LS일렉트릭 청주 스마트팩토리 가보니
AI·무인 기술로 개폐기·차단기 생산
AX 이후 불랑률 700만분의 1로 줄어
네이버·MS와 손잡고 설루션 고도화
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| LS일렉트릭 청주 1사업장 G동에서 무인운반차(AGV)가 부품을 싣고 생산라인으로 이동하는 모습 |
지난달 24일 오송역에서 자동차로 약 30분 이동해 도착한 LS일렉트릭 청주 1사업장 G동. 이른바 스마트팩토리로 불리는 이곳은 들어서자마자 20대 이상의 무인운반차(AGV)가 각종 부품을 싣고 20여개의 ‘ㄷ자 형태’ 생산라인으로 이동하고 있었다. AGV로부터 부품을 받은 생산라인은 일사불란하게 전력기기를 만들었다.
생산라인에 있는 로봇은 파란 불빛을 내며 제품을 여러 각도로 촬영하고 있었다. AI로 학습된 불량 제품 이미지에 근거해 제품의 이상 여부를 확인한 것이다. 품질 검사를 마친 제품은 다시 AGV를 통해 포장라인으로 옮겨졌다. 포장라인에는 또 다른 로봇이 중량감지센서에 기반해 포장을 진행했다. 크기가 작은 전력기기는 소형 상자, 부피가 큰 제품은 대형 상자에 차례로 포장됐다.
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| LS일렉트릭 청주 1사업장 G동에서 로봇이 제품의 이상 여부를 체크하고 있는 모습 |
일련의 과정을 거쳐 생산되는 전자개폐기, 산업용 차단기만 연간 1200만대, 2600만대이다. 제품이 만들어지는 동안 생산라인에 배치된 1~2명의 근로자들은 데이터를 관리하는 업무만 수행했다. 전력기기 생산과 품질검사, 포장까지 대부분 인공지능(AI)·자동화 기술을 통해 이뤄졌다.
다른 복잡한 업무도 AI에 의해 진행되고 있었다. 생산라인을 관리하고 제품 제조 과정에서 발생하는 데이터를 취합하는 생산관리시스템(MES)이 대표적이다. 제품과 용접기기 간 최적의 거리를 계산하는 자동용접 시스템, 제품 주문부터 자재 발주까지 관리하는 수요예측시스템(APS) 등과 같은 AI 설루션도 청주 스마트팩토리 가동에 핵심 역할을 수행했다.
최근에는 3D 이미지를 통해 사무실에서 공장이 가동되는 모습을 실시간 확인할 수 있는 디지털 트윈 설루션도 구축했다. 김형규 LS일렉트릭 스마트팩토리팀 매니저는 “디지털 트윈을 통해 현실 세계에서 진행할 수 없는 각종 시뮬레이션을 시도할 수 있다”고 강조했다. 이어 “LS일렉트릭은 G동 생산라인을 세계 최고 수준의 스마트팩토리로 업그레이드하는 혁신을 추진하고 있다”고 덧붙였다.
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| LS일렉트릭 청주 스마트팩토리 전경 |
▶AI 도입하니 불랑률 700만분의 1=청주 스마트팩토리도 15년전에는 단순 제조 공장에 불과했다. 변화는 2011년부터 시작됐다. 제품 생산성을 극대화하고, 시시각각 변하는 고객사들의 요구에 대응하기 위해서는 AX(AI 전환) 및 DT(디지털 전환)가 필요하다고 판단한 것이다. LS일렉트릭은 생산라인 자동화를 우선 진행한 후 AI 활용 범위를 넓혔다.
스마트팩토리 구축에 따른 성과는 기대이상이었다. 우선 생산성이 60% 향상됐다. 저압기기 라인의 경우 38개 품목의 1일 생산량이 기존 7500대에서 2배 이상 늘었다. 에너지 사용량은 60% 이상 절감됐고, 불량률은 7PPM(1PPM은 100만분의 1)으로 급감했다.
2021년에는 세계 등대 공장에 선정, 글로벌 최고 수준의 스마트팩토리로 인정받았다. 국내에선 2019년 포스코 이후 2번째로 이룬 성과이다. 세계경제포럼 연차회의에서 선정하는 세계 등대 공장은 글로벌 제조업의 미래를 이끌고 있는 공장에 부여한다. LS일렉트릭은 AI와 사물인터넷 기술을 다양한 고객 요구에 대응할 수 있는 시스템으로 활용하면서 높은 평가를 받았다.
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▶“가장 강력한 경쟁 상대는 중국”=LS일렉트릭의 최종 목표는 스마트팩토리 설루션 사업화이다. LS일렉트릭의 AI 기반 스마트팩토리 설루션을 청주 공장에만 적용하지 않고 다른 기업에 제공하는 것이다. 성장 가능성이 큰 스마트팩토리 시장을 선점해 매출 규모를 확대하기 위함이다. 시장조사업체 프레시던스리서치는 글로벌 스마트팩토리 시장이 지난해 1556억달러(225조원)에서 2030년 2685억달러(387조원)까지 성장할 것으로 관측하고 있다.
LS일렉트릭은 사업을 정상궤도에 올려놓기 위해 다양한 기업과 협업하고 있다. 지난 7월에는 네이버클라우드와 양해각서(MOU)를 체결, LS일렉트릭 스마트팩토리 설루션에 클라우드 적용 방안을 논의하고 있다.
글로벌 기업과도 손을 잡고 있다. LS일렉트릭은 2023년 마이크로소프트(MS)와 AI 기반의 지능형 자율형 공장 설루션 개발을 진행하기로 합의했다. MS의 글로벌 파트너사인 사이트머신과는 빅데이터 분석 플랫폼 구축을 위한 MOU를 맺었다. 엔비디아의 디지털 트윈 플랫폼인 옴니버스를 활용하는 방안도 추진하고 있다.
가장 강력한 경쟁 상대는 중국이다. 중국은 제조업 경쟁력을 극대화하기 위해 정부 차원에서 스마트팩토리 지원에 적극 나서고 있다. 조욱동 LS일렉트릭 전무는 “중국은 매년 100대 스마트팩토리를 선정할 정도로 스마트팩토리에 대한 관심이 크다”며 “규모의 경제 측면에서 비교했을 때 중국은 이미 우리나라를 앞질렀다”고 지적했다. 청주=한영대 기자
