[Industry News 이건오 기자] 제조 전 과정을 관리, 제어하고 효율적인 공장 운용을 위한 사전 계획, 정밀한 품질 검사 등에 스마트 팩토리의 기술 요소를 적용하고 있다. 이러한 시대 변화에 따른 스마트 팩토리 적용 사례를 통해 자동차 제조 공정의 변화를 살피고 향후 시장을 전망해 본다.
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| 자동차 제조산업에 요구되는 안정성, 편의성, 친환경성 등의 요소들은 스마트 팩토리와 연결된다. [사진=dreamstime] |
사례 1 : 맞춤 생산 최적화, 볼보
글로벌 자동차 기업 볼보(Volvo)는 변화하는 자동차시장의 흐름에 뒤처지지 않고, 개발 및 지원을 용이하도록 하기 위해 그동안 사용했던 노후화된 SCADA 프로그램을 업그레이드했다. 그리고 이러한 기술적 전환으로 인해 볼보는 발생 가능한 문제점들과 병목현상들을 신속하게 분별할 수 있게 됐다. 이로 인해 초기 설치 시간이 현저하게 감소되고 생산 공정을 최적화시켰으며 이익이 증대됐다.
볼보는 주문 제작 방식을 통해 자동차를 생산하기 때문에 비효율적인 시간에 대한 관리가 중요하다. 자동차 공정과정은 생산 속도 및 수익성에 결정적으로 기여한다. 차제 공장의 자동화 시스템을 유지하고 스마트 팩토리 시스템을 도입하면서 생산라인에서 발생 가능한 문제점들과 병목 현상들을 신속하게 분별할 수 있게 되고 설치 시간을 줄여 생산 공정을 최적화했다. 볼보 토스란다 공장 관계자는 “HMI에서 PLC까지 모든 주요 전기 부품에 대해 하나의 단일 공급업체를 갖는다는 것은 한 통의 전화로 모든 문제들을 해결할 수 있다는 것을 의미한다”며 스마트 팩토리를 적용한 소감을 전했다.
사례 2 : 컴퓨터 시뮬레이션 생산 방식, 폭스바겐
유럽 최대 자동차 회사 중 하나인 폭스바겐(Volkswagen)은 전 세계 자동차 OEM과 마찬가지로 항상 효율성을 향상시킬 수 있는 방법을 모색하고 있다. 이것은 생산 계획을 포함한 차량 제조의 모든 분야에 해당된다. 이 분야에 대한 요구 사항으로는 운영 장비 재사용, 초기 제품 설계 단계의 제조 고려 사항 포함 등이다.
폭스바겐은 스마트 팩토리 전문 기업인 지멘스의 Tecnomatix 솔루션을 적용해 제품 분석, 생산 플랜트 및 장비 계획, 플랜트 건설 및 공급 업체 감독, 생산 플랜트 및 장비 시운전, 생산 시작까지의 품질 최적화 등의 작업을 지원받고 있다. 컴퓨터 시뮬레이션 생산 계획으로 비용 절감과 최적의 자원 사용 및 초기 문제 발생 최소화라는 효과를 보고 있다.
사례 3 : 통합 전력 관리, 기아
국내 자동차 기업인 기아는 2015년 7월, 멕시코에서 자동차 판매를 시작했다. 멕시코 페스케리아 지역에 구축된 제조 공장은 장기적인 생산 능력을 갖추기 위해 전력 효율, 공장 확장성, 고품질의 생산 체계 등이 마련돼야 했다. 유연하고 안정적이며 효율적인 전원 공급을 위해 스마트 팩토리의 통합 전력 솔루션이 적용됐다. 이로써 기아의 해외 공장은 경제적이고, 안정적인 전력 시스템을 갖추며 신뢰와 비용 효율의 효과를 볼 수 있었다.
이 프로젝트에서 눈여겨 볼 부분은 프로젝트에 참여한 멕시코, 한국, 중국, 독일 등의 관계자들이 다문화 배경에서 협의와 지원을 통해 스마트 팩토리를 구축했다는 것이다. 자국으로 리쇼어링하는 기업들도 늘고 있지만 향후 글로벌 공장 구축에 있어서도 대응할 수 있는 준비가 필요하다.
사례 4 : 설계 표준화와 자동화, 현대자동차
현대자동차는 국내외에 많은 생산 공장을 보유하고 있으며 공장에서 생산되는 자동차 모델은 수년에 걸쳐 한 번씩 새로운 모델로 바뀐다. 하지만 자동차산업의 특성상 모델이 변경돼도 이를 생산하는 모든 장비를 바꾸지는 않으며 새로운 모델이 나올 때마다 일부는 기존 모델에서 사용했던 설계도면, 부품, 생산 장비 등을 활용해 새롭게 신규 모델에 맞춰 업데이트된다.
자동차 설비는 수십만개의 부품이 조립돼 만들어지는 장치므로 부품 하나라도 설계에서 빠지거나 원래의 설계 의도와 달리 설계되면 생산에 차질이 생길 수밖에 없다. 즉, 아무리 빨리 공장을 설립하더라도 제품 제조단계에서 완벽한 작업을 할 수 없으면 아무 의미가 없다는 것이다. 이에 표준을 강제로 따르게 하지 않으면 표준화 정착이 상당히 어렵다. 현대자동차는 최고 품질의 자동차를 생산하기 위해서 글로벌 표준을 지향하고 있다.
국내는 물론 외국시장의 변화에 빠르게 대응하고 설계 효율을 높이며 협력사와 더욱 긴밀한 관계를 유지하는 것이 미래 경쟁력을 높이는 길이라고 믿기 때문이다. 중앙에서 관리하는 표준 체계에 따라서 설계 엔지니어에게 강제적으로 표준을 적용하도록 기획하는 등 자동차와 같이 설비가 복잡하고 다양한 산업에 설계 표준화와 자동화를 이루기 위해 스마트 팩토리 솔루션을 적용하고 있다.
미래 자동차 시장 생존 경쟁
국내 경제 분야의 핵심 영역인 제조산업, 그리고 제조의 핵심인 자동차 제조 산업은 과거부터 지금까지 굳건하게 국가 경제 성장을 주도해 왔다. 수출 및 성장 위기라고 진단되는 이 시기에 불어닥친 미래 자동차 개발과 수요 증대에 대응할 방안으로 스마트 팩토리가 떠오르고 있다.
미래 자동차 산업에 뛰어든 관련 기업들은 새로운 기술 환경에 대응하기 위해 차 산업에 비래 매출액 대비 연구개발에 추자하는 비중이 높은 편이다. 이는 향후 시장 성장 규모와 시장 선점의 중요성을 가늠케한다. 국내에서도 기술 개발부터 ITS 인프라 구축까지 연계 지원하는 방향을 갖추고 있으나 법과 제도의 정비, 기술 간 융합 활성화 등 많은 과제가 산재해 있다. 자동차 부춤 등을 생산하는 중소 제조 기업들이 미래 자동차 산업 경쟁에서 생존하기 위해 적극적인 지원이 필요하다.
