본문내용
1. 스마트 공장의 신축 또는 기존의 공장을 고도화한 사례에 대한 보고서
1.1. 서론
2000년대 후반 미국과 유럽의 금융위기 이후에 제조업 기반의 제조 경쟁력 강화가 국가의 실업 및 소득 양극화 문제를 해결하기 위한 솔루션으로 대두되었다. 2011~2012년 유럽의 실업률이 급등하는 시기에도 독일에서 5%를 유지한 경쟁력이 제조업을 근간으로 하는 중소기업의 영향이 컸다고 분석된다. 독일의 '인더스트리 4.0', 미국의 '산업 사물인터넷((IIoT, Industrial IoT)'과 같은 첨단 제조혁신 정책, 중국의 '중국제조 2025 전략', 일본의 '산업재흥플랜 기반 과학 기술 혁신 정책', 한국의 '4차 산업혁명 대응을 위한 제조업 부흥전략 수립전략'을 전개하면서 생산성 향상과 일자리 창출을 위한 스마트 제조업 강화에 힘쓰고 있다. 이러한 배경에서, 본 보고서는 스마트 공장을 신축 또는 기존의 공장을 고도화한 사례를 분석하여 제시하고자 한다.
1.2. 본론
1.2.1. 국내외 스마트공장 도입 사례
국내외 스마트공장 도입 사례는 다음과 같다.
미국, 독일, 중국의 경우 공장자동화 기술과 IoT 기술 분야의 융합을 중심으로 스마트공장을 육성하고 있다. 대표적으로 Adidas(독일)는 산업용 로봇을 적용한 생산자동화 및 소비자 맞춤형 신발 생산체계를 구축하였고, GE(미국)는 IoT가 접목된 빅데이터 분석으로 공정과 설비 관리를 최적화하여 설계 시간 단축 및 불량과 오류를 감소시켰다. 또한 Toyota(일본)은 JIT체계 고도화를 통해 공급망 정보의 통합관리를 제공하고 있으며, Haier(중국)은 생산라인 변경과 공장인력 감축을 통해 설비능력을 상승시켰다.
한편 국내의 경우 IT와 소프트웨어의 융합 위주로 스마트공장이 추진되고 있다. LS산전(한국)에서는 APS가 적용된 유연생산시스템을 구축하여 설비대기시간 감축과 불량률 감소로 생산성이 향상되었고, POSCO(한국)는 자회사인 POSCO ICT에서 주관하여 주요 공장의 스마트공장화를 진행하고 있다.
즉, 국내외 기업들은 IoT, AI, 빅데이터 등 첨단 기술을 활용하여 생산 공정의 자동화와 스마트화를 추구하고 있으며, 이를 통해 생산성 향상, 비용 절감, 품질 향상 등의 성과를 거두고 있다고 볼 수 있다.
1.2.2. 국내 중소기업의 스마트공장 도입사례
국내 중소기업의 스마트공장 도입사례를 살펴보면, 중소 제조기업들이 스마트공장으로의 전환에 대한 필요성을 인식하고 다양한 노력을 기울이고 있음을 알 수 있다.
한국에서는 스마트제조 전략이 IT(정보통신) 기술 분야에 편중되어 대기업 중심으로 생산의 디지털화가 이루어져 대기업과 중소기업 간의 혁신격차가 가속화되고 있으나, 중소기업의 36.6%가 스마트공장으로의 전환이 필요하다는 것에 공감하고 있어 중소기업에서의 스마트공장 도입에 따라 제조공정 및 경영성과 측면에서의 기대가 증가하고 있다.
중소기업들은 다양한 스마트공장 기술을 도입하여 생산성과 품질 향상을 이루고 있다. 자동차용 볼트, 스크류를 생산하는 영신금속공업은 현장 단말기를 이용하여 생산실적 및 품질공정에 대한 정보를 실시간 확인 및 공유하였다. 오일댐퍼, 감속모터 등을 생산하는 이랜시스는 ERP와 연계한 SCM을 구축하여 간당 생산량을 증가하고 재고 파악 시간을 단축하였다. 자동차 미션과 에어컨 부품을 생산하는 대성아이앤지는 서버, 운영S/W, 데이터베이스, 하드웨어를 통해 데이터 관리, 공정불량 원인을 파악하여 개선 방향을 도출하였다. 디스펜서 펌프를 공급하는 연우는 MES를 통하여 생산관련 기준정보 및 4M(Man, Machine, Material, Method) 정보를 실시간 관리하여 생상정보 경영을 구축하였다. 자동차 도어의 무빙파트(자동차 도어래치, 도어 모듈) 부품을 생산하는 평화정공은 실시간 신호와 데이터를 활용하여 공정과 라인별 생산량 자동분석을 통해 제조 안정화를 이루었다. 산업 자동화센서, 제어기기 등을 제조하는 오토닉스는 데이터의 실시간 집계, 생산성 및 품질 연계 분석, 현장 생산 운영 유연성 향상, 작업환경 개선이 이루어졌다. 또한 빅데이터 기반 실시간 생산 정보화 솔루션을 공급하는 에이씨에스는 MES 솔루션부터 IoT, 디바이스 공정 전반 통합형 임베디드 플랫폼을 국내외 기업에 제공하고 있다.
이처럼 국내 중소기업들은 스마트공장 도입을 통해 생산성 향상, 품질 개선, 데이터 기반 의사결정 및 실시간 관리 등의 성과를 거두고 있다. 비록 대기업 대비 혁신 격차가 있지만, 중소기업들의 스마트공장 전환 노력은 지속되고 있으며 제조경쟁력 강화에 기여할 것으로 기대된다.
1.2.3. '현대위아'의 스마트 공장 구축 사례 분석
'현대위아'는 금형 및 사출부품, 복합재 부품을 생산하는 기업으로, 스마트공장 구축을 통하여 스마트금형 및 서비스 모델로 사출성형의 자동 자율제어, 생산성, 불량, 유지보수의 최적화 서비스를 제공하고 있다. 종래 방식의 생산 현장에서 이루어지는 수작업 중에서 자동화 및 최적화가 가능한 작업부터 개선하여 조립공간(작업장)의 운영 효율화 및 작업 대기 최소화, 고속다중 가공기법을 도입한 자동검사 시스템을 도입하였다. 이를 위해 4차 산업혁명 대응 아이디어 소통 워크샵을 통한 임직원들의 의견을 취합하여 미래 고객 및 필요기술을 도출하였다. 금형 온도, 열처리, 복합 소재, 경량화, 내구성, 불량률 저감, 맞춤형 서비스 등의 필요기술에 따라 공정 고도화 기술을 도입한 후 표준 가용 작업시간의 감소, 불량 및 예측용 데이터 수집...
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