[르포] 부품 운반에서 조립, 포장까지 ‘자동화’로 생산성 높이는 LS산전 청주 스마트팩토리…불량률 98%↓

LS산전 청주 1공장 내부 생산라인에서 직원이 ‘자동화’ 공정을 살펴보고 있다/제공=LS산전

서울에서 기차로 1시간을 달려 도착한 LS산전 청주 1공장에 들어서자 초록색 선을 따라 부품을 운반하는 무인 자동차 로봇이 눈에 띄었다. 재료의 운반·조립·포장까지 대부분 로봇이 자동으로 생산하는 우리나라 대표 ‘스마트 팩토리’를 체감하기에 충분했다. 지난달 30일 찾은 LS산전 청주1공장 생산 라인은 4차 산업혁명 트렌드에 맞게 공정의 대부분이 자동화되어 있었다. 스마트 팩토리는 전통 제조 산업에 ICT를 결합해 모든 생산 정보가 실시간 공유, 최적화된 생산운영이 가능한 공장을 뜻한다.

1사업장 G동에는 저압차단기와 개폐기의 스마트 생산 라인이 설비돼 있었다. 저압차단기를 생산하는 G동 1층에서는 손가락 크기 로봇부터 사람 키의 2배가 훌쩍 넘는 로봇들이 쉴새 없이 움직이고 있었다. 연간 2600만 대의 산업용 차단기를 생산하는 라인으로, 자재는 정확히 1.5일 분을 유지하도록 설계됐다.

생산라인의 중간 부분에 도착하자 커다란 모니터 화면에 오늘의 생산계획·생산량 등이 여러색 그래프로 표시돼 있었다. 이는 LS산전 수요예측 시스템(APS)이 적용된 유연생산시스템으로 주문부터 생산계획, 자재발주까지 자동 관리가 가능한 방식이다. 핸드폰, PC 등에 해당 프로그램이 설치돼 있으면 공장 외부에서도 생산라인 전 공정을 살펴볼 수 있다.

각 공정에는 LS산전을 대표하는 자동화 기기인 PLC가 어김없이 설치돼 있다. 각 공정의 PLC는 상위 PC를 통해 제조실행시스템인 MES(생산관리시스템)와 연계돼 있다. MES 허브(Hub)는 각 공장과 상위 시스템 간 네트워크를 구성하는 통신중계 역할을 수행한다.

이같은 스마트팩토리 구축에는 구자균 LS산전 회장(CEO)의 ‘제조업 혁신’ 의지가 담겼다. 구 회장은 평소 “산업 간의 경계를 허무는 초융합·초연결·초지능 기술 혁명으로 대표되는 4차 산업혁명의 바람은 이미 우리를 새로운 미래로 이끌고 있으며 이 바람은 우리에게 큰 위기이자 기회”라고 강조한 바 있다.

이를 위해 LS산전은 2011년부터 약 4년간 200억 원 이상 투자해 단계적으로 스마트공장을 구축해왔다. LS산전은 ICT와 자동화 기술을 접목해 다품종 대량 생산은 물론 맞춤형 소량다품종 생산도 가능한 시스템을 구축했다.

LS산전 스마트공장은 ‘기초-중간1-중간2-고도화’에 이르는 공장 스마트화 4단계 가운데 최고단계 직전 수준으로 국내 기업 중 우수 사례로 평가받고 있다.

무인 로봇이 청주 LS산전 1공장에서 저압차단기를 생산하고 있다/제공=LS산전

스마트공장 구축으로 생산성 측면에서는 설비 대기 시간이 절반으로 줄었고 생산성은 60% 이상 향상됐다. 저압차단기 라인의 경우 38개 품목의 1일 생산량이 기존 7500대 수준에서 2만 대로 생산효율이 대폭 개선됐다. 에너지 사용량 역시 60% 이상 절감됐으며, 불량률도 글로벌 스마트 공장 수준인 6PPM(1PPM은 100만개 제품 중 불량품 발생 개수)으로 급락해 실적이 크게 개선됐다. 필요한 작업자 수도 라인당 절반으로 줄어 신규 사업 라인으로 재배치 하는 등 경영 효율성 제고에도 크게 기여하고 있다.

1공장 바로 앞에는 연구와 개발을 담당하는 건물이 자리잡고 있다. 내부에는 사용하다 만 철재 롤러와 새로 개발 중인 무인 로봇 자동차들이 눈에 들어왔다. 진성옥 생산기술팀 부장은 “올해는 생산라인을 더 늘릴 예정인데, 공장에서 직접 관리감독을 하면서 느낀 불편사항에 대해서 직원들과 회의를 하고 연구개발을 한다”며 “현재의 생산라인은 1990년대부터 부품 하나하나 자체적으로 개발을 해낸 결과”라고 말했다.

한편 LS산전은 올해부터 스마트공장의 매출이 본격적으로 반영될 것으로 보고 있다. 또한 스마트공장 솔루션을 통해 주력 사업의 점유율을 높여 시장 지배력을 강화할 예정이다. 특히 LS산전 사이버 물리 시스템(CPS)과 사물인터넷(IoT)을 지속적으로 도입해 시뮬레이션 분석에 의한 생산시스템 최적화로 공장의 스마트화를 고도화 단계까지 구현하겠다는 계획이다. 이를 위해 LS산전은 솔루션 도입은 물론 CPS, IoS(Internet of Service), IoT 역량 강화를 위한 내부 전문가 지속 양성, 협력회사를 대상으로 한 기술교육과 현장 견학 제공 등 스마트 공장의 확대 보급을 꾀하고 있다.