창호, 도어 제조라인의 공정설계와 프로그램 개발의 맹점은 무엇인가?

A사의 기술영업이사는 “우리나라 기업인의 공장자동화에 대한 인식이 예전에 비해 많이 개선되면서 공정설계와 프로그램을 개발하고자 하는 기업의 수요가 활발해지고, 처우가 좋아졌다”고 말했다.
과거 한 때 자동화 생산경영의 ‘원천’이라고 할 수 있는 프로그램 개발 기술을 등한시하여 관련 개발인력(엔지니어)들이 해외로 많이 유출되었던 적이 있었다. 우리나라에선 인정을 못 받고 해외에서 인정을 받은 셈이었다.
일례로 국내 선박 설계 엔지니어가 없어서 억대 연봉을 받고 중국 조선소에 가 있는 우리나라 엔지니어에게 외주 설계를 맡기는 웃지 못 할 일까지 벌어졌던 적이 있었다. 설계자에 대한 처우가 많이 개선된 지금은 좀 돌아오는 편이라고 한다.  

1. 국내 기계와 프로그램 설계에 대한 처우! 많이 좋아졌지만 아직도 개선되어야 한다.
2. 기계구입을 먼저 해 놓고, 프로그램 설계하는 것은 넌센스.
3. 요즘의 공장 자동화는?
4. ‘앉아서 하는 노가다’  ‘모니터 멀미’와 매일 싸우는 ‘프로그램 엔지니어’
 

Issue 1.
국내 기계와 프로그램 설계에 대한 처우!
많이 좋아졌지만 아직도 개선되어야 한다.

업계 관계자는 “우리나라 기업인의 공장자동화에 대한 인식이 예전에 비해 많이 개선되면서 공정설계와 프로그램을 개발하고자 하는 기업의 수요가 활발해지고 처우도 좋아졌다”고 덧붙였다. 
과거 우리나라의 개발인력과 엔지니어에 대한 처우가 너무나도 좋지 않아서, 중국 등이 자본으로 밀어 붙이며 빼내간 우리나라 우수 개발 인력(엔지니어)만도 상당했던 게 사실이었단다.  이를 두고 업계 관계자는 “기술자를 ‘쟁이’ 취급하며 하대하며, 갑의 입장에만 서려했던 국내 기업인의 좋지 않은 습성 때문이었다”며 회상했다.

“무조건 ‘싸게 싸게’가 아니라,
엔지니어에 대한 처우만 좋아져도,
 외국의 좋은 기계들처럼 품질이 뛰어난 기계를 얼마든지
더 좋게 만들 수 있습니다”

“엔지니어에 대한 처우만 좋아져도 외국의 좋은 기계들처럼 품질이 뛰어난 기계를 얼마든지 더 좋게 만들 수 있습니다. 기업들이 외국 기계를 사올 때는 깍지 않고 달란 데로 다 주고 옵니다. 그런데 우리나라 기계업체들에게는 외국 기계와 사양을 똑 같이 해달라고 하면서 장비가격은 훨씬 더 낮추라고 요구합니다. 외국 장비를 사오는 만큼 충분한 비용을 지불하면, 국내 기술자들도 그 보다 훨씬 더 좋은 기계와 프로그램을 만들 수 있습니다. 인건비부터 무조건 싸게 싸게 깎으려 드는 그 자체부터 문제인 것입니다.”


Issue 2.
기계구입을 먼저 해 놓고, 프로그램 설계하는 것은 넌센스.

자동화 라인은 기계설계 및 프로그램과 밀접한 연관이 있다. 업계관계자는 “기계가 먼저인가, 설계나 프로그램이 먼저인가라고 한다면 당연히 설계나 프로그램이 먼저라고 말할 것이다”고 강조했다.

“기계를 먼저 세팅해 놓고 그 기계에 맞춰서 프로그램 개발을 하면 앞뒤가 바뀐 것입니다.
지금 우리나라 철도에는 개찰구가 없어졌지만, 어떤 선진국의 개찰구는 탑승자들이 아무렇게 표를 섞어 넣어도 개찰구가 자동으로 방향을 맞춰 골라서 사람을 들여보냅니다.
그 개찰구 하나가 1억이 넘는다고 합니다. 프로그램 설계가 없었다면 그런 자동화 기계를 어떻게 만들 수 있었겠어요?”

시스템적인 설계없이 기계를 먼저 들여놓고 거기에 맞춰서 공정설계나 프로그램 설계를 하는 것은 대단히 어려운 일이다.

“저희가 공정설계를 통해 상호 업무 프로그램, 공정 자동화 프로그램의 소프트웨어적인 설계를 하다보면 굳이 없어도 되는 기계가 있는 경우가 있습니다. 없어도 되는 공정도 있습니다. 툴도 복잡해져서 알고리즘 구성이 안되는 경우가 허다합니다.”


Issue 3.
요즘의 공장 자동화는?
“똑같은 물건을 많이 만들어 냈던 과거와 달리, 훨씬 복잡하고 정교해져…”
다품종 소량의 제품을 단품종 다량 제품과 똑같이 생산할 수 있어야 하므로

요즘의 자동화의 개념도 과거와 많이 달라졌다. 업계 관계자는 “예전에 똑같은 물건을 많이 만들어 내기 위해서 자동화를 함으로써 많은 제품을 최대한 빠른 속도로 생산해야 했다. 균일한 제품을 계속 찍어 낼 수 있었기 때문이다”며 “하지만 요즘 기업들이 자동화를 하는 이유는 소량 다품종의 제품을 과거처럼 똑같은 생산효율로 생산하기 위해서다”고 말했다.
“구매처나 소비자의 요구가 획일화되지 않고 다양화 되었기 때문입니다. 아파트만 봐도 건설사가 분양계약할 때 입주자 선택 품목으로 심지어 내벽구조까지도 바꾸는 시대가 왔습니다. 예전엔 아파트 1층부터 꼭대기층까지 똑같이 일률적이었지만 지금은 같은 동 같은 라인이라도 집집마다 내부구조가 달라지고 있습니다.
규격, 색상, 가짓수가 훨씬 많아지고 복잡해진 생산제품은 이 보다 훨씬 더 유연한 것이죠. 따라서 다품종의 소량생산을 하는 공장 작업자가 작업지시서를 보면서 원자재 구비 여부, 다음 공정 절차, 완제품의 확인 검증에 따라 보다 더 능률적으로 하며 최대한의 제품생산을 하는 것이 요즘 공장자동화의 관건입니다. 매 공정마다 이런 작업이 반복되면서 똑 같은 물건이 계속 생산하는 것처럼 해야 하니 공정설계가 복잡하고 정교할 수 밖에 없습니다.”

“이런 작업을 프로그램화해서 프로세스를 만들어야 합니다. 수주등록된 제품 중에 어떤 걸 먼저 해야 하고 어떤 걸 나중에 작업해야 할 건지를 프로그램이 판단을 해야 합니다. 원자재 구비 여부에 따라 동일 색상 동일 모델에 따라 작업순서가 정해지고, 가공단계별 제품마다 바코드 등의 태그를 달아 다음 공정에서 스캔으로 읽어들여 기계가 자동으로 공정을 수행하는 작업이 이루어져야 합니다. 작업자가 색상이나 사이즈를 몰라도 기계가 자동으로 읽어들여 작업이 원활하게 돌아가는 시스템이 되어야 생산량을 높을 수 있습니다.”
이렇게 체계적으로 생산체제를 이루어야 하는 공장에 기계가 먼저 들어오고 나중에 프로그램이 설치된다는 것은 매우 힘이 드는 일이다.
“그러다 보면, 심지어는 회계 프로그램까지 손을 대야 하는 경우가 생깁니다. 원자재 발주순서가 달라지기 때문입니다. 우리기업들 중에 ERP 프로그램을 도입한 기업들이 종종 있는데, 중간에 기계장비를 제어하고 공정순서를 썩고 하는 MES 프로그램과 상호 데이터 베이스가 달라서 읽기와 쓰기가 안되는 경우도 있습니다.
MES는 장비를 최적 제어하고 공정을 연결해 주며, 데이터 값을 산출하는 설비자동화의 핵심요소입니다. 따라서 최적화된 생산체제를 위해서는 소프트웨어가 먼저되고, 그 다음에 기계장비가 도입되는 것이 최선의 방법인 것입니다.”


Issue 4.
‘앉아서 하는 노가다’
‘모니터 멀미’와 매일 싸우는 ‘프로그램 엔지니어’

프로그램 엔지니어들은 프로그램 개발자에 대해 자평하기를 ‘앉아서 하는 노가다’라는 표현을 한다. 머리싸움인 개발자들이 거의 24시간 근무하며 ‘모니터 멀미를 한다’는 표현이 업무의 과중함을 잘 대변해 준다.

기계 설계 및 프로그램 전문가들로 최정예 구성된 A사는 이런 과중한 업무 속에서 창호, 도어 제조라인 공정설계와 프로그램 개발에 주력하면서 기타 산업계의 제조라인과 산업용 로봇분야에서도 탁월한 기량을 발휘하고 있다. 최근에는 산업연구원과 자동차용 밧데리 케이스 및 폐전지, 재활용 설비 연구용역을 추진하고 있다. 2차전지 제조라인은 국내 굴지의 대기업과 모노프레임 가공(커팅)라인을 설계하게 되면서 관련 설비 및 공장자동화 프로그램 개발에 참여하여 응용 역량을 강화하고 있다.
창호분야에서는 최근, 도어와 발포문틀 제조라인 설계 작업을 활발히 전개하고 있다. ABS도어와 발포문틀 유통물량이 증가하면서 관련한 유명기업의 공정설계를 맡아 진행하고 있는 것이다. 
이 회사 관계자는 “저희 회사는 기계 설계와 프로그램개발에 특화된 최정예 요원으로 짜여져 있다”며 “모두들 창호, 도어분야의 제조공정에만 수십 년의 경력을 보유하여 기업의 최적화된 생산공정 설계와 자동화라인, 전산처리, 프로그램 설계를 도맡아 하고 있다”고 밝혔다.

“기계설계와 프로그램이 서로 유기적으로 호환되어야 생산과정상의 에러(Error)가 없습니다. 프로그램설계와 기계설계가 서로 맞지 않으면 전산처리가 어렵고, 기구적으로 잘 안되는 경우가 발생하게 됩니다. 저희 회사는 수십년의 경력을 통해 산업현장의 설계상, 전산상의 공정설계를 최적화하고, 발생할 수 있는 오류를 잡아내며, 라인(기계)과 프로그램이 오류없이 효과적으로 작동되도록 하여 기업의 창호, 도어제품을 효율적으로 생산할 수 있도록 하고 있습니다”

이 회사는 지난 2월부터 도어기업과 자동화라인 설계와 전산 프로그램 제작 개발을 추진하고 있다. 공정 최적화를 위한 도면작업만 수개월이 걸릴 정도로 집중도가 높다.

“기술자를 ‘쟁이’ 취급하며 하대하며, 갑의 입장에만 서려했던 국내 기업인의 좋지 않은 습성은 이제 어느 정도 사라지는 듯 합니다. 그러나 공정설계와 프로그래밍을 중요시하는 업계의 풍조가 조성되려면 아직도 시간이 좀 더 걸릴 듯 하여 우리 업종에 종사하는 사람들이 넘어야 할 산이 이중 삼중으로 겹겹이 쌓여 있는 있습니다.
하지만 업무의 과중함 만큼 우리 업계가 양적으로 질적으로 한 발짝씩 더 나갈 수 있기를 바라면서 오늘도 열심히 노력할 것입니다.”


Q & A
공정설계와 공정설계자가 갖추어야할 자질

공정설계란 전체적인 공정의 흐름을 고려하여 기기를 최적으로 구성, 배치하는 설계로 기본계획, 사전조사를 통하여 처리공정을 구성, 결정하고 시설 배치를 구체화하는 것을 말한다.
공정설계에 따라 Plant 배치가 완료되면 변경이 매우 어렵고 많은 경제적인 손실이 발생함으로 운영관리 편리성, 증설 등을 고려하여 장기적인 관점에서 설계되어져야 한다.
공정설계시스템은 생산투입요소를 input하여 산출물을 만들어내는 변환과정이므로 제품설계, 수요예측, 가용생산자원의 정보, 공정형태의 결정, 가공방법의 결정 그리고 제품분석(제품구조, 조립순서, 소요작업) 및 공정연구(생산흐름, 가공단계, 가공방법, 기계장비)를 잘 알아야 한다.
<자료 ; 울산지방중소벤처기업청 비즈니스지원단>

기사출처 : 월간창과문