CATL 리양공장, 세계경제포럼 ‘글로벌 등대공장’ 선정… 배터리 3곳 모두 소유

빅데이터·적층제조·비전 적용해 품질과 탄소배출량 모두 개선

[인더스트리뉴스 이건오 기자] CATL의 리양공장이 세계경제포럼으로부터 등댕공장으로 인정받았다.

글로벌 배터리 전문기업 CATL이 지난 15일, 중국 동부 장쑤성에 위치한 리양공장이 세계경제포럼(WEF)으로부터 등대공장으로 인정받았다고 밝혔다. CATL은 이번에 선정된 글로벌 등대공장 네트워크(GLN) 21곳의 신규 회원사 중 한 곳으로 선정돼 CATL의 닝더공장, 이빈공장에 이어 배터리 산업의 세 번째 등대공장이 됐다고 발표했다.

WEF는 지난 12월 14일, 신규 등대공장 발표문에서 “급증하는 수요와 증가하는 인건비를 해결하고 탄소중립을 이루기 위해 CATL 리양은 △품질테스트 시뮬레이션을 위한 빅데이터 △전환 시간을 줄이기 위한 적층제조 △미크론 수준의 품질 검사를 위한 컴퓨터 비전 △공정 제어 및 에너지 관리를 최적화하기 위한 딥러닝을 적용했다. 이러한 활동은 320%의 생산량 증가, 33%의 생산 비용 감소, 47.4%의 표준 배출량 감소, 그리고 99%의 품질 결함 감소를 이뤄냈다. 결함 측정은 ‘백만 개당’에서 ‘십억 개당’으로 업그레이드됐다”고 밝혔다.

GLN은 4차 산업 혁신기술 도입을 주도하는 미래 지향적인 제조업체가 함께 모인 협업 플랫폼이다. WEF 첨단 생산 및 공급망 센터의 키바 올굿(Kiva Allgood) 센터장은 “등대공장들은 광범위한 네트워크에 걸쳐 혁신을 전략적으로 접목하면서 지속가능한 미래와 혁신적이고 지속적인 변화의 세대를 창조하는 등 전무후무한 글로벌 영향력을 위한 길을 개척하고 있다”고 말했다.

급증하는 시장 수요에 대응하고 기후변화를 해결하려는 전 세계적인 노력에 기여하기 위해 CATL 리양공장은 생산성과 지속가능성을 향상하기 위한 인공지능(AI), 3D프린팅 및 빅데이터 분석 도구와 같은 혁신적인 기술을 활용하고 있다.

CATL 관계자는 “153곳의 GLN 회원사 중 배터리 산업에서 등대공장으로 선정된 곳은 3곳이며 모두 CATL 소유”라며, “향후 CATL은 등대공장 경험을 전 세계에 분포돼있는 13곳의 공장 모두에 도입해 더 많은 사람이 혁신 기술을 활용할 수 있도록 하는 등 글로벌 지속가능한 발전에 더 많은 기여를 할 계획”이라고 밝혔다.

글로벌 등대공장에 선정된 CATL 리양공장 주요 특징

더 빠른 생산능력 검사 절차: 배터리 셀 생산업체의 병목현상 중 하나인 생산능력 검사와 조정 과정은 전제 제조 소요시간의 많은 부분을 차지하며 전체 생산라인 에너지 소비의 절반가량을 소비한다. CATL은 완전 전지(Full-cell) 생산 능력의 빅데이터 모델링을 기반하고 배터리 메커니즘을 심층 분석go 스마트 배터리 생산 능력 예측 시스템을 개발, 생산능력 검사 시간과 공정 에너지 소비량을 크게 줄였다.

더 빠른 전환 시간: 리튬이온배터리 기술의 급격한 발전은 유연한 생산이 더 많이 요구된다. 전통적인 기계 도구 공정 방식에서는 고정 설비 교체 시 몇 주가 소요되는데 이는 고객의 요구사항을 만족시키기가 힘들다. CATL은 가상 시뮬레이션과 적층 제조 공법을 활용해 가상 디자인을 빠르게 만들고 정밀한 가상 검증을 완료하며 3D프린팅을 통한 고속 가공을 달성해 평균 제조 리드 타임을 획기적으로 단축할 수 있었다.

포괄적인 운용과 관리 시스템: 고품질의 배터리 제품은 생산 과정 중에서 높은 일관성이 요구된다. CATL은 산업용 사물 인터넷(IIoT), 첨단 컴퓨팅 및 빅데이터를 접목해 공장 규모의 효율적인 단계별 장비 운용 및 관리 시스템을 구축했다. 이를 통해 온라인 모니터링 및 건강 관리가 가능해졌으며 유지보수 계획을 최적화하고 예지보전을 통해 장비 고장률 및 유지보수 비용을 줄일 수 있었다.

더 정교한 품질 검사: 높은 정밀도의 3D 카메라, 인공지능 및 첨단 컴퓨팅은 활용해 CATL은 오차 및 결함 누락이 매우 낮은 품질검사 모델을 개발해 씰링핀 용접 공정에서 100% 결함 감지를 달성하고 헬륨 누출 검사는 없애는 등 결함률을 DPPM 등급에서 DPPB 등급으로 상향할 수 있었다.

지속가능한 에너지 관리: 에너지 소비 모니터링과 수동 조절에 의한 에너지 낭비와 같은 어려움을 해결하기 위해 CATL은 전 공정의 에너지 매개변수를 스마트하게 제어할 수 있는 다중 요소 환경 튜닝 모델을 구축했다. 공장 전반에 걸쳐 설치된 다수의 센서를 통해 공장의 거의 모든 설비에 대한 스마트한 모니터링이 가능하다. 대규모의 고급 공정 제어(APC) 기술로 설비 매개변수는 실시간으로 분석되고 조정될 수 있으며 이로 인해 공장의 에너지 효율성을 큰 폭 향상시킬 수 있다. 더불어 첨단 탄소배출량 계산 모델 도입으로 CATL은 각각의 제품군의 탄소 배출량을 모니터링할 수 있고 탄소배출 저감 프로젝트를 관리할 수 있으며 이를 통해 공장의 탄소배출 절감을 위한 정확한 결정을 내릴 수 있다.

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