LG전자가 지난 66년간 축적해 온 제조·생산 데이터와 노하우에 AI(인공지능), DX(디지털전환) 등을 접목한 스마트팩토리 솔루션 사업에 속도를 낸다.
18일 경기도 평택에 위치한 LG전자 생산기술원의 스마트팩토리확산센터(SFAC)에서 스마트팩토리 사업담당 송시용 상무는 “올해 상반기 기준 생산기술원이 LG그룹 계열사를 제외한 외부 업체에 스마트팩토리 솔루션을 공급한 수주 규모는 2000억 원 수준”이라면서 “올해 연말에는 3000억 원까지 내다보고 있으며, 2030년까지 조 단위 매출액을 기대하고 있다”고 말했다.
LG전자는 올초부터 본격적으로 스마트팩토리 솔루션 사업에 드라이브를 걸고 있다. 이 사업은 LG전자 생산기술원이 생산 컨설팅, 공법·장비 및 생산운영시스템 개발, 생산기술 인력 육성 등의 스마트팩토리 구축·운영 노하우와 기술력을 외부에 공급하는 기업간거래(B2B) 사업이다.
LG전자가 스마트팩토리에 거는 자신감은 오랜 노하우에서 나온다. LG전자는 지난 66년간 공장 설계·구축·운영을 통해 방대한 제조 데이터를 쌓아왔다. 최근 10년간 축적한 제조·생산 데이터의 양은 770테라바이트(TB)에 달하고, 스마트팩토리 솔루션 관련 특허는 1000건을 넘어선다는 설명이다.
LG전자는 스마트팩토리 사업을 공장 기획부터 설계, 구축, 운영에 이르기까지 고객 제조 여정 전체에 걸친 종합 솔루션 차원에서 접근한다는 점에서 경쟁사와 차별점이 있다.
현재 주요 고객사는 이차전지 제조업체, 자동차부품 제조업체, 물류업체 등이다. 향후에는 반도체, 제약·바이오, F&B(식음료) 등 공장 수요 증가가 예상되는 산업군으로 사업을 확대할 계획이다.
■ ‘디지털 트윈’으로 가상 공장 구현...공장 병목·불량 등 사전 감지해 생산성 제고
# 커다란 디스플레이에 실제 공장을 옮겨 놓은 것 같은 가상공간이 구현된다. 공장 내 여러 구역을 3D로 구현해 현장 상황을 실시간으로 모니터링할 수 있다. 이 솔루션은 생산공장의 설계와 검증 시뮬레이션 시스템 ‘PRISM'이다. 'PRISM'은 가상 공간을 구현해내는 ‘디지털 트윈(Digital Twin)’ 기술을 활용했다. 비전문가도드래그앤드롭(Drag&Drop) 기술을 통해 공장 운영 현황을 간편하게 확인할 수 있다. 단순한 관제 지스템과 달리 제품이나 부품에 이상이 생기면 마우스로 클릭해 구체적으로 문제를 파악하고 사전 조처할 수 있다.
스마트팩토리확산센터(SFAC)는 A전시존과 B전시존으로 구분돼 있다. A전시존은 ▲디지털 트윈이나 ERP 등이 전시된 ‘팩토리 시뮬레이션 하우스’ ▲공장 운영·관리 ▲스마트 팩토리 통합 솔루션 등이 마련돼 있다. B전시존은 ▲로봇 자동화 플랫폼 ▲모바일 로봇 솔루션이 전시돼 있다.
첫 순서로 방문한 A전시존에는 AI와 빅데이터 기술을 전체 공정과 연계한 솔루션이 자리하고 있다. 가장 먼저 보이는 가상 공간 시스템 ‘PRISM’을 비롯해 디지털전환(DX)으로 설비 가동률을 관리하고 수율을 높이는 솔루션이 전시돼 있다.
대표적으로 자재 조달부터 고객 수요에 대응할 수 있는 관리 ERP 솔루션 ‘PRIME'이 있다. PRIME은 고객 주문별 납기를 예상하고 제품 자재의 중장기 공급 계획 관리, 실시간 설비 스케쥴링, 자재 소요량 점검 등을 수행하도록 돕는다.
이 공간에선 다양한 센서와 빅데이터 분석을 활용한 생성형 AI 적용 솔루션도 선보인다. 먼저 AI카메라는 작업 현장에서의 이상 현상이나 온도, 불량 등을 인지해 사전에 차단하는 역할을 수행한다. 예로, 설비에 불량이 발생하거나 안전 장비를 제대로 착용하지 않은 작업자가 있다면, AI카메라가 이를 인지 후 전광판을 통해 문제가 있다고 즉각 알림을 보낸다.
또, LLM(대규모 언어모델) 기반 생성형 AI를 적용해 누구나 음성만으로 손쉽게 사용할 수 있다. 예로, 작업자가 위험한 상황에 놓였을 때 다른 작업자가 마이크로 '긴급정지'를 외치면 바로 작업이 중지된다. 또, 작업자가 마이크를 통해 이상현상을 보고하면 AI가 목소리를 인식하고 이를 데이터베이스화하여 불량 유형과 이전 조치이력을 발생 가능성이 높은 순으로 알려준다.
스마트팩토리 데모라인에선 사람이 하기 힘든 복잡하고 세밀한 작업을 로봇이 대신 수행하는 것을 시범으로 보여준다. 예로, 제품에 스크류를 일직선으로 조립하는 등의 세밀한 작업을 로봇이 대체하는 식이다. 스마트팩토리는 기존 인력을 필요 공정에 재배치해 생산성을 제고할 수 있다.
■ 로봇 팔로 사람 일까지 '척척'...AI 기능 탑재된 로봇으로 생산 자동화
# 다관절 로봇 팔이 부품 모양을 스스로 인지하고 종류별로 구분해 정해진 위치에 놓는다. 사람의 눈으론 쉽게 확인할 수 없는 불량 부품도 척척 선별해 낸다. 작업 중 장애물이 튀어나오면 즉각 속도를 줄이고 장애물을 피해 작업을 수행한다.
가장 먼저 눈에 띄는 로봇은 자율주행으로 물류, 배송 등의 작업을 수행하는 AMR(Autonomous Mobile Robot)이다. AMR는 주변에 마커나 반사판 없이도 스스로 주행을 한다. 정해진 경로 외에도 작업자나 장애물을 피해 움직인다. 또 카메라, 레이더 등의 센서를 통해 주변을 인식하고 부품·자재를 공급한다.
LG전자 관계자는 “제조 현장에 최적화된 고정밀·자동화 자율주행 알고리즘 개방하고 배터리 전용 및 공용 플랫폼을 대상으로 자율 주행 기반 풀 라인업을 갖추고 있다”라고 설명했다.
또한, AMR에 다관절 로봇팔을 결합한 ‘자율주행 수직다관절로봇(MM)’은 부품·자재 운반과 동시에 로봇 팔을 활용한 조립, 불량 검사 등이 가능해 다양한 작업을 끊김 없이 자동화할 수 있다. 배터리가 부족한 주변 AMR을 찾아가 배터리를 교체하는 역할을 수행하는 것도 가능하다.
■ 스마트팩토리 통해 공장 생산성·에너지효율 제고
LG전자에 따르면 스마트팩토리 구축 이후 경남 창원지능형 자율공장의 생산성은 17%, 에너지효율은 30% 올라갔고, 불량 등으로 생기는 품질비용은 70% 줄었다. LG그룹 내에서는 전 세계 40여 개 지역 60여 곳에 위치한 생산기지가 LG전자 생산기술원의 솔루션을 적용하고 있다.
스마트팩토리 공급 가격에 대해선 LG전자 측은 “스마트팩토리에 사용되는 로봇은 고객이 지정한 제품을 사용하거나 직접 제조한 로봇을 공급하기도 한다. 정확하게는 로봇보다 로봇에 탑재되는 응용 소프트웨어를 솔루션화하는 것”이라면서 “계약 단위는 수억에서 수백억까지 올라가기도 한다”라고 언급했다.
다양한 업종의 스마트팩토리 확대 계획에 대해서는 “스마트팩토리는 업종 전문성 상관없이 사용할 수 있다”면서 “각 업종 별로 대표적인 레퍼런스를 만드는데 집중하고 있으며, 기존에 수주한 고객사들과 계속된 계약 관계를 통해 지속적으로 매출을 성장시킬 것”이라고 말했다.
한편, 시장조사업체 프레시던스리서치에 따르면 글로벌 스마트팩토리 시장은 올해 1556억 달러(약 214조 원) 규모에서 오는 2030년 2685억 달러(약 370조 원) 규모까지 성장이 전망된다.
[소비자가만드는신문=송혜림 기자]
