개선 이력을 반영해 표준을 맞추고, 단조 공정에 압조력 데이터센서를 설치해 압조력에 의한 영향분석과 데이터를 수집한다. 수기로 기록하던 열처리, 표면처리 공정을 실시간 감시 시스템으로 관리하는 한편 비전검사 시스템을 통해 제품 찍힘, 액고임 형상불량 등을 검수해 품질을 일정하게 유지한다.

스마트공장 콘트롤타워이자 심장부인 종합상황실. 벽면 하나를 가득 채운 모니터에는 공정생산현황, 입고현황, 문제 조치현황, 대응현황, 포장공장 현황 등이 실시간으로 숫자를 달리하며 기록됐다. 공장 곳곳을 비추는 CCTV로 현장상황을 들여다 볼 수 있고 문제가 생기면 빨강, 조치가 완료되면 초록 등으로 표시됐다. 자동화를 통해 공장 현장에서 실시간 상황파악을 하기 때문에 이곳에서 실시간 모니터링, 데이터 수집, 대응 등이 가능하다는 설명이 더해진다.

세상에 ‘나사’ 종류가 이렇게나 많았다니. 셀 수 없는 볼트와 스크류 더미를 지나 제품 검증과 포장을 위한 공정단계에 이르렀다. 김 팀장은 “포장 공정은 대부분 수작업, 반복동작이 많다”며 “게다가 제품을 담는 통 무게만 24kg, 수레는 36kg이나 되는데 이렇게 무거운 것을 작업자 한 사람이 하루에 수십 번을 옮겨야 해서 작업자들이 힘들어했다”고 말했다. 영신금속은 포장 공정 전체를 자동화할 계획이다.

◇관련 업체도 뜨거운 관심

이날 스마트공장 견학은 전국 각지에서 ‘스마트공장의 현재’를 확인하러 온 30여명 업체 관계자들도 함께 했다.

새벽기차를 타고 울산에서 왔다는 강대현 이지테이크 대표는 “우리 회사는 스마트오피스, 업무용 프로그램 공급사로 현장에 어떤 솔루션이 필요하고 어떻게 공급할 수 있는지 확인하기 위해 왔다”며 “일하는 사람의 업무 효율을 높이기 위해서는 장비와 생산품목에 대한 모든 것을 센서로 읽고 처리하도록 고도화해야 할 것으로 본다”고 말했다.

드레스룸시스템가구, 선반류를 생산하는 공간크라징의 김문수 차장은 “우리 업체도 자동화를 준비 중”이라며 “오늘 영신금속과는 종류가 다른 분야 업체이지만 자동화를 어떤 식으로 구축을 해야 하는지 벤치마킹하러 왔는데 완성형보다는 진행 중인 것 같다”고 말했다.

한편 민관합동 스마트공장 추진단은 지난 13일 ‘2019년 스마트공장 보급·확산 사업’을 공고했다. 신규구축은 2300개 내외 업체에 최대 1억원, 총 사업비 중 50% 이내를 지원한다. 고도화는 500개 내외 업체에 구축 수준에 따라 최대 1억원에서 1억5000만원을 차등 지원한다. 사업기간은 최대 6개월이고 예산소진 시까지 수시 접수한다.