▲ 문학훈 오산대학교 자동차과 교수     ©화성신문

4차 산업혁명 시대인 21세기에, 18세기 산업혁명의 상징이라 할 수 있는 공장은 과연 어떻게 살아남을 수 있을까? 첨단 IT기술과 인공지능(AI)과의 융복합 트렌드는 제조업도 마찬가지이다. 이를 적극 받아들여 대응하는 전략이 바로 스마트 팩토리(SMART FACTORY)인 것이다.

‘미래형 공장’, ‘지능형 공장’이라 불리는 스마트 팩토리는 디지털 데이터와 ICT 기술을 결합해 디지털 자동화 시스템으로 운영되는 새로운 플랫폼으로, 인력 의존도가 높았던 전통적인 제조업의 한계에 대한 대안으로 꼽히고 있다.

유연하고 고도화된 조립·물류·검사 자동화를 뜻하는 AI 기반의 자율적인 제어 시스템 구축을 뜻하는 ‘Intelligent’, 유해 작업 환경의 자동화 및 로봇 활용과 친환경 공장을 지향하는 ‘Humanity’를 전제로 사람, 자연, 기술 모두를 유기적으로 연결하여 미래 모빌리티의 무한한 가능성을 열어갈 것이다. 이를 통해 보다 효율적이고 경제적인 모빌리티 산업 환경을 이루고, 고객에게 최고의 만족을 선사하는 가치를 제공할 것이다.

스마트 팩토리는 AI, 로보틱스, IoT, 빅데이터 등 ICT 기술을 기존 생산공정(조립, 물류, 검사 등)에 적용한 지능화된 제조기술을 말하며 공장 내 설치된 센서가 데이터를 실시간으로 수집·분석해 전 공정을 한눈에 파악하는 것은 물론, 전후공정 간 데이터를 연계할 수 있어 불필요한 작업 과정을 제거할 수 있고 또 로봇 등을 인력 대체가 어려운 분야에 투입함으로써, 근로자의 작업환경을 개선하고 생산공장의 안전 및 효율성을 한층 제고할 수 있다.

스마트 팩토리가 생산공정에 혁신을 가져오면서 신차 개발에 필요한 시간과 비용을 절감해 더 좋은 차를 만드는 데 집중할 수 있게 되어 소비자들은 더욱 고품질의 제품을, 한층 합리적인 가격으로 누릴 수 있게 된다. 아울러 빅데이터와 AI로 생산 규모를 예측해 특수한 상황에도 유연하게 대응 가능하며, 구매 고객의 데이터를 분석하거나 주문한 사양에 따라 맞춤형으로 제품을 생산하는 고객 중심의 ‘주문형 생산’까지 가능해지게 된다. 

스마트 팩토리의 장점을 살펴보면, 첫째는 유연한 생산 시스템-- 다양한 차종을 한 라인에서 생산, 둘째는 고도 자동차-- 물류 및 조립 자동화 달성, 셋째는 인간 로봇 협동--스마트 로봇 공정으로 보수 공정 최소화, 넷째는 주문 생산·고객 요구 대응 리드타임 최소화, 다섯째는 지능형 공장·전 밸류체인 데이터 통합관리를 통해 운영비 최소화, 여섯째는 품질 완결형 공장·품질 데이터와 전 공정을 연동한 품질 완결로 크레임 제로 구현 등을 들 수 있다. 

관련 기술로는 생산공정 관련하여 스마트 태그 시스템을 이용한 차종, 판매 국가, 입고 순서 등을 전달하여 부품 체결 및 명령에 따른 자동차 조립을 구현하는 기술이다. 

스마트 태그 시스템을 도입하면 차종마다 다른 부품이 서로 섞이거나 잘못 조립되지 않도록 관리할 수 있어 불량률을 낮출 수 있으며, 자동차 생산공장에서는 하나의 생산 라인에서 여러 차종이 함께 제작되는 경우가 있는데, 차체에 작은 태그를 부착해 조립 로봇이 스스로 어떤 차종인지 파악하고, 그에 맞게 조립할 수 있도록 돕는 기술이다.

첨단 운전자 보조 시스템 전장 집중검사시스템은 협동 로봇으로 된 단일 공정에서 전방 충돌 방지 보조(FCA), 차로 이탈 방지 보조(LKA), 후측방 충돌 방지 보조(BCA), 스마트 크루즈 컨트롤(SCC), 서라운드 뷰 모니터(SVM) 등 5가지 ADAS 관련 장치와 전방 주행 정보 표시 장치(HUD)를 약 85초 이내에 자동으로 검사할 수 있는 기술이다. 기존에는 ADAS 관련 기능들을 여러 공정에서 나눠 검사해 종합적인 작동 테스트가 쉽지 않고 생산 효율도 떨어졌지만, 해당 기술을 이용하면 품질 신뢰성은 물론 생산성을 한층 향상할 수 있다. 그 외 산업용 웨어러블 로봇기술을 통한 생산 조립자들의 안전과 신체 보호에도 앞장서는 계기가 될 것으로 기대한다.

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