‘세계등대공장’ LS일렉트릭 청주공장, 스마트팩토리의 기준을 제시하다

국내 두 번째 제조혁신 '등대공장'
다품종 제품마다 ID부여해 공정
각 조립라인에 직원 1~2명 최소화
"자동화 설비 노하우 사업화 검토"

LS일렉트릭 청주공장 G동 스마트팩토리 라인. 무인운반차가 실어온 부품이 쌓여있는 모습./제공=LS일렉트릭

지난 7일 국내에서 두 번째로 ‘등대공장’에 선정된 LS일렉트릭 청주공장 ‘G동’을 찾았다. LS일렉트릭의 주력 제품인 저압차단기(MGBB)를 10.8초에 한 대씩 생산한다는 이곳은 기계들이 생산 대부분을 담당하는 말 그대로 ‘스마트 공장’이었다.

6개의 조립라인과 2개의 포장라인이 펼쳐진 1층 각 조립라인에는 1~2명이 배치돼 10여 명의 직원만이 근무 중이었다. 생산 공정 대부분을 자동화한 덕분이다. 직원들은 생산 단계마다 설치된 25개의 설비자동제어장치(PLC)에서 집계된 데이터를 살폈다.

제품 생산 과정에 사람의 개입은 최소화됐다. 첫 단계에 한 제품마다 고유의 ID가 부여되면, 라인에서 이 ID를 인식해 적절한 부품과 생산 과정을 진행한다. 백희선 LS일렉트릭 제조지능화연구팀장은 “소품종 대량생산 시대에는 작업자가 공정별로 세팅을 달리 적용해 생산을 이어가는 것이 가능했지만, 고객사 요구에 따라 다품종 소량생산을 하다 보니 모델에 따른 세팅 적용에 많은 시간이 필요했고 이 과정에서 오류도 발생했다”며 “자동화 후에는 작업 시간은 물론 오류까지 모두 줄일 수 있었다”고 설명했다. LS일렉트릭이 생산하는 저압차단기는 세계 40~50개국에 수출된다.

사람의 손을 거치던 일부 작업도 자동화했다. 과거엔 직원 2명이 라인에서 저압차단기의 순간 전류 차단 여부를 점검했지만, 이 과정 역시 자동화한 것이다. LS일렉트릭에 따르면 과전류 트립시험 공정의 정확도는 95.6%에서 자동화 후 99.8%로 4.1%포인트 증가했다.

조립을 마친 제품들은 줄지어 3D 촬영을 거쳤다. 빠져나온 전선은 없는지, 각 부위의 나사는 잘 조여졌는지 빅데이터로 양품 여부를 점검하는 단계다. 양품을 판단하는 기준은 그동안 쌓인 빅데이터를 분석한 결과다. 백 팀장은 “6장의 사진을 클라우드로 보내 분석하고 프로그램이 스스로 학습해 양품 여부를 판단한다”고 설명했다.

양품 여부를 판단하는 3D 스캐닝/사진=LS일렉트릭

완성된 제품은 무인운반차(AGV)가 차곡차곡 실어 포장 라인으로 옮겼다. 자율주행 AGV 13대가 각 라인을 돌며 필요한 부품을 실어다주는 장면도 인상적이었다. 백 팀장은 “청주공장 G동 스마트팩토리 구축을 통해 2016년부터 5년간 1100만 달러의 비용 절감 효과를 냈다”며 “최종적으로 불을 켜지 않아도 운영되는 ‘불 꺼진 공장’을 목표로 한다”고 말했다.

LS일렉트릭 청주공장이 선정된 ‘등대공장’은 등대가 배를 안내하는 것처럼 사물인터넷, 인공지능 등 4차 산업혁명의 핵심 기술을 도입해 제조업 혁신을 이끈다는 의미다. 세계경제포럼(WEF)이 2018년부터 매년 2차례에 걸쳐 발표한다. 국내에서는 2019년 7월 포스코에 이어 2021년 8월 LS일렉트릭 청주공장이 등대공장으로 선정됐다.

이번 등대공장 선정은 2013년부터 9년가까이 스마트팩토리 구축을 위해 달려온 LS일렉트릭이 거둔 쾌거다. LS일렉트릭은 1986년 전신인 금성산전 시절 모회사인 금성사 가전제품에 생산에 필요한 로봇 등을 개발했다. 2004년 LS그룹 편입 후엔 공장 자동화 부문의 사업성을 검토하기 시작했다. 이후 2011~2012년부터 단계적으로 청주공장에 스마트 공장 구축에 나섰다. 백 팀장은 “스마트팩토리 추진은 현장뿐만 아니라 경영진의 강력한 의지가 있어야 조직의 변화로 이어진다”고 설명했다.

LS일렉트릭은 국내 소재·부품·장비 기업들의 설비투자 계획에 주목하고 있다. 처음 지을 때부터 자동화 설비를 갖추는 기업들이 적지 않기 때문이다. 백 팀장은 “청주공장 G동에서 쌓은 노하우를 사업화하는 방안까지 검토 중”이라고 설명했다. 실제로 LS일렉트릭 공장 자동화 사업 부문 매출도 2019년 3300억원에서 지난해 4200억원까지 증가했다. 올해는 상반기에만 2400억원의 매출을 기록했다.