[DBR]“로봇이 冷藏庫門짝 척척” 生産性革新 스마트 工場

東亞日報
入力 2023年 12月 4日 03時 00分

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‘未來工場’ LG電子昌原工場
로봇-AI로 多品種 맞춤型生産
‘디지털 트윈’, 事故 줄이고
作業者는 專門職으로 轉換

LG전자 창원 공장 전경. LG전자 제공 — LG電子昌原工場前景. LG電子提供

LG電子의 家電部門最大生産基地人昌原工場이 尖端 디지털 技術을 椄木한 ‘스마트 工場’으로 變身하면서 全世界의 注目을 받고 있다. LG電子는 2017年總 8000億 원을 投資해 昌原工場을 스마트 工場으로 轉換했다. 消費者의 趣向과 消費 패턴이 다양해지는 트렌드 變化에 발맞춰 高品質의 多樣한 製品을 迅速하게 만드는 시스템이 必要했기 때문이다. 人件費增加로 家電製品 마진率이 떨어지는 狀況이었지만 海外로 工場을 옮기는 代身國內設備를 强化하는 쪽을 選擇했다.

工場革新을 先導的으로 推進한 結果昌原工場은 지난해 3月國內家電業體로는 처음으로 다보스포럼으로 有名한 世界經濟포럼(WEF)李選定하는 ‘등대 工場’이 됐다. 캄캄한 밤에 길을 案內하는 燈臺처럼 最尖端技術을 生産工場에 導入해 製造業의 未來를 비추는 工場이란 意味다. 生産 시스템의 革新을 土臺로 LG電子生活家電(H&A)事業本部는 2021年美國企業 월풀을 제치고 ‘單一 브랜드’ 賣出基準世界 1位를 記錄했다. LG電子昌原工場이 비추는 스마트 工場의 現在와 未來는 어떤 모습일까? DBR(동아비즈니스리뷰) 2023年 11月 1號(380號)에 실린 LG電子昌原工場技士의 核心內容을 要約해 紹介한다.

● 로봇, 사람이 忌避하는 公正投入

昌原工場의 3層生産 라인에는 키가 2m 程度 되는 로봇 팔 136臺가 冷藏庫門附着이나 高周波鎔接, 部品組立, 包裝等 ‘人間勤勞者’가 힘들어하는 工程에 集中的으로 配置돼 있다. 그中에서도 平均 20kg에 達하는 門짝을 本體의 작은 구멍에 끼워 맞추는 로봇이 눈에 띄었다. 예전에는 사람이 하던 일인데 힘과 高度의 集中力이 要求되는 터라 모두 忌避하는 工程이었다. 産災度 많아 退社率이 第一 높았다. 사람이 하는 일이다 보니 작은 失手에도 스크래치가 생겼고 時間帶別로 效率이 달라 體力이 떨어지는 午後가 되면 不良率이 높아졌다.

只今은 이곳에 사람이 없다. 本體가 라인에 到着하면 로봇 팔이 1, 2秒 만에 門을 붙인다. 더 대단한 것은 種類와 模樣이 조금씩 다른 58種冷藏庫를 한 라인에서 만든다는 것이다. 로봇들은 크기가 제各各인 門짝을 빠른 速度로 척척 붙였다. 로봇 팔 위에 붙어 있는 3D 카메라가 冷藏庫本體를 撮影해 結合할 位置情報를 正確하게 알아낸다. LG電子는 로봇 팔에 카메라를 設置하고 로봇의 눈 役割을 하는 3D 비전 알고리즘을 自體開發해 로봇이 正確한 作業을 할 수 있도록 만들었다.

컴프레서나 冷却器等火焰이 튀는 鎔接公正에서도 로봇의 活躍이 돋보였다. 鎔接은 酸化가스가 나와 危險度가 높은데 只今은 로봇들이 高周波로 13秒 만에 해내고 있다. 鎔接 라인 로봇 팔들은 高周波鎔接技術을 딥러닝하고 카메라로 位置를 精密하게 認識해 스스로 最適의 角度와 溫度를 判斷해 作業했다.

● 디지털 트윈으로 事故豫防

창원 공장에서는 ‘디지털 트윈’을 통해 실제 공장의 가동 상황을 한눈에 파악할 수 있다. LG전자 제공 — 昌原工場에서는 ‘디지털 트윈’을 통해 實際工場의 稼動狀況을 한눈에 把握할 수 있다. LG電子提供

1層으로 내려오니 로비 오른쪽 壁面에 大型 모니터들이 보였다. 生産, 部品移動과 在庫狀況等實際工場의 稼動狀況을 한눈에 確認할 수 있는 ‘디지털 트윈’이다. 實際工場과 똑같은 雙둥이 工場을 假想空間에 再現한 것이다. 生産工程마다 設置돼 있는 바코드와 센서, 運搬 로봇을 통해 蒐集된 情報를 人工知能(AI)과 빅데이터를 活用해 只今 이 時間實際工程이 어떻게, 어떤 速度로 돌아가는지 환히 들여다볼 수 있다.

디지털 트윈의 가장 큰 長點은 데이터 딥러닝으로 製品의 不良可能性이나 生産 라인의 設備故障等을 事前에 感知해 豫測을 통한 事故豫防이 可能하다는 것이다. 例를 들어 射出 라인의 境遇射出溫度가 900度를 維持해야 하는데 920度, 940度로 올라가고 있다면 이런 狀況을 미리 알려 問題發生을 事前에 막을 수 있다. 以前에는 사람이 直接製品異常與否를 確認하고 不良이 發生하면 어떤 設備에 問題가 있는지 把握한 後 어떻게 修理해야 하는지 東奔西走하면서 많은 時間을 썼다. 하지만 스마트 工場으로 바뀐 以後에는 不良原因分析時間이 旣存對比約 50% 短縮됐고 不良率도 30% 程度 낮아졌다.

● 勤勞者, 로봇 컨트롤하는 專門職으로 變身

LG전자 창원 공장에서 로봇이 무거운 부품을 들어올리고 있다. LG전자 제공 — LG電子昌原工場에서 로봇이 무거운 部品을 들어올리고 있다. LG電子提供

로봇이 危險하고 까다로운 作業을 도맡으면서 作業者들은 單純反復作業에서 벗어나 生産 라인이나 로봇 作動狀況을 모니터링하고 컨트롤하는 데 集中하는 專門生産者로 거듭났다. 工場 3層에 있는 ‘로봇敎育센터’가 그 證據다. 이곳에서 敎育生들은 로봇을 움직일 神經網組織에 該當하는 프로그램들을 배우고 익히는 ‘로봇 프로그래머블 로직 컨트롤(PLC)’ 敎育을 받는다. 以前에는 工場 내 機械裝置를 管理하는 엔지니어 組織이 따로 있었는데 많은 工程에 로봇이 投入된 現在는 現場生産職勤勞者大部分이 프로그래밍 일을 배우고 있다.

스마트化에 따른 人力減縮憂慮에 對해 LG 側은 오히려 生産物量이 늘면서 職員들을 더 뽑는 善循環構造가 이뤄지고 있다고 强調한다. 單純作業을 하고 무거운 物件을 나르던 生産職勤勞者들이 專門敎育을 받으며 高度의 專門職으로 變하고 있다. LG電子는 2025年昌原工場을 完工해 製造革新의 노하우를 오븐, 食器洗滌器 라인으로 擴大構築할 뿐 아니라 스마트 工程技術을 海外生産法人에도 擴大할 計劃이다. 류재철 H&A事業本部長은 “LG스마트파크는 世界最高의 製品을 生産하는 顧客經驗革新의 前哨基地”라며 “尖端 디지털 技術을 바탕으로 글로벌 家電製造業의 未來靑寫眞을 提示할 것”이라고 말했다.

昌原=허문명 記者 angelhuh@donga.com
整理=배미정 記者 soya1116@donga.com

#로봇 #스마트 工場