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공장 운영 경험을 베이스로 탄생시킨 스마트팩토리의 모습은?

MFG는 지난 달, 화성에 위치한 유도썬스 공장을 방문했다. 자사 공장 운영 중 발생한 다양한 문제의 해결을 위해 첫 발을 내딛고, 자사의 스마트팩토리 구축 역량을 집약한 CSC(Connected Simulation Center)까지 단계적으로 공개하고 있는 유도 그룹. 유도썬스 본사 내부에 마련된 CSC 쇼룸을 직접 찾아 유도 그룹이 생각하는 스마트팩토리란 무엇인지 들어봤다.

어떤 제품에 대해 신뢰성을 가지게 하는 몇 가지 기준이 있다. 판매자의 경험도 그 중 하나다. 업계에서 오랜 시간 인정 받아 온 메이크업 아티스트의 화장품 브랜드, 유명 헬스 트레이너의 건강 보조제, 먹는 것에 일가견 있는 연예인이 내놓은 식품이 일단 내놓기만 하면 관심을 받는 것도 이러한 이유 때문이다. 사출·절삭 공정 최적화 솔루션을 30여 년간 생산 및 공급해온 유도 그룹(이하 유도)의 스마트팩토리 솔루션에 기대를 걸게 되는 것도 그와 무관하지 않다. 고기도 먹어본 사람이 더 잘먹는 법이다.

필요해서 만들어진 스마트팩토리

유도가 2013년부터 본격적으로 비즈니스를 시작한 스마트팩토리 사업은 그룹 내부에서 생산 공장을 운영하면서 발생한 이슈들의 해결책을 찾는 데서부터 시작되었다.

유도의 김성호 팀장은 “2000년, 서울에 있던 공장을 화성으로 옮기면서 인력 이탈 문제가 발생한 것을 계기로 48시간 동안 무인으로 공장 운영이 가능한 ‘사이버 팩토리’ 콘셉트를 구축했다. 이후 그것을 계속 고도화하는 작업들을 진행했고, 자동화 후에 공장에서 나오는 데이터를 활용할 수 있는 방법에 대해서도 연구 및 개발을 진행하면서 하드웨어의 수직적 통합과 소프트웨어의 수평적 통합을 꾸준히 진행해왔다”고 설명했다.

공정의 통합적 관리는 비단 내부적 문제만이 아니었다. 핫런너를 비롯해 취출 로봇, 피딩 장비, 온조기, 칠러 등 사출 분야에서 오랜 시간 폭넓은 제품 라인업을 시장에 공급해 온 유도에 고객들이 원하는 것은 개별 장비 이상의 솔루션이었다. 대규모 사출 라인을 통합적으로 제어·관리하길 원하는 요구가 늘어남에 따라 내부적으로 쌓은 소프트웨어, 하드웨어 역량을 기반으로 본격적인 스마트팩토리 비즈니스의 시대가 열린 것이다.

유도는 자사의 스마트팩토리 솔루션을 크게 세 가지 영역으로 구분하고 있다. 핫런너 시스템을 시작으로 취출 로봇, AGV 시스템, 갠트리 로더 시스템, FMS 시스템, 스톡커 시스템 등 다양한 공장 자동화 설비로 구성되어 있는 하드웨어 영역은 지금까지 유도의 성장을 견인해온 안정적 기반이다.

소프트웨어 영역은 2013년부터 생산 통합 관제 및 경영 관리 시스템 ‘IMC(Integrated Monitoring & Controlling)’를 주축으로 솔루션 공급이 시작됐다. 공장 내에서 자원과 시간 낭비 없이 연속적인 생산을할 수 있도록 모든 영역에 특화된 솔루션을 지원하고 있다. 생산 통합 관제 및 경영 관리 시스템인 IMC(Integrated Monitoring & Controlling), 초·중·종물의 품질 관리를 위한 PQM(Process Quality Management), 통합 물류 관리 시스템인 ILC(Integrated Logistics Controlling)와 창고 관리 시스템 WMS(Warehouse Management System) 등의 관리 소프트웨어들은 고도의 상호 연계성을 통해 Seamless Management를 수행한다. CPS를 기반으로 하는 ACM(Adaptive Cyber Manufacturing, 적응형 사이버 시뮬 레이션)을 통해 최적의 공정을 검증 및 예측하는 서비스도 제공한다. 유도의 다양한 소프트웨어 솔루션은 고객들이 기존에 구축한 MES, ERP 등 상위 시스템과의 연결도 지원하고 있다. 커넥티드 영역은 제조 설비에 대한 오랜 노하우와 이해를 바탕으로 설비에서 생성되는 디지털 신호와 온도, 압력, 전기 등 유틸리티 센서의 네트워킹을 위해 유도가 자체 개발한 회로 설계 및 통신 모듈이 구성하고 있다. 유도는 커넥티드 솔루션을 통해 생산 현장 내에 IoT 환경을 구축하고, 데이터 교환을 기반으로 모든 설비가 지능적인 상호 작용을 할 수 있도록 지원한다.

Connected Simulation Center

40여 종의 하드웨어가 투입된 CSC 1.0은 이종 기기 간 연결과 단일 시스템 제어에 초점을 맞추고 있다.
40여 종의 하드웨어가 투입된 CSC 1.0은 이종 기기 간 연결과 단일 시스템 제어에 초점을 맞추고 있다.

유도는 자사의 하드웨어, 소프트웨어, 커넥티드 기술을 기반으로 한 스마트팩토리 구축 역량을 가시화하기 위해 CSC(Connected Simulation Center)를 조성했다. 화성에 위치한 유도썬스에는 가장 초기 콘셉트인 CSC K 1.0부터 최근의 CSC 3.0까지 유도 스마트팩토리 솔루션의 진화를 한눈에 확인할 수 있는 쇼룸이 마련되어 있다.

40여 종의 하드웨어가 투입된 CSC 1.0은 이종 기기 간 연결 및 단일 시스템 제어에 초점을 맞추어, 공정 간의 끊김 없는(Seamless) 연결이 어떻게 이루어질 수 있는지를 보여준다. 여기서 더 나아가 보관 물류 및 창고 자동화를 통해 유연 생산이 가능한 효율적 입·출고 시스템을 구축해 놓은 것이 CSC 2.0이다. CSC 3.0 은 풀필먼트(Fullfillment) 시스템으로, 풀필먼트란 고객 주문에 맞춰 제품을 피킹-패킹-배송하는 일련의 자동화 프로세스다. 흔히 잘 알고 있는 아마존의 키바 시스템이 그 예다. AGV, 셔틀 등의 하드웨어와 ILC, WMS 물류· 창고 관리 시스템을 통해 대단위 물류 환경 속에서도 최소의 인원이 최대의 효율로 프로세스를 관리할 수 있게 해준다. 유도는 현재 로봇 기술을 활용한 물류 관리의 완전 무인화와 CSC 3.0을 제조업에 최적화한 CSC 3.5 개발을 지속하고 있는 중이다.

물류 및 창고 자동화를 통해 효율적인 입·출고 시스템을 구축한 CSC 2.0
물류 및 창고 자동화를 통해 효율적인 입·출고 시스템을 구축한 CSC 2.0

김 팀장은 “CSC는 최종적으로 물류 자동화를 통한 JIT(Just In Time) 실현을 목표로 하고 있다. 사실, 원자재 입고부터 완제품 출하까지 전체 생산 주기에서 물류로 인해 불필요하게 낭비되는 시간이 많다. 장비의 OEE를 아무리 향상시키더라도 재료를 투입하거나 가공을 마친 제품이 다음 공정으로 이동하는 공정 내 물류가 제대로 이루어지지 못하면 시간적·비용적 손실이 발생할 수밖에 없 다. 때문에 공장 전체, 그리고 서플라이 체인 전체에 걸쳐 적시적소에 원활한 물류 흐름이 이어질 수 있도록 단계적으로 프레임을 만들어 나가고 있는 것”이라며, 현재 자사의 CSC 콘셉트가 많은 유통·제조업체로부터 관심을 받고 있는 만큼 앞으로의 지속적 연구개발과 성과에도 많은 관심을 가져주길 당부했다.

풀필먼트 시스템을 구축한 CSC 3.0
풀필먼트 시스템을 구축한 CSC 3.0

미래를 위한 새로운 시작, Studio 3S

유도는 이 같은 물류 자동화를 뼈대로 한 스마트팩토리 사업을 본격화하기 위해 지난해 하반기에 새로운 법인을 설립했다. 바로 Studio 3S로, 유도가 갖춰놓은 폭넓은 라인업의 소프트웨어 솔루션과 물류 자동화를 위한 하드웨어 솔루션에 포커스를 맞춘 기업이다. 김성호 팀장은 Studio 3S를 중심으로 이종 기기 및 데이터와 공정을 연결하고(Stay Connected) 제어하고(Stay Control), 이를 기반으로 분석하는(Stay Analytics) 통합적 역량을 발전시켜 나갈 계획이라고 설명했다.

“4차 산업혁명은 결국 불필요하게 소비되는 시간을 줄이고 가장 효율적인 방식으로 제품을 생산하는 것에 목적이 있다. 최근 국내에서도 인건비 상승이나 근로시간 단축 문제로 공정 효율 개선에 대한 요구나 관심이 더욱 증가하고 있는 상황이다. 우리 제조업계는 오랜 시간 장비 자체의 효율성이나 가공 자동화 부분에 집중해왔지만, 이를 통해 생산성을 향상시키는 데 한계가 있는 것이 사실이다. 앞서도 강조했듯이, 물류 자동화는 생산성 향상을 위해선 필연적으로 갈 수밖에 없는 길이다. 특히나 라인 공정에서는 더욱 필요하다. 우리는 Studio 3S를 중심으로 기존의 사출·절삭 공정 최적화 솔루션과 비전 시스템, 로봇 시스템 관련 파트너사들과의 협업 등을 모두 아울러 스마트팩토리의 턴키(Turn-key) 솔루션을 제공할 수 있는 기업으로서의 입지를 다져나갈 것이다.”

유도 그룹의 CSC 또는 다양한 스마트팩토리 솔루션을 알고 싶다면
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About 김솔 기자

다양한 취재 경험을 살려 여러분께 읽고 싶은 기사, 재미있는 기사 보여 드리겠습니다:)