스마트 공장을 운영하는 심장,‘자동화’ SIMTOS 2016, KINTEX에 스마트공장을 만든다

- 기계와 IT기술, 인간을 이어주는 자동화 그리고 SIMTOS

- SIMTOS 2016 7-8홀 전문관에 스마트팩토리 특별관 구성하고 ‘제조 엔지니어링 소프트웨어관’과 ‘제조 자동화관’ 운영

정부는 최근 ‘제조업 혁신 3.0 전략’ 추진을 선포하고, 세계 최고의 스마트 공장으로 꼽히는 독일 지멘스의 암베르크 공장과 같은 스마트공장 1만 개를 육성키로 했다. 이를 위해 2017년까지 240억불을 제조업에 투자할 예정이며, 이 전략이 실현되면 국내 제조관련 공장의 ⅓이 IT기반의 생산시스템을 갖추게 된다. 스마트 공장 구축을 환경을 갖추기 위해서는 가공 소프트웨어, 센서, 제어 및 핸들링 기술 등 자동화를 구현하기 위한 품목과 인간을 이어줄 정보통신기술이 중요하다. 기계와 IT기술, 인간을 이어주는 자동화의 중요성을 알리기 위해 SIMTOS 2016에서도 많은 도전을 준비하고 있다. 2016년 4월, KINTEX에 만들어질 스마트 공장이 기대된다.

>> 스마트한 생산방식을 위한 생산시스템 자동화

과거 제조업계의 자동화 바람이 대량생산 시대를 알리는 신호탄이었다면, 최근 제조업계가 도입하고 있는 자동화는 단순한 공장자동화를 넘어, 생산시스템 전체를 자동화해 ‘기계와 인간’을 이어주는 제조공장을 구현하는 것이다. 이를 통해 ‘사용자 맞춤형, 다품종 소량생산, 유연생산시스템’의 도래를 알리고 있다.

우리 정부 역시 글로벌 제조환경에서 경쟁우위를 점하기 위해 창조경제를 이끌 기반으로 ‘제조업 혁신 3.0’전략을 추진하고 있다. 기존의 것에 새로운 가치와 기술을 접목시켜 새로운 형태를 만들어 내는 창조경제에서는 제조혁신 역시 노하우를 가진 ‘사람’과 ‘기계·장치, IT통신 융합기술’을 연결시켜 비용과 품질이 최적화된 제품을 생산하는 것이 경쟁력이 된다. 정부의 ‘제조업 혁신 3.0’전략이 실현되면 생산성과 품질을 높인 대량생산에서부터 소수 고객의 취향까지 충족시킬 수 있는 맞춤형 제품생산까지 가능해 질 것이다. 이러한 스마트한 공장 환경을 조성하기 위해서는 생산시스템의 자동화가 가장 중요한 요소가 된다.

>> 제조업 혁신 3.0의 핵심, 재해석되는 자동화

오늘날 제품 생산의 형태는 규격화된 제품·부품 생산을 위한 대량생산 시스템과, 사용자 맞춤형 다품종 소량생산시스템으로 양분화 된다. 각 시스템의 상황에 맞게 유연한 생산 프로세스를 갖추기 위해서는 최적화된 생산시스템의 자동화가 필요하다. 자동화(自動化, Automation)란 사람이 수행하던 일의 일부나 전부를 기계류로 대체하기 위해 공작기계와 산업용 로봇, 제어시스템 등이 통신기술 등과 연결돼 사람이 관여할 필요를 줄이는 것을 말한다. 그러나 중요한 것은 사람이 관여할 일을 줄여주는 것이지, 사람이 필요 없어지는 것은 아니다.

오히려 암베르크 지멘스 공장 관계자는 “최적화된 자동화란 사람이 할 때 효율적인 업무와 기계가 할 때 효율적인 업무를 구분해, 기계와 인간을 이어주는 자동화를 통해 현장의 목소리에 귀 기울이는 것”이라고 한다. 이처럼 생산시스템의 자동화를 위해서는 노하우를 갖춘 사람의 힘이 더욱 중요해 지는 것이다.

제조현장에서 IT융합, 디지털화를 통한 자동화가 진행된 것은 이미 오래이다. 생산시스템의 고능률화를 위해 제조선진국은 공작기계를 비롯한 가공·제어장비의 고유연화, 지능화뿐만 아니라 최적화를 위한 시스템을 개발해 생산현장에 적용하고 있다. 이것이 바로 맞춤형 생산시스템으로 설계의 자동화, 생산의 자동화, 제어의 자동화 그리고 기자재 관리의 자동화를 통합적으로 운영하는 시스템이다.

>> ‘설계, 생산, 제어 그리고 자재 관리의 자동화’

스마트 공장을 구현하기 위한 첫 단계는 CAD, CAM, CAE 등 전문분야 설계 및 해석 소프트웨어를 통해 최적화된 설계결과를 내놓는 것이다. 제품의 불량은 생산단가 상승의 원인이 된다. 최적화된 제품설계는 생산시간 단축은 물론 코스트 절감에도 크게 기여한다. 이에 많은 기업들은 불량률 감소, 생산성 향상을 위한 설계 소프트웨어 확보와 이를 토대로 한 설계자동화에 많은 투자를 하고 있다.

다음 단계로는 최적화된 설계를 생산 공정에 적용하는 것이다. 생산 공정의 자동화는 가공물 세팅에서부터 가공 중 치수보정, 가공 후 모니터링까지 전 공정에서 이뤄지고 있다. 이를 위해서는 측정 장비, 최적화된 공구와 가공시스템, 치수공차 해석 등의 소프트웨어와 장비가 필요하다. 또 이를 활용해 가공조건 제어, 공구마모도 측정, 가공물 측정 및 모니터링 등을 해야 하는데, 이때 프로브(Probe), 3차원 측정기, Auto sizer 등이 인 프로세스 측정(in-process measurement) 공정과 가공 후 측정공정에서 사용된다.

또한 스마트 공장 구현을 위해서는 ‘생산 공정의 제어자동화’가 중요하다. 이 단계에서는 공정간 이동, 장비간 제어 등을 위한 센싱 기술과 핸들링 기술이 중요하다. 이를 위해서는 센서, 로봇 제어 및 핸들링 관련 제품 및 기술, 자동화 솔루션, 산업용PC, 네트워크, 모터 등 시스템 엔지니어링을 위한 기술과 제품 등이 중요하다.

여기에 더해 최근 각광받고 있는 자동창고시스템 역시 제조공장의 스마트화를 이끄는데 큰 몫을 한다. 빨라진 제품 수명과 신모델 출시에 대응하기 위해서 많은 기업들이 24시간 생산라인을 가동한다. 때문에 자동창고시스템을 갖추고 소재의 자동 운반, 완제품의 자동 저장 및 관리하는 ASRS의 역할은 생산성 향상과 납기단축에 중요한 요소가 된다. 다품종 생산시스템 하에서는 모델에 따라 생산량, 납기, 공정관리, 품질수준 등이 달라지기 때문에 각 공정과 단계별 자동화 생산시스템 역시 이러한 추세에 맞춰 진화되고 있다.

>> 매력적인 한국의 자동화 시장, 관련업체의 경쟁력 확보와 홍보채널 중요

다국적 자동화 기업들이 한국의 자동화 시장에서 가장 매력적으로 보고 있는 산업은 모바일 및 디스플레이, 전자이다. 이중 반도체의 적용은 최근 들어 자동차 등 다양한 산업 분야로까지 확대되고 있어 자동화 업체들이 반도체 산업에 거는 기대 또한 높다. 전자산업과 관련해 호재로 기대되는 바는 반도체 칩 및 메모리의 수요가 기존 시장을 넘어 자동차 및 의료기기 등 다른 산업 분야로 확대가 이뤄지고 있다는 점이다. 특히, 자동차산업의 경우 내비게이션은 물론 계기판과 내부 IT 관련 계기는 모두 디스플레이화가 가능하며, 실제로 이것이 진행되고 있는 상황이다.

현재 한국은 자동차, IT·전자, 반도체, 조선 등 주요 기간산업분야에서 세계를 선도하고 있다. 때문에 지멘스, ABB 등 세계적인 산업자동화 기업들이 한국시장에서 공격적인 마케팅을 펴고 있다. 국내에도 LS산전, 오토닉스, 한영넉스, LS엠트론 등 글로벌 경쟁력을 갖춘 기업들이 두각을 나타나고는 있으나, 아쉽게도 기술력과 고품질 생산능력을 갖춘 중소기업의 글로벌 경쟁력은 아직 미비한 수준이다.

스마트공장을 구축해 제조환경을 개선하고, 경쟁력을 확보하는 것은 매우 중요한 일이다. 그러나 중요한 것은 ‘스마트 공장’의 구축이 아니라 스마트 공장을 구성할 수치제어 공작기계, 센서 및 제어장치, 핸들링 산업용 로봇, 측정 솔루션을 비롯해 IT기술까지 요소부품 및 핵심장치를 개발하고, 국내 제조업체들이 이를 부담 없이 적용할 수 있는 환경을 만들어 주는 것이 중요하다. 국내 중소제조업체들이 투자의 부담을 줄이고, 선진국을 비롯해 신흥개발도상국가와의 경쟁에서 우위를 다지기 위해서는 그릇이 아닌, 그릇 안의 물건이 값져야 할 것이다.

>> 생산제조 전후방 공정과 자동화를 한 곳에 담은 SIMTOS

국내 자동화 산업의 글로벌 경쟁력을 높이고 자동화 관련 기업들이 국내 수요산업 업체들에게 우수한 품질과 기술력을 소개하기 위해서는 ‘자동화 업체를 위한 홍보·마케팅의 장’이 필요하다. 특히 선도기업들 뿐만 아니라 많은 중소기업들이 이 홍보의 장에서 수요자들과 만나고 잠재력 높은 제품을 소개해 브랜드 이미지를 높이기 위해서는 인지도 높은 홍보채널이 필요하다.

이러한 홍보채널로는 자동화 관련 전시회가 가장 많이 활용되고 있으며, 국내에서도 많은 관련 자동화 전시회 및 이벤트가 열린다. 중요한 것은 자동화 전문전시회보다는 수요자와 공급자가 함께할 수 있는 이벤트, 제품홍보와 기술 공유가 동시에 이뤄지는 전시회를 선별하는 능력이 필요하다. 생산제조분야 전후방 공정을 한 자리에 모여 있는 국내 최대, 세계 4대 공작기계 및 생산제조 전시회인 SIMTOS를 활용하는 것이 가장 효율적인 홍보방법일 것이다.

SIMTOS는 공작기계를 비롯한, 부품소재, 성형, 용접 및 절단, 레이저커팅, 공구 등 제품 기획단계에서부터 완제품 생산까지 모든 공정에서 자동화를 필요로 하는 수요업체들이 참가업체로 모여 있다. 또한 CAD/CAM, CAE, PLM 등 전문분야 소프트웨어에서부터 측정기기 및 솔루션, 센서, 제어계측기, 네트워크 부품, 모터 등 자동화 품목 등을 비롯해 핸들링 및 공정제어를 위한 산업용 로봇 등 자동화의 모든 품목이 전문관을 통해 전시된다.

이러한 이유에서 SIMTOS에는 전문분야 소프트웨어, 측정기, 자동화, 로봇 등의 자동화 품목이 2012년을 기점으로 출품이 크게 늘었다. 지난 SIMTOS 2014에는 21개국에서 170여 개 사가 제품을 출품했으며, 참가신청이 늦은 20여개 대기업체는 참가하지 못하는 사는 상황까지 발생했다. 이에 SIMTOS 2016 전시사무국은 참가업체를 위한 전시 공간 확보와, 참관객들을 위한 다양한 정보제공을 위해 SIMTOS 2016에서는 CAD/CAM, 측정기 및 로봇자동화관을 9홀에서 7, 8홀로 변경해 전회대비 1.5배 이상 전시규모를 확대해 운영한다.

>> 2전시장 7-8홀 내에 ‘스마트팩토리(Smart Factory 특별관' 구성

특히 SIMTOS 2016 사무국은 SIMTOS를 통해 제조업체들의 스마트 공장 구현에 기여하기 위해 2전시장 7-8홀 내에 ‘스마트팩토리(Smart Factory 특별관'을 구성할 계획이다. 이와 함께 이 특별관 내에는 ‘제조 엔지니어링 소프트웨어관'과 ‘제조 자동화관'을 구성을 구성하고, 스마트공장을 만드는 심장이 될 자동화 기술과 소프트웨어 관련 품목을 집중 유치할 계획이다. 이를 위한 시발점으로 전시사무국은 지난 5월 14일 제조 엔지니어링 소프트웨어 업체 30여 개사가 참가한 가운데 ‘제조 엔지니어링 소프트웨어관' 운영을 위한 간담회를 개최한 바 있다.

업계 간담회를 통해 첫 삽을 뜨게 된 ‘제조 엔지니어링 소프트웨어관'은 기존의 부스 개념에서 벗어나 소프트웨어 품목을 효율적으로 홍보할 수 있는 ‘스테이션(Station) 형태’로 기획되었다. 이 Station형 부스구조는 국내 자본재 전시회에서는 볼 수 없었던 새로운 시도로, 전시사무국은 새로운 도전으로, ‘SIMTOS를 제조 엔지니어와 엔지니어링 소프트웨어의 만남의 장’으로 만들 계획이다.

한편 SIMTOS 2016을 내년 4월 13일부터 17일까지 5일간 KINTEX에서 개최할 예정이며, SIMTOS 2016 참가신청은 온라인으로 진행된다. 자세한 내용은 SIMTOS 홈페이지(www.simtos.org , ☎1599-2721)를 참고하면 된다.