빅데이터, 인공지능, 클라우드 컴퓨팅 등 4차 산업혁명 기술 수준이 향상되면서 이러한 기술들을 기반으로 한 스마트팩토리가 제조업과 유통을 비롯해 여러 분야에 확대 적용되고 있다.

스마트팩토리란 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI), 빅데이터 등의 첨단 디지털 혁신 기술을 적용해 제조라인 스스로의 최적 의사결정을 통한 생산효율 극대화를 추구하는 ‘고도로 지능화된 공장 자동화’를 말한다.

기존 메카트로닉스(기계·전자·제어공학) 관점의 '공장 자동화'를 뛰어 넘는 수준이다. 특히 센서와 정밀제어, 네트워크, 데이터 수집·분석 등 다양한 요소 기술이 융합되며 이를 구현하는 각종 소프트웨어(SW)와 하드웨어(HW)를 포함한다.

스마트팩토리 이용시 제품 수명 주기 관리(PLM)와 모바일 단말 관리(MDM) 등이 가능해 맞춤형 생산을 진행함으로써 불필요한 재고를 줄이고 인건비와 같은 비용을 효율적으로 절감할 수 있다.

글로벌 시장조사업체 마켓츠앤드마켓츠에 따르면 세계 스마트팩토리 시장 규모는 2018년 기준 약 1410억8000만달러에 달한다. 2024년에는1.7배 규모인 약 2448억2000만달러 규모를 형성할 것으로 전망된다.

그 중 한국의 스마트팩토리 시장 규모는 2018년 기준 약 80억6000만달러에 달한다. 오는 2024년에는 1.9배 성장해 약 152억8000만달러 규모가 될 것으로 예측된다. 이렇듯 한국의 스마트팩토리 시장 연평균 성장률은 11.4%로 세계 시장에 비해 빠른 속도(세계 스마트팩토리 시장 연평균 성장률 9.8%)로 성장할 것이라 보여지면서 관련 장비 기업과 IT기업들이 주목을 받고 있다.

SFA, 탄탄한 장비 전문 지식 보유…경쟁력 배가된 스마트장비 눈길

SFA는 디스플레이 외에 이차전지와 반도체, 유통 등을 아우르며 다양한 산업분야에서 필요로 하는 제조장비를 공급하는 종합장비기업이다. 지난 20여년 간 다양한 전방산업의 물류시스템 및 각종 공정장비에 대한 설계와 제작, 운영 등을 통해 축적한 독보적인 ‘전문기술지식’에 자체 개발한 최첨단 스마트팩토리 기술을 적용한 스마트장비를 선보였다.

최근에는 스마트팩토리 분야에서도 두각을 나타내고 있다. AI 기반의 지능화 솔루션과 다양한 기술 융합의 결정체인 예지보전(PdM) 솔루션과 같은 데이터 최적화 솔루션을 개발했다. 개발한 솔루션들을 각 산업부문의 장비에 성공적으로 접목시켜 장비의 기술경쟁력이 배가된 스마트장비를 출시하고 있다.

일예로 반도체 부문에서는 인공지능과 예지보전 기술을 접목해 시스템 전반의 물류 효율을 기존 대비 10% 이상 개선시킨 스마트 OHT 시스템이 있다. 또한 이차전지 부문에서는 인공지능 기술을 적용한 장비를 출시하기도 했다. 검출율을 획기적으로 제고시킨 외관검사기와 전지 내부의 화재 위험 요인 존재 여부를 신속 정확하게 확인할 수 있는 3D CT 검사기 등이 대표적이다.

SFA CT 검사기ⓒSFA

아울러 유통과 기타제조 부문에서도 자동창고용 광학 문자판독(OCR) ASRS, 로봇 피킹 시스템, 자율주행 AGV 등 급격하게 성장하고 있는 이커머스산업 분야에 특화된 스마트 물류장비를 공급하고 있다.

SFA는 스마트기술을 기반으로 성장잠재력이 큰 이차전지와 유통은 물론, 제조장비 시장 규모가 큰 반도체 등의 비디스플레이 분야로 사업 영역을 확장하는데 성공했다.

실제 지난해 총 8041억원의 수주 실적 중 71%에 달하는 5703억원을 비디스플레이사업에서 거뒀다. 사업별 성장세도 고르게 나타나고 있다. 반도체 부문은 주요 물류시스템 수주에 잇따라 성공해 218% 증가한 1458억원의 실적을 거뒀다. 유통·기타제조 부문은 이커머스 기반의 유통업체 외에 자동차, F&B 등 여러 산업군의 스마트물류 시스템 수주를 통해 31% 증가한 941억원의 실적을 올렸다.

SFA 관계자는 “진정한 스마트화를 위해서는 제조라인이나 유통센터 전반이 스마트화되어야 하는데 타 장비사는 대체로 소수의 공정장비 중심으로 스마트화를 진행하고 있다”라며 “당사는 공정장비는 물론 물류 시스템에 대한 총체적인 스마트화 구현이 가능하다”고 전했다.

LS일렉트릭, 통신사와 제휴협약…클라우드 기반 스마트팩토리 솔루션 선봬

LS일렉트릭은 최근 SK텔레콤과 ‘스마트 팩토리 사업 추진을 위한 제휴협약’을 맺고 사업을 추진 중이다. 양사는 SK텔레콤의 클라우드 기반 스마트공장 AI 구독 서비스 ‘메타트론 그랜드뷰’, LS일렉트릭의 엣지 컴퓨팅 솔루션 ‘엣지 허브’를 결합해 스마트공장 솔루션 ‘엣지-투-클라우드’를 선보였다. 해당 솔루션은 엣지 허브에서 설비 데이터를 수집·저장·처리 후 클라우드로 제공한 후 그랜드뷰가 설비 데이터의 통계·AI 분석·판별·예측·알람을 제공하는 시스템이다.

외에도 LS일렉트릭 청주사업장은 △자율주행 가능한 사내 물류 로봇 △AI 기반 실시간 자동 용접 시스템 △머신러닝 기반의 소음 진동 검사 시스템 등 스마트공장 핵심 기술이 대거 적용됐다. 부품 공급부터 조립, 시험, 포장 등 모든 라인이 자동화 시스템으로 운영된다.

해당 사업장은 스마트 공장 전환 후 생산 효율이 획기적으로 개선된 곳이다. 저압 기기 라인 38개 품목의 1일 생산량은 기존 7500대 수준에서 2만 대로 늘었으며, 에너지 사용량은 60% 이상 절감됐다. 불량률도 글로벌 스마트 공장 수준인 7PPM(100만 개 중 7개)으로 급감했다. 이러한 성과를 바탕으로 지난해 말 세계경제포럼(WEF·다보스포럼)으로부터 ‘세계등대공장’에 선정되기도 했다.

LS일렉트릭 청주 스마트공장 전경ⓒLS일렉트릭

현대무벡스, 첨단 IT 기술력 더한 '스마트 물류 토탈솔루션' 제공

현대무벡스는 2017년 현대엘리베이터의 물류자동화사업부가 분리해 IT서비스를 제공하던 현대유엔아이와 합병 출범했다. 30여년간 축적된 물류자동화시스템에 첨단 IT 기술력을 더해 스마트 물류 토탈솔루션을 제공하는 물류자동화 전문기업으로 거듭났다.

지난해 총 매출의 65.5%를 물류자동화 사업 부문이 차지할 만큼 스마트팩토리 사업을 활발하게 하고 있다. 현대무벡스가 만드는 자동화 설비엔 AGV를 포함해 △스토리지 시스템(스태커 크레인∙미니로드∙랙) △셔틀 시스템(셔틀∙리프트∙HST∙GTP) △반송 시스템(컨베이어 벨트∙수직 반송기∙RTV∙EMS) △분류 시스템(DPS∙DAS) △전산 시스템(WMS) 등이 있다. 이들 설비는 고객사의 생산 공정부터 보관과 운송에 이르는 공급망 전체에 적용된다.

현대무벡스는 2019년 11월 인천 청라 국제도시에 ‘청라R&D’센터를 준공한 이력이 있다. 현재 물류자동화 시스템을 지속적으로 고도화 하는 동시에 하이테크 기반의 미래기술 개발에도 총력을 기울이는 중이다.

현대무벡스 관계자는 "급변하는 산업환경에 선제적으로 대응하고 있다"며 "글로벌 스마트물류 리더로 도약하기 위한 기반을 다져 나가겠다"고 말했다.