판유리산업, 공장의 스마트화 추진 필요

데이터산출에 의한 품질관리 시스템 구축

우리나라의 제조산업 분야는 4차 산업혁명 기반의 기술들을 통해 빠른 성장을 구가하고 있다. 판유리 산업도 전통적인 제조산업의 일부로 변화하는 시장에서 생산 및 품질관리 시스템의 변화를 통해 경쟁력을 높여가야 한다.

판유리산업의 변화는 자동화를 통한 기계산업의 발달이 중심을 이루고 있다. 현재의 제조산업 변화는 다양한 정보통신기술들을 융합해 혁신기술의 고도화를 비롯한 스마트제조산업의 생태계를 구축하며 그 경쟁력을 높여나가는 방향으로 자리잡고 있다. 이에 정부도 제조산업의 혁신을 추구하고 변화를 선도하는 제조 기술에 대한 지원정책을 늘려나가고 있다. 우선 제조산업의 디지털 전환을 위한 체계구축과 스마트제조 분야의 인력양성을 위한 다양한 정책적 지원을 확대하고 있다. 판유리가공산업에서의 기본적인 지원정책은 스마트팩토리 지원, 클린사업장 지원등이 속하며, 제반설비 및 인력등 다양한 지원정책도 늘어나고 있다. 

판유리 산업의 경쟁력을 높이기 위해서는 제조산업의 혁신이 이뤄지지 않고서는 힘들다. 판유리 제조산업 자체가 전통적인 제조산업 방식을 고수하고 있기 때문에 인력과 기계에 의존하여 고정비가 높은 것이 현실이다. 저단가 경쟁으로 내몰리고 있는 상황에서 기계 및 인력에 들어가는 비용은 해마다 오르고 수익률은 떨어지기 때문에 열악한 제조 환경이 업계 성장에 발목을 잡고 있는 형국이다.
 
제조산업 기술의 발달은 그 동안 인력이 하던 부분을 기계가 대처하고 자동화를 통한 비용절감 및 품질 향상을 이끌어 왔다. 문제는 투자대비 효율성 향상이라는 명제아래 많은 비용을 들여 설비를 교체하고 자동화라인을 구축하는 것이 제조산업의 경쟁력 향상이라는 개념이 자리를 잡고 있다.  

비용대비 효율성 향상이라는 말은 틀린 말은 아니지만 최종적으로 실현할 가치의 기준을 마련하지 않은 상황에서는 비용 투자의 폭은 커질 수 밖에 없다. 제조산업의 혁신은 단순히 자동화가 아닌 전체 시스템화를 통해 품질과 비용절감, 소비자와의 신뢰까지 구축할 수 있는 생태계가 형성되어야 한다.

판유리산업, 4차산업혁명과 더불어 제도 개선 및 인식 변화 필요

판유리 산업의 제조혁신은 전체 제조산업이 추구하는 방향과 일맥상통하며, 4차산업 혁명시대에 맞춰 제도 개선과 인식의 변화가 무엇보다 중요하다. 

4차산업 혁명은 제품 라이프사이클에 걸친 전체 가치창출사슬 조직과 관리의 새로운 단계이다. 현대의 라이프사이클은 점점 더 개인화 된 고객의 요구사항을 맞추며 아이디어, 개발과 제조에 대한 주문, 최종 고객에게 전달 및 리사이클링까지 연계된 모든 서비스까지 확대된다. 4차산업 혁명의 핵심 기반은 가치창출에 관여하는 조직의 네트워킹을 통한 모든 중요한 정보의 실시간 가용성 및 데이터로부터 언제든지 최적의 가치창출 흐름을 도출할 수 있는 능력이다. 인력 및 기계, 시스템의 연계를 통해 다이내믹하고 실시간으로 최적화 되고 스스로 조직하는 범 기업적인 가치창출 네트워크가 만들어지며 비용 및 가용성, 자원소비등의 다양한 요인을 최적화 되도록 하는 것이 중요하다. 

정부의 제도변화는 4차산업혁명에 맞춰 산업 디지털 혁신을 통한 세계 4대 산업 강국 도약을 목표로 하고 있다. 이를 위해 업계 수요에 기반한 산업데이터 활용지원, 데이터 AI를 활용한 산업 벨류체인 고도화, 산업디지털 혁신 인프라 구축등을 적극적으로 대응하고 있다. 현재 중소제조업체부터 역량 강화를 위한 스마트공장 사업 지원을 확대하여 제조산업 혁신의 기반을 갖춘다는 방침이다. 
 

판유리산업에서의 인식개선은 제조산업의 혁신을 제대로 이해하고 착실하게 준비해야 한다. 1차산업이 단순히 기계화를 통한 인력대체, 2차산업이 기계를 통한 대량생산체계, 3차산업은 대량생산에 스마트서비스가 가미 된 생산성 향상, 원가절감에서 4차산업은 출고된 제품의 원격 모니터링을 포함한 고도화 된 스마트 서비스를 제시해야 한다. 

현대의 제조혁신은 단순히 생산성을 높이고 원가를 절감하는 방법에서 출발하지 않는다. 그동안 판유리 산업의 제조혁신은 저단가경쟁을 중십으로 한 양적성장에 기반을 둔 생산성 향상 및 인건비, 원가 절감에 초점이 맞춰져 있었다. 수익개선의 모델이 같은 비용으로 더 많이 생산해서 가격을 낮추는 것을 중요하게 여겼다. 이는 과도한 투자가 확대되는 계기가 되었고, 적은 인력으로 보다 많이 생산하기 위해 경쟁적으로 라인을 증설하는 상황으로 전개되고 있다. 

문제는 양적성장시장에서 자동화라인의 증설은 물량에서의 우위를 점하기 때문에 경쟁력이 높을 수 있다. 하지만 시장의 변화는 양적성장 보다는 질적성장을 추구하고 있으며, 판유리산업의 특성상 성수기와 비수기가 구분되는 상황에서 늘어난 자동화라인은 고정비의 증가를 가져오는 악순환이 반복된다. 일이 부족할 때 라인 가동을 멈추게 되며, 일이 많아도 인력의 부족으로 가동을 못하는 경우까지 발생한다. 

판유리 산업에서의 제조혁신의 변화는 자동화기계 하나가 인력을 얼마나 줄이고, 생산성을 얼마나 늘리느냐에 초점을 맞출 것이 아니라, 전체 시스템의 효율성을 얼마나 극대화할 수 있고, 더 나아가 생산된 제품에 대하여 소비자들에게 신뢰를 줄 수 있느냐까지 확인해야 한다. 기계의 하드웨어의 변화에서 소프트웨어인 프로그램의 중요성을 인식하고 제조의 흐름을 한눈에 파악하고 관리하고 데이터를 제시할 수 있는 시스템의 변화가 필요한 부분이다.

스마트공장의 필요성 확대 및 데이터를 기반으로 한 최상의 효율성 추구

판유리산업 세조혁신의 가장 핵심이 될 수 있는 부분이 스마트공장으로의 변화이며, ERP, MES등 전사적인 관리프로그램과 연계하여 모든 제조공정을 하나의 시스템으로 확인하고 통제하고 컨트롤 할 수 있어야 한다.  

정부가 추진중인 스마트공장의 도입성과를 보면, 공정개선으로 생산성증가 30%, 품질향상 43.5%, 원가감소 15.9%, 납기준수 15.5%이고, 경영개선으로 고용증가 30%, 매출증가 7.7%, 산업재해감소율 18.3%로 나타난다. 스마트공장은 단순히 설비의 자동화가 아닌 체계적인 관리시스템의 접목을 통해 품질개선과 불량률을 감소시키며, 쾌적한 제조환경의 구현이 가능하다. 

판유리가공산업은 점차 단일가공시스템에서 복합가공으로 변화하고 있으며, 가공의 단계 및 가공과 가공간의 연결이 많아지고 있기 때문에 공정개선과 효율적인 관리가 필수 사항으로 자리잡고 있다. 판유리의 적재, 이송, 재단, 세척, 면가공, 홀가공등의 기본적인 가공에서부터 복층, 강화, 접합등의 2차가공에 이르기까지 원스톱 생산시스템으로 물흐르듯 생산이 진행되어야 한다. 

각 가공 파트별 가공의 근거를 명확히 데이터로 남겨야 하며, 가공과정에서의 문제점 파악과 보다 품질을 높일 수 있는 다양한 방안이 접목될 수 있는 시스템화의 중요성은 날로 커지고 있다. 판유리 가공과정의 품질 검수과정이나 작업지시서에 따른 완제품의 총량등에 대한 확인등 일련의 과정은 이뤄지지만 이것이 세부적인 데이터로 축적되지 못하고 있다. 작업자들은 그 동안 익숙한 방식의 작업을 고집하며, 익숙치 않은 변화를 거부한다. 잘못된 방식은 개선되어야 하고 보다 향상된 작업 및 관리가 중요하다. 

판유리가공 현장에서 제조혁신의 예를 들면, 각 공장의 가공형태에 따라 판유리의 적재 및 이송, 재단이 이뤄진다. 최근 자동화 및 인력감축의 기본이 될 수 있는 재단렉셔틀시스템은 적재된 유리를 자동으로 이송하여 재단시스템에 연결해준다. 기본적인 재단기로 수치 및 사양에 따라 재단을 진행하고 작업자들이 기계 작동 및 유리를 분류하여 2차가공으로 연결한다. 

여기서 일반적인 작업지시서에 의해 작업이 진행되고 유리의 사양 및 작업의 난이도에 따라 작업과정에서의 시간이 틀려진다. 수치의 오류 및 작업시 부주의로 인한 불량등이 발생할 수 있으며, 공정별 생산시간이 다르기 때문에 가공파트에 따라 투입된 작업인원도 다르고 부분적으로 적체되는 현상도 발생한다. 현장에서는 바쁘게 움직이는 파트도 있고, 앞뒤 작업과정을 지켜보며 가공의 흐름이 끊기는 구간도 생겨날 수 있다. 

스마트공장의 핵심은 공정의 레이아웃을 잡아주고, 공정의 흐름을 한눈에 파악하고 필요에따라 개입하여 변화를 추구할 수 있는 부분이다. 이는 사무실에서부터 현장의 가공 파트의 모든 구간에서 전체 작업의 흐름을 한눈에 확인할 수 있고 이해할 수 있도록 도와준다. 무조건 빠른 가공이 아닌 전체 가공의 효율성을 높여 줄 수 있는 최적화 된 속도 및 품질관리에서의 체계적인 시스템으로 발전할 수 있다. 비용대비 효율성 상승이라는 개념이 아닌 최적의 비용으로 최상의 효율을 낼 수 있는 최적화 된 시스템의 도입이라는 개념의 스마트공장의 도입이 중요하다.

스마트제조 시스템의 적절한 활용을 통해 경쟁력 확대 절실

판유리 가공에 있어서 스마트제조 시스템은 가공파트와 관리파트가 어떻게 연결하여 하나의 시스템으로 묶일 수 있는지에 대한 고민에서부터 시작할 수 있다. 
 

기계와 장비, 작업자를 통해 유리를 가공하는 것을 하드웨어적인 측면이라면 모든 상황을 전산화하고 최적의 상황을 시뮬레이션하고 구현해주는데 도움을 주는 소프트웨어적인 측면의 결합을 의미할 수 있다. 과거의 수기로 작업지시서를 작성하여 전달하고 육안으로 작업유무를 확인하던 것이 각 기계별 정밀하고 정확한 프로그램을 통한 구동과 모든 관리와 생산 시스템의 연계 관리가 진행되는 ERP시스템, MES시스템, 바코드 시스템등은 하드웨어와 소프트웨어를 연결하는 스마트제조의 시작이며 정부가 지원하고 판유리 업계가 추구하는 스마트공장 및 클린사업장 제도와도 일맥상통한다. 

스마트제조 시스템은 최적의 가공시스템을 구현하는 것이지, 단순히 인건비를 절감하고 생산성 향상에만 치중해서는 안된다. 자동화를 기반으로 연결된 모든 가공의 조건이 하나의 시스템으로 연결되어 흘러가야 최적의 효율을 얻을 수 있고, 축적된 데이터는 품질을 확보할 수 있는 기반이 된다. 품질관리의 시작도 데이터 활용이 필수가 되며, 공정별 데이터 산출과 축적, 지속적인 활용이 이뤄질 수 있다면, 최적의 공정관리 및 품질관리 시스템을 통해 회사가 한단계 성장할 수 있는 발판이 마련될 수 있다.

기사출처 : 유리신문