(3) 테슬라(Tesla)의 지능형 유연 생산
◯ 엘론 머스크(Elon Musk)는 민간 최대 항공우주 기업 스페이스 엑스(Space X), 태양광 발전 기업 솔라시티(Solar City)를 설립하는 등 혁신의 아이콘으로 불림. 그가 경영하는 테슬라 또한 첨단 제조기법을 빠르게 도입해 자동차를 생산함으로써 제조업의 역사를 새로 쓰고 있음
◯ 테슬라의 미국 캘리포니아주 프리몬트 공장에서는 로봇이 사람과 함께 전기차를 생산하고 있음. 로봇 카트가 공장 바닥에 깔린 자석 띠를 따라 제품을 이동하는 ‘스마트 무브’가 설치되어 있으며, 레이저 절단 로봇이 부품을 자르고 쿠카(Kuka) 로봇이 알루미늄과 철제 부품들을 조립해 차체를 제작. 로봇의 작업 내용은 데이터로 축적되며 지속적으로 업데이트 될 수 있고, 새로운 작업 내용을 입력할 수 있어 지능형 유연 생산을 실현. 이처럼 테슬라는 디지털 노동을 활용함으로써 여타 자동차 생산 기업들보다 높은 수준의 지능형 고도화된 공장자동화를 달성하고 있음
◯ 테슬라의 미국 캘리포니아주 프리몬트 공장에서는 로봇이 사람과 함께 전기차를 생산하고 있음. 로봇 카트가 공장 바닥에 깔린 자석 띠를 따라 제품을 이동하는 ‘스마트 무브’가 설치되어 있으며, 레이저 절단 로봇이 부품을 자르고 쿠카(Kuka) 로봇이 알루미늄과 철제 부품들을 조립해 차체를 제작. 로봇의 작업 내용은 데이터로 축적되며 지속적으로 업데이트 될 수 있고, 새로운 작업 내용을 입력할 수 있어 지능형 유연 생산을 실현. 이처럼 테슬라는 디지털 노동을 활용함으로써 여타 자동차 생산 기업들보다 높은 수준의 지능형 고도화된 공장자동화를 달성하고 있음
테슬라 프리몬트 공장의 주요 공정
공정 과정 | 설명 |
스마트 무브 | 자동 이동 라인으로, 로봇 카트가 공장 바닥에 깔린 자석 띠를 따라 제품을 이동 |
펜더 제작 | 레이저 절단 로봇이 부품을 원하는 모양으로 자르면 프레스기를 통해 3차원 형상의 펜더로 제작 |
차체 제작 | 독일제 쿠카 조립 로봇들이 알루미늄과 철제 부품들로 차체를 제작 고해상도 3D 카메라로 드릴, 용접, 리벳 가공 등을 정밀하게 수행 |
스탬핑 | 스탬핑 센터에서 알루미늄 원료를 후드, 범퍼, 패널 등으로 가공 |
최종 검수 | 사람이 좌석, 도어 핸들, 계기판 등을 부착하는 마무리 작업 |
※ 출처 : 언론사 종합, 삼정KPMG 경제연구원 재구성
◯ 테슬라의 최신 모델인 모델3의 생산라인은 배치된 인력을 점차 줄여나가도록 설계되어 있으며 궁극적으로는 완전 무인화 공장를 목표로 함. 2016년에는 독일의 자동화 공정 전문 기업 그로만 엔지니어링(Grohmann Engineering)을 인수해 자사의 공장이 디지털 노동을 최적으로 활용할 수 있는 준비를 계속해 나가고 있음
◯ 2017년 11월 현재 수주실적 처리속도가 늦어 생산성 하락으로 고전하고 있지만 최고 수준으로 지능형 자동화 공장의 생산방식이 정착된다면 시장에서의 예상대로 테슬라의 영업이익은 향후 급격히 개선될 것으로 보임. 더 나아가 그로만 엔지니어링을 인수했다는 점을 통해 테슬라가 완전 무인화 공장을 구현한 후에는 스마트 팩토리와 구축 엔지니어링 자체를 혁신상품으로 출시할 가능성도 완전히 배제할 수는 없음
(4) LS산전의 한국형 스마트 팩토리
◯ 전력기기와 산업용 자동화기기·시스템을 제조 및 공급하는 LS산전은 한국의 스마트 팩토리 성공 사례에 자주 등장하는 기업. LS산전은 2011년부터 단계적으로 스마트 팩토리를 구축해왔음. 제품 설계부터 생산과 판매에 이르기까지 PLM과 설비관리 시스템을 중심으로 IT와 OT(Operational Technology) 밸류체인의 기준정보를 통일성있게 통합하여 사이버물리시스템 달성을 지향. 또한 현장 자동화 구축으로 확대된 다양한 데이터를 활용해 생산현황 및 최적화 달성을 위한 패턴분석과 신속한 알고리즘화 가능 패턴을 기반으로 한 생산 의사결정이 가능해졌음
◯ LS산전의 청주 1사업장은 대표적인 스마트 팩토리로, 부품 공급부터 조립, 포장 등 전 라인에 걸쳐 자동화 시스템이 마련되어 있음. 연합뉴스에 따르면, LS산전의 청주 공장은 2015년 12월 기준 96% 수준의 자동화율이 구현됐으며, 생산라인 곳곳에는 무인 운반차가 배치되어 있음. 무인 운반차는 제품이 부족해질 때를 스스로 인식해 이동하여 각 부품을 운반. 생산라인 공정에는 PLC(Programmable Logic Controller, 설비자동제어장치)가 MES(Manufacturing Execution System, 제조실행시스템)와 연결되어 있고, 이를 통해 각 공장을 네트워크로 연결. LS산전은 스마트 팩토리 모델 구축으로 생산라인 당 작업자 수를 절반 수준으로 줄이고, 그동안 엄두를 내지 못했던 세밀하고 체계적인 엔지니어링 수준제고를 달성. 현재 중간 단계까지 진행된 생산라인의 스마트화를 고도화 단계까지 지속적으로 추진해 나갈 계획
LS산전의 스마트 팩토리 모델
※ 출처 : LS산전 산전스케치
(시사점)
스마트팩토리의 경쟁력은 자동화 설비 도입을 넘어 데이터 축적, 공정 업데이트, IT·OT 통합, 생산 의사결정 고도화에서 나온다. 테슬라는 로봇, 자동 이동 라인, 3D 카메라, 데이터 기반 작업 업데이트를 통해 지능형 유연 생산과 무인화 공장을 지향하고 있다. 이는 자동차 제조 경쟁이 생산기술 자체의 플랫폼화로 확장될 수 있음을 보여준다. LS산전은 PLM, MES, PLC, 설비관리 시스템을 연결해 한국형 스마트팩토리 모델을 구축하고 자동화율과 생산 효율을 높였다. 결국 제조기업은 단순히 사람을 줄이는 자동화가 아니라, 설계·생산·판매·설비 데이터를 통합해 공정 변화에 빠르게 대응하는 지능형 운영체계를 만들어야 한다.
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