E-플랜 활용…공장 간 시공간 제약 극복
설비 고도화 및 유지 보수 항목 증대로 인한 비용 증가로 스마트공장이 주목받으며 철분말 공장 역시 기술 융합을 통한 스마트 공장으로 탈바꿈하게 됐다. 철분말 공장은 인프라 구축으로써 설비 정보 디지털화, 데이터베이스 시스템 구성, 유무선 통신 인프라 구축 등으로 스마트공장 진화를 추진한다.
철 분말 공장의 스마트 공장화 추진 현황에 대해 현대제철 기술연구소 나승구 차장이 지난 8월18일 열린 ‘무선인식기술 산업융합전략 컨퍼런스’에서 발표한 강연 내용을 정리했다.
스마트공장이 주목받는 이유
제조업 혁신, 제조업 3.0시대 등 스마트공장의 관련 기사가 쏟아지기 시작했다. 공장의 생산성과 품질 외의 문제로서 숙련된 많은 전문가가 이직, 은퇴하면서 과거보다 경력자 수가 적어졌고, 제조업 시스템의 고도화와 지능화가 필요해지며 스마트공장이 주목받게 됐다.
스마트공장은 스마트 센서 기술을 기반으로 공장 내외부 모든 요소가 통신으로 연결되어 지능적으로 운용되는 공장이다. 스마트공장이 우리 세계에 적용된다면, 빅데이터, 가상현실, 클라우드, IoT와 어우러지고 데이터를 통합하여 생산성 향상, 에너지절약, 환경오염 감소, 품질 관리 등을 해결해주는 좋은 솔루션이 된다.
처음 증기기관이 나왔을 때 증기기관은 과거의 스마트공장이었다. 기계화공장이라고 해서 기계화 전기 하드웨어 중심인 것이 디지털 아날로그시대에 들어와서 자동화 공장으로 변이됐다. 현재로서는 정보와 사이버가 결합이 돼서 스마트공장이 일궈졌다. 형태가 바뀌면서 활용하는 것도 달라져 단품종 대량 생산에서 다품종 대량 생산, 지금은 다품종 최적 생산으로 바뀌었다.
철분말 공장의 스마트공장화 배경
현대제철이 스마트공장에 대해 갑자기 집중하게 된 배경에는 새로 지을 공장도 30년 전 콘셉트인 지금의 형태로 할 것인가, 아니면 30년 후 모델을 예상하고 그 공장을 지을 것인가 하는 두 가지 의문을 가지고 시작하게 됐다.
30년 전 모델의 공장을 지으면 설비 중심적이고 30년 경력으로 쌓여서 어떤 오류가 있는지에 대해 알 수 있어서 안정적이다. 하지만 변경사항이 있을 때 마다 설비 공급자에게 일일이 허락을 받아야 하고, 엄청난 돈을 지불해야한다.
이와 반대로 30년 후를 내다보고 만드는 공장은 설비 중심이 아니라 인간적인 환경, 자동화 신기술, 설비 공급사 이외의 기술이 쉽게 융합이 되어 새로운 공장형태로 개발될 것이며 개방형 구조로 인해 기능이 확장될 것이다. 이를 토대로, 공장을 운용하는 인원은 소수로 줄이고 관리 요소는 늘리며 비용 증가를 최소화하고 인원들의 숙련도 편차를 해결하기 위해 스마트공장화 기술 개발을 시작했다.
스마트공장의 사례로, 충남 당진에 있는 철 분말 공장이 있다. 철분말 공장은 다품종 소규모로 생산 또는 최적생산을 한다. 제품 개발부터 양산까지 자체기술로서 가능해 조건, 요구사항에 따라서 설비사에게 요구하지 않고 공장의 형태를 계속해서 변화시킨다.
철분말 공장 인프라 구축의 DB시스템
철분말 공장의 스마트 공장화의 SWOT 분석에 따르면, 실제 철분말 공장이 양산된 게 얼마 되지 않아 기술 인력이 전국에 300~400명밖에 안 되고 노하우도 아직 부족하며 분석을 위한 인프라도 불충분한 상태이다. 이를 위해 철분말 공장은 도면 및 일지 등 수기 형태의 데이터베이스를 한곳에 모으는 E-PLAN을 통해 현재 설비정보를 디지털화하고 있다.
설비 및 운전 정보를 별도 저장 후 자유롭게 데이터를 활용하기 위해서, 설비 제어 PLC가 놓인 공장 제어시스템에 OPC 서버를 넣으면 조업 및 설비 정보 데이터를 가져올 수 있다. 애플리케이션 서버를 통해서는 원하는 서비스나 원하는 항목을 개발하는 콘셉트, 기계적 시스템에 영향을 주지 않은 상태에서 실제 원하는 프로그램이 개발되는 토대를 만들며 무선기술로는 와이파이기술로 편리하게 스마트폰으로 확인할 수 있다.
이러한 방법을 활용해 공장을 운영한다면, 현장에 나간 신입사원들이 도면정보나 생산정보 정비 상황 등을 실시간으로 받아볼 수 있고 숙련자들은 이를 잘 감시하여 바로바로 조언해줄 수 있어 시공간 제약을 극복한다.
정리 : 김연주 기자 (npnted@hellot.net)
