[한국델켐 김유천 선임] 대한민국 제조업의 트렌드는 자동화, 무인화 시스템으로 이뤄진 ‘스마트공장’과 고객의 다양한 요구를 기반으로 한 ‘다품종 소량생산’으로의 변화라고 할 수 있다. 이러한 변화 속에서 기존의 제조 방식에 다양한 IT 기술이 결합돼 ‘디지털화’가 진행되고 있다.

전체적인 생산관리 및 공정관리에도 IoT 기술을 필두로 모든 시스템이 디지털로 연결되고 있으며, 실질적인 제조방식도 3D 프린팅을 기반으로 한 금속 적층가공, 적층과 기존의 가공방식을 병행하는 하이브리드 가공까지, 다양한 혁신적인 제조 방식들이 실제 현업에 적용되고 있다.

금형 업계에서는 기존의 제조 방식에서 벗어나 IT 융복합 기술, 자동화 기술, 로봇 및 FA 장비를 활용한 무인화 등의 최신 기술들을 도입하고 있다. [사진=한국델켐]

이를 가속화하기 위해 우리 정부에서는 스마트공장 지원사업을 적극적으로 추진해 많은 기업들의 스마트공장화 지원을 이끌어내고 있다. 기업 입장에서도 해당 정책들을 적극적으로 활용해 나가려는 움직임을 보이고 있으며, 주52시간 정책으로 인해 어느 때보다 자동화, 무인화에 대한 관심도가 높아지고 있다고 볼 수 있다.

한국 금형산업에 맞춘 스마트공장 솔루션

시야를 좁혀 제조업의 근간이라 할 수 있는 국내 금형 제조 시장으로 눈을 돌려보면 조금의 온도차이가 느껴지기도 한다. 1960년대 시작된 한국금형산업은 우수한 품질과 저렴한 가격, 빠른 납기로 전 세계적으로 인정받으며 성장해 왔다. 플라스틱, 프레스, 다이캐스팅 금형이 주를 이루며 하청 받은 설계에 따라 금형 제품을 생산하거나 하청 가공하는 중소기업들이 주를 이뤘다.

지난 몇 년간 국내 금형산업은 일본의 기술력과 중국의 저렴한 가격 사이에서 고전해 왔으며, 최근 들어서는 글로벌 경제 위기의 악재로 인해 해외 수출량도 급감했고, 이는 국내 경기 악화로까지 이어지며 안팎으로 어려움을 호소하고 있는 실정이다.

이를 극복하기 위해 금형 업계에서도 기존의 제조 방식에서 벗어나 IT 융복합 기술, 자동화 기술, 로봇 및 FA 장비를 활용한 무인화 등의 최신 기술들을 도입하고 있다. 하지만 앞서 언급한 바와 같이 국내 금형 제조업체들은 대부분 중소기업, 소기업으로 구성돼 있다 보니 고가의 장비나 솔루션 도입에는 어려움이 있고 정부지원 사업에 신청하는 것도 담당 인력의 부재로 애로사항이 있는 것으로 파악된다.

무엇보다도 시중에 출시돼 있는 스마트공장 솔루션들을 살펴보면 대부분 중소기업이나 소기업의 공정 시스템의 상황이 정확히 반영되지 않은 경우가 많았다. 각 솔루션들의 비용 또한 높게 책정돼 즉각적인 도입에는 어려움을 표했다.

한국델켐의 금형/부품 제조 산업에 특화된 스마트공장 솔루션 ‘AIMS’ 가공기 모니터링 화면 [사진=한국델켐]

제조 현장에서 확실한 효과를 느낄 수 있어야

스마트공장은 제조 활동에 관련된 모든 정보의 통합을 전제로 하는 것이다. 기계 가공에 있어서는 가동시간, 상태, 제어 등의 정보를 통합해 생산관리, 공장 운영 등의 과정까지 정보화해야 하는 것이 필수라고 볼 수 있다.

PLM이나 SCM 등 상위 수준의 경영 정보관리 및 정보의 통합과 관련된 솔루션들이 강조되고 많이 소개된 반면, 금형/부품 제조 산업에 직접적으로 필요한 기계 가공과 관련된 가공 정보화 솔루션은 소홀히 다뤄진 측면도 없지 않다.

한국델켐에서는 스마트공장의 콘셉트가 본격적으로 소개되기 이전부터 기계 설비를 포함한 기계 가공 공정의 정보화 시스템, 정보화 솔루션들의 부재를 인식했다. 제조 핵심 기술에 있어서는 큰 투자와 그에 합당한 성과를 누리고 있는 반면, 정보통신 시스템에 있어서는 의아할 정도로 낙후된 환경에 처해있는 상황의 개선이 필요했다. 한국델켐은 국내 금형/부품 제조 산업체들에게 고도의 정보통신기술의 혜택을 제공하고자 제조 정보화 솔루션인 ‘AIMS(에임스)’를 기획해 지난 2015년 개발을 완료하고 공개했다.

AIMS는 제조업의 근간이라 할 수 있는 금형/부품 제조 산업에 특화된 스마트공장 솔루션이다. 고액의 투자 없이 고도의 기술 적용을 바탕으로 개발된 이 솔루션은 가공 및 생산 활동의 정보화에 있어 제조 현장 전체를 아우르는 통합 기능보다는 소수의 기능이라도 제조 현장에서 확실한 효과를 느낄 수 있게 하자는 데에 주력하고 있다.

AIMS는 제조 공정의 실시간 관리를 넘어 사전 예측의 제조 정보화 소프트웨어를 추구한다. 작업자의 부수적인 업무 및 관리 비용을 동시에 절감해 생산 효율성을 높이고, 새로운 물류의 형상 제조 시 스마트한 계획과 실행을 가능하게 한다. AIMS의 주요 기능은 가공기의 실시간 모니터링 기능이다. 자체 전용 홈페이지를 통해 가공기 별 가공 현황, 가공 예상 시간, 피드, 스핀들, 구동 중인 NC 프로그램, 공구번호 및 주석 정보 등을 실시간으로 확인할 수 있다.

한국델켐은 국내 금형/부품 제조 산업체들에게 고도의 정보통신기술의 혜택을 제공하고자 제조 정보화 솔루션인 ‘AIMS(에임스)’를 기획해 지난 2015년 개발을 완료하고 공개했다. [사진=한국델켐]

NC 자동 관리 기능을 통해 가동 중인 NC 프로그램의 상세 정보를 확인하고, 3D 시뮬레이션을 통한 가공 경로 및 가공 부하 여부를 확인할 수도 있다. 이외에도 일, 주, 월간 가동률 집계와 가공기 평균 가공 시간, 각 가공기 별 가동률 비교, 이전 가동률과의 비교 등 가동률을 체계적으로 분석할 수 있으며, 가공기 평균 가동률, 가공기 별 상태 요약 정보 및 가동률, 가공기 상승폭 등을 그래프로 시각화해 확인할 수 도 있다. 업무보고 및 부서 간 효율적인 커뮤니케이션을 위해 가동률 세부 정보, 제품 별 가공시간, 알람 발생 이력, 임률 계산 등의 정보를 엑셀로 간편하게 출력할 수도 있다.

가전 금형으로 유명한 국내의 한 금형 제조 기업은 AIMS를 도입하기 전까지는 관리자가 모든 장비에 대한 현황을 일일이 보고 받거나 직접 확인해야 했다. 문제가 발생해도 즉각적인 대응이 힘들었다. 문제가 생기면 다음날 재가공을 해야 해 일정에 큰 차질이 생기는 경우가 빈번했다.

AIMS를 도입하고부터는 상황이 180도 달라지게 됐다. 현재는 구축된 모니터링 시스템을 통해 현장의 모든 장비의 공구 상태, 작업 현황 등을 실시간으로 통합 관리 및 파악할 수 있어 문제점을 실시간으로 확인할 수 있다. 외부에 있더라도 모바일 앱 상에 모든 가동 현황을 확인할 수 있고 문제 발생 시 즉각적인 알림 메시지를 받을 수도 있다.

한국델켐은 다축 솔루션인 AUTODESK POWERMILL(오토데스크 파워밀)이나 기계 설계 솔루션인 AUTODESK INVENTOR(오토데스크 인벤터) 등 기존 한국델켐이 공급하는 오토데스크 제품군에 AIMS 등 한국델켐이 자체 개발한 스마트공장 솔루션을 결합해 부가가치를 높이고자 한다. 한 차원 높은 자동화는 물론, 전체 제조 공정의 디지털화를 기반으로 모든 고객사가 유연하고 효율적인 생산체계를 구축할 수 있도록 계속해서 지원해 나갈 예정이다.

[이건오 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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