[대원전기]

한국형 스마트공장을 최초로 적용한 성문 서호성 대표가 스마트 디바이스를 통해 제품 공정상황을 살피고 있다.

당신의 공장에 불량 부품 클레임이 들어왔다. 고객은 불량 부품과 함께 생산한 모든 제품의 재생산을 강력히 요구했다. 어떻게 대처하는 것이 옳을까.

당신의 회사는 작업자 1명이 수행하는 작업기준을 단위로 실적·불량을 추적하고 있다. 함께 생산한 부품은 1000개가 넘고, 이를 재생산할 경우 수천만에서 억단위의 금전적 손해를 입을지도 모른다.

당연히 최선의 방법은 불량 부품만을 재생산할 수 있도록 고객을 납득시키는 것이다.

그렇다면 또 다른 문제가 남는다. 고객을 어떻게 설득할 것인가. 함께 생산한 제품이 안전하다는 것을 증명할 수 있는 근거가 있을까.

답은 사실 쉽다. 제품이 정상이라는 ‘데이터’를 고객에게 보여주면 되는 것이다.

알루미늄·마그네슘 다이캐스팅(die casting) 전문기업 상문(대표 서호성)은 최근 이 답을 찾았다. 다이캐스팅은 금형에 용해금속을 일정 이상의 압력으로 주입, 주물을 얻는 정밀 금속 주조법이다.

상문도 이 같은 품질 클레임에 대해 고민해본 경험이 있다.

1978년 설립된 경일산업 다이캐스팅 부서가 분사한 상문은 40년에 가까운 세월 동안 쌓인 주조 노하우와 품질 관리를 통해 불량률을 최소화해왔다.

그럼에도 업종 특성상 미세한 불량이 발생하는 경우가 분명 있다. 이를 사전에 잡아낸다면 다행이지만, 만약 출고된다면 품질 클레임은 불가피해지는 것이다.

무엇보다 금형을 이용해 다수의 부품을 생산하는 업종 특성상 불량이 발생할 경우 해당 금형으로 작업한 모든 제품을 재생산해야할 가능성도 있다.

막대한 손실을 감수할 수 밖에 없는 상황이다.

때문에 상문은 작업자들이 용탕 온도와 금형 온도, 사출·형제·스프레이 조건 등을 주조 작업 일지에 기입토록 하고, 불량검사를 철저히 하는 등 품질 관리를 위해 다양한 방법을 사용해 왔다.

문제는 이 같은 품질 관리 과정이 매우 번거롭다는 점이다.

서호성 상문 대표는 “그동안 작업자들이 직접 조건 데이터를 하나하나 확인하고, 수기(手記)로 일지를 작성해 왔다”며 “전날 작성한 일지를 다음날 아침 한데 모아 PC로 문서화 작업을 다시 하는 과정도 거쳤다”고 말했다.

작업자들이 상당 시간 문서화 작업에 시간을 할애할 수밖에 없었고, PC로 옮기면서 이중 작업까지 거쳐야 하는 상황이었다.

더욱이 이렇게 번잡한 과정을 거쳐 문서화된 데이터는 단순 통계적으로만 활용됐다.

낭비적인 요소가 매우 많았던 것이다. 그럼에도 품질 클레임에 완벽히 대응할 수 있다는 확신을 얻을 수도 없었다.

하지만 지난해 8월 산업통상자원부와 미래창조과학부의 ‘중소 제조기업 보급용 한국형 스마트공장 플랫폼 구축 및 시범적용 사업’ 대상으로 선정되면서, 상문은 이 같은 문제를 완벽히 해결할 수 있었다.

한국생산기술연구원, 한국전자통신연구원, 한국기계산업진흥회와 스마트공장 솔루션 기업 ACS, 엑센(XN)솔루션 등이 참여한 해당 사업은 중소 제조업 공장을 스마트화하기 위해 ICT 응용 기술을 개발하고, 이를 시범 구축·운영하는 것을 목표로 추진됐다.

상문에는 4단계로 나뉜 한국형 스마트공장의 기초단계와 중간단계1 사이의 모델이 적용됐다. 한국형 스마트공장은 ▲ICT 미적용 ▲기초 단계 ▲중간 단계1, 2 ▲고도화 단계 등으로 나뉘어 있다.

상문은 생산설비·물류 등의 모니터링·관리가 수작업, 종이문서 등에 의해 운영되는 ICT 미적용 단계에서 공장 스마트화를 통해 기초 ICT를 활용한 생산관리가 구현된 기초단계, 첨단 ICT가 접목된 중간단계1 사이의 시스템을 구축했다.

이 같은 조치는 공장 문제를 해결하면서도, 지속적으로 활용할 수 있도록 쉽고 편리한, 스마트공장 모델을 만드는 데 초점을 맞췄기 때문이다.

과제 실무를 담당한 윤주성 생산기술연구원 박사는 “중소기업의 경우 전사적자원관리(ERP)나 제품수명주기관리(PLM) 등을 잘 구축하더라도 너무 어려워서, 관리할 수 있는 인력이 없어 사장되는 경우가 많다”며 “시스템을 구축한 뒤 쉽게 유지보수하고 탄력적으로 운영할 수 있는 기업 맞춤형 서비스 방식을 만들기 위해 고민했다”고 전했다.

상문의 가장 큰 애로사항이었던 품질·생산현장 관리에 초점을 맞춰 클레임시 손실을 최소화하는 한편, 실시간 생산 현장상황을 모니터링하고 분석·보고할 수 있는 모델이 적용된 것이다.

이는 다이캐스팅 장비에 센서와 컨트롤러를 붙여 공정 조건 등의 생산 데이터를 실시간으로 수집하는 한편, 사물인터넷(IoT)을 이용해 데이터를 서버로 보낸 뒤 사무실에서도 현장 상황을 모니터링할 수 있도록 공유하는 시스템이다.

이를 통해 기존 수동 일지 작성과 문서화가 자동으로 진행되고, 제품 생산 공정 현황의 모니터링, 추적 관리가 가능해졌다. 특히 제품에서 문제가 발생했을 시 원인을 데이터 기반으로 찾아낼 수 있게 됐으며, 품질 클레임 시에도 데이터를 바탕으로 대응할 수 있게 됐다.

서호성 대표는 “작업자들이 일일이 손으로 작성해야 했던 여러 문서들이 사라지고, 사무실에서도 실시간으로 생산 공정 데이터를 확인할 수 있어 매우 편해졌다”며 “무엇보다 작업자들이 어려움 없이, 간편하게 활용할 수 있어 효과적이다”고 밝혔다.

본지는 '제조, 혁신을 입다' 시리즈를 통해 매주 최근 국내외 제조산업의 트렌드로 떠오르고 있는 스마트공장 전문가를 직접 만나 관련 기술 현황과 한국형 스마트공장이 나아갈 방향 등을 조망할 계획입니다. 독자 여러분의 많은 관심 바랍니다.