[FA저널 SMART FACTORY 박규찬 기자] SK C&C의 스마트 팩토리는 고객에게 가교 역할을 한다. 이상적인 생산 방식과 현재 고객 현장의 형태 간의 간격을 줄여주고 고객이 처한 생산·경영 환경에 가장 적합하고 빠르게 적용 가능한 기술을 선택해 고객에게 제시하고 있다.

SK C&C(http://cc.sk.co.kr)는 그룹 내 SK하이닉스, SK이노베이션 등 핵심 제조 관계사의 제조혁신을 위해 Industry 4.0 기반의 스마트 팩토리 추진 방안을 검토했고, 이 시기에 대만 폭스콘 그룹과 공동 투자해 FSK(Industry 4.0 및 IT서비스 사업 협력)라는 JV를 설립하며 스마트 팩토리 사업을 본격적으로 추진하게 됐다.

2015년 하반기부터 SK의 스마트 팩토리 솔루션인 SCALA를 발표하는 등 사업기반 확보 후 같은해 하반기 폭스콘 충칭 공장의 프린터 생산 라인 스마트 팩토리 사업에 착수하며 스마트 팩토리 시장 진출을 본격화 했다.

지능화를 통한 효율화 추진
박종태 상무는 “SK는 이노베이션, 에너지화학, 텔레콤, 반도체 등 여러 그룹사들과 연계해 특화된 기술력을 바탕으로 스마트 팩토리 솔루션을 강화하고 있다”고 설명했다. SK 스마트 팩토리는 기존 자동화 장비가 해왔던 기존 단위 업무의 효율성을 넘어서 공장 전체적인 관점에서의 지능화를 통한 효율화를 추진하고 있으며 이를 위해 SK가 이미 확보한 IoT, Big Data, Cloud, AI 기술을 도입해 한 차원 높은 자동화를 이뤄내고 있다.

또한 SK 스마트 팩토리는 고객의 생산 모든 라이프 싸이클에 걸쳐 스마트 서비스를 제공한다. 생산 기술 도입 계획 단계에서부터, 공장 레이아웃/셋업 컨설팅, 생산시설 Operation, 예지정비, 유지보수 서비스 등의 BPO에까지 미치고 있다. 특히 SK 그룹이 영위하고 있는 산업군(전자, 통신, 에너지)을 기반으로 세계 공장의 역할을 하고 있는 중국의 성장산업(LCD/가전/전자부품)으로 스마트팩토리 영역을 확대하고 있다.

SK만의 통합 솔루션으로 스마트 팩토리 실현
시뮬레이션 기반의 공장 라인 설계부터 생산라인 제작·설치 및 공장 운영 지능·최적화를 위한 솔루션까지 스마트 팩토리 구축을 위한 전체단계의 기술을 보유하고 있으며 공장 내부는 물론 거래선 및 부품 제조사 등의 공급망까지 아우르는 통합적인 솔루션을 제공하고 있다.

기존의 통상적인 자동화로 해결할 수 없는 난제들을 풀기위해 제조·생산 현장을 사이버 세계에서 검증하는 시뮬레이션과 생산·품질·설비 이상을 사전에 분석하고 예측하기 위한 인공지능(AI)를 가미한 빅데이터 분석, 그리고 로봇 기반의 물류자동화 등 스마트한 생산라인 통제를 위한 기술을 집중적으로 연구개발하고 있으며 국내는 물론 글로벌 시장에서도 인정받을 수 있도록 실제 프로젝트를 수행하면서 관련 기술들을 검증하고 발전시켜가고 있다.

홍하이 그룹의 프린터 생산라인 구축
중국 충칭에 위치한 홍하이 그룹의 프린터 생산 공장을 대상으로 조립 라인의 생산방식 변경(Cell 방식 도입), 생산계획/스케줄링 솔루션, 공정물류 제어 솔루션, 제품검사, 포장공정 등의 자동화를 통해 프린터 생산라인 시범 구축을 완료했고 이를 통해 생산인력 약 100여명을 감축하는 효과를 창출 했다. 또한 SK하이닉스 P&T 공정의 스마트 팩토리 5개년 마스터 플랜을 수립한 후 공정·물류자동화, 제조운영, 정보 인프라 대상 혁신과제를 추진 중에 있다.

스마트 팩토리는 제조-품질-설비-물류 영역에서 새로운 ICT 기술 기반 새로운 제조혁신을 가능하게 해주는 융·복합 토털 서비스 사업영역으로 SK C&C의 스마트 팩토리는 정보화/지능화/자동화 고객에게 End-to-End 토털 서비스를 제공해 주고 있는 유일한 서비스 공급자다. 최근에는 에스엠코어 지분인수를 통해 물류·공정 자동화와 하드웨어 역량을 강화했다.

제조업 중심으로 국내 스마트 팩토리 활성화 예상
박종태 상무는 “반도체, 전자, 자동차, 화학, 철강 등 상대적으로 경쟁력이 있고 글로벌 경쟁이 중요시되는 제조업을 중심으로 스마트 팩토리 구축이 활발해질 것으로 예상된다”고 언급했다.

스마트 팩토리 기술은 기존 제조기술에 IT를 접목해 센서, 정밀제어, 네트워크, 데이터 수집 및 분석 등 다양한 기술이 융합돼 서비스가 구성되는데, 생산 효율성과 기능, 안정성을 고려한 스마트 팩토리 구축을 위해서는 서비스와의 연동을 고려한 시스템 설계 역량 및 연동을 위한 인터페이스 구축이 중요시될 것이다.

더불어 산업현장 센서·기기들의 정보를 기반으로 빅데이터 분석, 딥 러닝 기술을 통한 생산 시스템의 지능화가 실현될 것으로 판단된다. 특히 향후 3~5년간은 스마트 팩토리와 관련해 다양한 실험이 벌어지면서 기존과 다른 새로운 생산 방식들이 다양하게 나타날 것으로 예상된다.

4차 산업혁명은 ‘융합’, 다양한 형태로 진화
4차 산업혁명은 융합이라는 단어로 이야기할 수 있으며 다양한 형태의 융합으로 진화할 것으로 생각된다. 특히 소프트웨어와 IT 요소는 사람의 두뇌 기능을 대체하면서 점점 강조될 것으로 보이는데, IT 기업이 서비스 플랫폼 비즈니스를 개발하고, 자율주행 자동차나 로봇을 만드는 것처럼 제조 영역에서도 다양한 혁신이 시도될 것으로 여겨진다.

박종태 상무는 “스마트한 생산 형태를 갖추기 위해 시뮬레이션 기반의 디지털 개발로 설계·생산기술 혁신이 강조되고 복잡하고 고도화된 제품개발 및 폭넓은 물리 현상을 IT 요소로 다뤄지게 될 것”이라고 강조했다. 더불어 기획부터 설계, 생산 유통까지 제조의 전방위적인 영역을 아우르는 새로운 모델로 변화해 나갈 것으로 예상된다.

우리나라 제조시장은 중국과 독일, 일본 등의 제조 강국과 경쟁은 더욱 심화될 것이며 시장 변화에 빠르게 적응하기 위해 더욱 민감한 대응이 요구 될 것으로 판단된다. 이를 위해서는 파격적인 투자나 기술협력, 인수합병이 예상된다. 특히 통합적, 중·장기적 관점에서 과감한 투자를 통해 혁신을 이뤄 내거나 IT 이종기술과의 융합으로 새로운 시장을 창출하는 등의 노력을 통해 글로벌 시장에서 경쟁우위를 확보할 수 있을 것이다.

열악한 중소기업 위해 언제든지 지원할 계획
현재 국내 중소 제조 기업들의 환경은 열악한 곳이 많다. 당장 가공설비 투자도 벅찬데 정부 지원금이 나온다지만 그 금액으로 솔루션을 구축하기란 어려운 실정이다. 이에 SK는 회사 차원에서 지원 방향을 계획하고 있으며 정부와도 지원 방식에 대해 논의 중이다. 최근 중국에 먼저 스마트 팩토리 구축을 했지만 원래는 그룹사부터 스마트 팩토리 구축 계획을 세웠었다. 하지만 앞으로는 그룹사 및 국내 중소기업들을 대상으로 스마트 팩토리 보급 확산에 동참할 방침이다.

국내 대표 스마트 팩토리 솔루션 될 것
물류자동화, 공정자동화 영역에서 단계적으로 요소기술을 내재화 하면서 원가 경쟁력을 확보하고 동시에 통합설계 역량을 기반으로 이 분야의 뚜렷한 차별화 요소를 확보 하고자 한다. 2017년은 좀 더 적극적인 투자와 구체적인 사업 전략을 통해 반도체 및 디스플레이 산업을 대변하는 Clean FA 영역에서 성과를 창출하고 스마트 물류산업까지 영역을 확장하면서 글로벌 사업을 확대해 나가는 모습이 될 것이다.

박종태 상무는 “SCALA는 시뮬레이션을 통한 공장생산 확인 및 변화 예측은 물론 장비의 종류에 제한 없이 고객이 원하는 모든 스마트 팩토리를 한 번에 실현한다”며, “국내는 물론 글로벌 시장에서 인정받는 국내 대표 스마트 팩토리 솔루션 브랜드로 키워가겠다”고 밝혔다.

SCALA
SCALA는 스마트 팩토리 구축을 위한 통합 솔루션으로 상호운용성, 유연성, 확장성을 주요 특징으로 하고 있으며 IIoT, 빅데이터, 인공지능 등 기반 기술과 공정최적화 알고리즘, 공정 제어 및 분석 솔루션 세공을 통해 글로벌 톱 수준의 자동화·지능화된 스마트 팩토리를 구축한다. SCALA의 주요 구현요소는 시뮬레이션, 플랫폼, 분석/예측을 통한 스마트제어다. 고객이 시뮬레이션과 플랫폼 기반의 분석/예측 기법을 적용해 스마트 제어가 가능하도록 시뮬레이션, 플랫폼, LCS, MSS, MCS, FCT, Automation 등 통합 패키지를 제공하고 있다.

1. Simulation
SCALA는 시뮬레이션 전문 툴을 활용해 사전에 제조 현장의 생산 프로세스와 공정 레이아웃을 상세 분석하고 모델링한다. 또한 도출된 시뮬레이션 모델링을 기반으로 스마트 팩토리 도입 전후를 비교해 효과를 산출해 내고 도입시 예상되는 리스크까지 사전 검증함으로써 스마트 팩토리 생산 공정에 있어서의 최적화를 확보한다.

2. Platform
스마트 팩토리 플랫폼은 SK가 보유하고 있는 IoT, 빅데이터, 클라우드 플랫폼 기술을 기반으로 구성돼있다. 이 플랫폼을 기반으로 공장 내 주요 IT 환경과 OT 환경이 유기적으로 연계되며 이렇게 연계된 각 데이터들을 실시간으로 분석하고 컨트롤함으로써 주요 제품들이 다양한 수요에 맞춰 특화된 형태로 제조되고 지속적으로 관리되는 지능적인 제조 서비스가 가능하다.

3. Analytics / Predictive
SK의 글로벌 수준의 Big Data, Data Mining, Artificial Intelligence를 기반으로 Legacy 데이터와 현장 데이터를 실시간 통합/분석함으로써 최적의 엔지니어링 의사결정을 지원하고 있다. 제품기획 및 설계 등 R&D 단계에서 도출된 가상화 공간내의 정보들을 분석해 예측되는 문제점들이나 개선돼야 하는 여러 이슈와 이를 해결할 아이템들을 분석 솔루션 기반에서 도출하게 된다.

이는 빅데이터 기반 공장 지능화 구축을 통해 가능하게 되는데 이러한 사전 데이터 분석을 바탕으로 실제 제조/생산 과정상에서 발생되는 정보들과 비교/분석해 최적의 엔지니어링 의사결정이 지원될 수 있다. 이로 인해 각 공정별 품질 목표가 달성되며 제품 품질을 제고할 수 있다.

4. Smart Control
스마트 제어는 IoT 플랫폼을 통해 설비 및 센서로부터 수집된 각종 데이터를 기반으로 구현된다. 이러한 통합 데이터 연계체계를 통해 공장 전체 모근 생산라인에 대한 분석, 예측이 가능하게 되며 각 공정별 현장에 대한 실시간 모니터링과 이상 발생시 즉각 대응 체계가 수립될 수 있고 각 생산 라인별로 정확한 통제 및 운용이 가능하게 된다.
FA저널 SMART FACTORY 박 규 찬 기자 (fa@infothe.com)

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