스마트팩토리란? 개념과 사례, 문제점 정리

 

개념

설계, 제조, 유통, 물류 등 생산과정에 디지털 자동화 솔루션이 결합된 ICT를 적용해 생산성과 품질의 향상 및 고객 만족도를 높이는 지능형 생산공장

공장 내 설비와 기계에 사물인터넷(IoT)을 설치해 공정 데이터를 실시간으로 수집하고 이를 분석해 스스로 제어할 수 있는 공장

---

• 생산자동화

자동화 공장은 정해진 ‘개념’을 바탕으로 처음에 설정한 값에 따라 작동한다.

현재 생산 현장들은 단위 공정별로만 자동화, 최적화되어 있어 공정과 공정이 유기적으로 연계되어 있지 않다.

→ 개별 공장에서 수집된 데이터의 활용률이 매우 낮다

• 스마트팩토리

스마트 팩토리는 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI), 빅데이터가 전과정에서 활용하여 자동화와 디지털화를 구현한다. 즉, 일부 공정을 단편적으로 자동화한다는 것이 아니라, 전체 공정이 연결되는 것뿐만 아니라 유기적으로 상호작용한다.

→ 공장 내 기계 설비에 센서를 설치하여 실시간으로 데이터를 수집하며, 이렇게 수집된 데이터를 토대로 공장내의 상황을 파악한 후, 최적의 효율을 달성하기 위해 각 기계 설비를 공장 스스로가 제어

수집된 데이터는 아래와 같이 활용될 수 있다

(1) 생산현장에서 발생하는 현상, 문제들의 상관관계를 얻어낼 수 있다.

원인을 몰랐던 돌발 장애, 품질 불량 등의 원인을 알아내 해결할 수 있게 된다.

(2) 숙련공들이 경험으로 얻은 노하우를 데이터화함으로써 누구나 쉽게 활용할 수 있게 된다.

예를 들면 현장에서 발생하는 돌발상황이 모니터링 되어 비숙련자도 대응할 수 있도록 원격지에서 가이드를 해줄 수 있게 되는 것이다.

 

활용

해외 사례

Value Chain이란?

'고객'에게 가치를 제공함에 있어서 부가가치 창출에 직. 간접적으로 관련된 일련의 활동. 기능. 프로세스의 연계를 의미한다

국내 사례

1. LS산전

1980년대 만들어져 1990년대 ERP/자동화 시스템을 구축, 2008년부터 MES를 비롯한 자동화 설비 시스템을 추진했으며 상당 부분이 자동화/스마트화됐음.

전체 시스템은 자원관리(ERP) 시스템을 중심으로 현장 데이터(MES/메니지먼트)를 연결하고 공급망(SCM)을 연결해 주문부터 생산 공급을 모두 연결하는 시스템으로 구성돼 있음.

→ 생산량은 기존 대비 60% 증가, 에너지 사용량은 기존 대비 60% 감소

1. 포스코

제조공정 전체를 한눈으로 확인해 가장 효율적인 생산체계를 구축하는 미래형 공장을 구현함으로써 제조업의 비전을 달성

1. 삼성전자

반도체 제조공정의 24시간 무인 가동 체제 구축, 운영

→ 경북 창조경제혁신센터와 함께 스마트 공장 구축 사업을 전개하여 스마트 공장을 구축한 중소·중견기업들은 품질과 생산성이 각각 54%, 58% 개선됐고, 신규 매출이 약 1조 9000억 원 늘어났으며, 일자리도 4600개가 증가

 

문제점

1. 해킹이나 바이러스 등 네트워크 보안문제

→ 모든 업무가 연결돼있다는 점은 큰 장점이기도 하지만, 보안이 뚫렸을 때는 가장 큰 단점으로 돌아선다

1. 예산과 시간으로 인한 실현 장벽

→ 한국표준협회는 스마트팩토리의 디지털 혁신이 성과를 거둘 때까지 최소 5년 이상이 걸린다고 내다보고 있다.

→ 비지니스를 설계하고 인프라를 구축한다고 해서 생산 자동화와는 달리 당장 눈앞에 보이는 수치가 비약적으로 늘어나지 않고, 오히려 최소 몇 년이상 각 과정에서 발생하는 정보를 축적하고, 그 정보를 분석하여 각 공장별로 최적 알고리즘과 솔루션을 찾아야만 스마트 팩토리의 장점이 실현될 수가 있기 때문

1. 기존 제도와 관행의 반발

→ 기존에 사람이 하던 일을 로봇이나 AI가 대신하면 일자리가 사라질 것이라는 두려움때문에 정리해고를 우려한 노조가 반대하고 나서면 구축이 어렵고, 기존 제도역시 기존 관행에 맞추어져 있다. (특히 제조업의 경우 노조들의 입김이 쎈 편이라 회사측에서도 노조의 반발을 무릅쓰고 스마트 팩토리화를 진행하기에는 부담이 있음)