[제267호 6/25] 스마트 공장이란? 도입하면 달라지는 점은 무엇이 있을까?

스마트 공장(Smart Factory)은 설계, 개발, 제조, 유통, 물류 등 생산 전체 과정에 정보 통신 기술(ICT)을 적용하여 생산성, 품질, 고객만족도 등을 향상시킬 수 있는 지능형 공장을 말한다. 사이버 물리 시스템(CPS: Cyber Physical Systems)을 이용하여 실제와 똑같이 제품 설계 및 개발을 모의 실험하여 자산을 최적화하고, 공장 내 설비와 기기 간에 사물 인터넷(IoT)을 설치하여 실시간 정보를 교환하게 하여 생산성을 증가시키고 돌발 사고를 최소화한다. 그리고 제품 위치, 재고량 등을 자동 감지하여 인적, 물적 자원 절감 등 공장의 효율성을 향상시킨다.
스마트 공장은 응용 시스템 뿐 아니라, 현장 자동화와 제어 자동화 영역까지 공장 운영의 모든 부분을 포함한다. 지난 2019년부터는 MES 연결 조건으로 자동화 설비까지 지원 범위가 확대되었다.
스마트 공장 구축 지원 대상 솔루션은 MES, PLM, ERP, SCM의 범주에 속하는 소프트웨어 도입 및 설비를 포함한 하드웨어 일체를 말한다.

– MES(Manufacturing Execution System) 생산 관리 시스템(품질개선 및 생산성 향상)
제조 상황을 실시간 모니터링하고 제어할 수 있게 만들어 주기 때문에 스마트 공장 구축의 핵심적인 역할을 맡고 있다. 물류 및 작업 내역 추적 관리와 상태 파악, 불량 관리 등에 초점을 맞춘 현장용 시스템이다.

– PLM(Product Lifecycle Management) 제품 수명 주기 관리(설계 개발 리드타임 단축)
제품 설계를 위한 아이디어 수집과 같이 기획 단계부터 제품 생산을 시작하기 직전까지 관련된 정보를 통합 관리해 주는 시스템이다. 생산이 들어가기 전의 제품 개발과 설계단계 프로세스를 도맡아 관리해준다.

– ERP(Enterprise Resources Planning) 전사적 자원 관리(업무 프로세스 개선)
기업의 자금, 회계, 구매, 생산, 판매 등 경영 흐름을 한눈에 파악할 수 있도록 관리해 주는 시스템이다. 실시간으로 기업 전반의 경영 상태를 확인하고 공유하게 해줘 빠르고 투명한 업무처리가 가능하다.

– SCM(Supply Chain Management) 공급망 관리(납기 준수율 향상)
제품의 생산과 유통과정을 하나의 통합망으로 관리해 수요자가 원하는 제품을 원하는 시간과 장소에 제공할 수 있게 만든다. 부품 공급업체와 생산업체 할 곳 없이 기업들 간에 필요한 정보를 실시간으로 공유해 소비자의 요구에 발 빠르게 대응할 수 있다.

핵심역할인 MES 시스템의 하드웨어 구성은 서버와 현장단말기, 데이터 수집 장치 및 설치공사, 설비신호 인터페이스, 네트워크 공사 등으로 구성된다. 스마트 공장 MES 운영 모델을 살펴보면, 발주내역을 토대로 자재 검수 후 바코드를 부여하여 생산 공정에 투입하는 입고단계부터 생산 파트에서 각 라인별로 작업자들이 작업 지시서를 조회하여 그에 맞게 작업을 수행하고 완료 시 생산 현황 정보를 입력해 공유한다. MES 서버를 통해 공유된 데이터는 PC, 모바일, 현장 단말기 등 각종 기기로 실시간 모니터링이 가능하다. 다음은 검사단계로 실시간 집계된 데이터로 즉각 품질을 확인하고 분석하여 부적합 판정 시 해당 파트에 인계하여 오류 수정을 요청한다. 검수를 거친 제품은 포장 후 바코드를 부착해 완제품 창고 등에 입고 처리하여 출하 제품의 데이터 수집을 통해 이력을 관리하게 된다.
스마트 공장 도입으로 달라지는 점은 어떤 것이 있을까? 먼저 생산관리시스템을 들 수 있다. 생산 실적 집계를 수작업에 의존하면 전반적으로 업무효율이 저하되고, 실시간 실적과 생산 이력 관리가 미흡한 반면, 전산 표준화를 통해 생산 현황 정보를 실시간으로 수집, 분석할 수 있어 업무효율 상승 및 효율적인 업무 지시와 생산 계획 관리가 용이하다. 또 PC 및 모바일 프로그램을 통해 자리에서 생산 현황을 수시로 확인할 수 있어 제품 불량과 고장 등의 문제에 신속한 대응이 가능하다. 또 제조 통합시스템이다. 수기 문서 작성 없이 생산 정보의 실시간 수집, 분석, 공유가 가능해 업무 처리의 정확성을 확보할 수 있다. 공정별 제조 이력 연계 관리로 물량 및 품질관리 체계를 확립할 수 있다. 그밖에 제조 라인별로 바코드 시스템을 적용하여 이력을 관리함으로써 자재 및 재고관리, LOT추적 관리도 용이하다.
스마트 공장 구축은 기업의 운영환경을 분석하여 목표 수준을 설정하고 기업에 맞는 단계적 구축이 필요하다. 현재 정부에서는 스마트 공장 구축에 대한 지원 사업을 적극 권장하고 있다. 자부담 50%를 조건으로 신규는 1억원, 고도화 구축은 1억 5천만원을 지원하고 있다.
신청방법은 온라인 접수 스마트 공장 사업관리시스템( http://www.smart-factory.kr )으로 하면 된다. 담당 기관은 중소벤처기업부(국번 없이 1357)다.