[첨단 헬로티]
미쓰비시전기의 e-F@ctory는 생산 현장의 ‘개선’, ‘분석’, ‘가시화’, ‘사용화’에 의한 기업가치 향상을 지원하다. 또한, 현장뿐만 아니라 가치사슬, 그리고 공급사슬 전체에 최적화를 가져온다. 즉, FA와 IT 기술을 활용한 제조업 전반에 걸친 토탈 솔루션이라고 할 수 있다. 디지털 트랜스포메이션에 대한 미쓰비시전기이 제안에 대해 지난 9월 20일 열린 ‘스마트제조 지능화 베스트 프렉티스 컨퍼런스 2018’에서 미쓰비시전기 미나미자와 카즈나리 그룹장이 강연한 내용을 정리했다. [편집자 주]
▲ 미쓰비시전기 미나미자와 카즈나리 그룹장
최근 사회 전반적으로 정보화 진전, 인구구조의 변화, 급속한 도시화, 세계 정세의 변화 등 메가 트렌드로 나타나는 다양한 환경 변화에 따라 제조업에 대한 과제도 보다 복잡하고 다양해졌다.
제조업을 둘러싼 비즈니스 환경은 고객 니즈의 다양화와 고도화와 함께 센싱을 통한 데이터 수집, 5G라는 통신 기술의 발달, 클라우드/엣지컴퓨팅의 데이터 처리기술, 인공지능/시뮬레이션을 통한 데이터 해석기술 등 IT의 활용과 함께 진전이 이루어지고 있다.
e-F@ctory란
그러면 제조업에서는 IT 기술을 어떻게 활용하고 있는지 보겠다. 제조업의 흐름을 보면 IoT나 디지털라이제이션을 활용해 노동집약형 작업에서 ‘사람+작업지원’, 사람과 기계의 협동, 그리고 지능화·자동화로 진화하고 있다.
미쓰비시전기의 경우, IoT라는 단어가 일반화되기 전부터 제조업의 새로운 개념으로 제창하여 왔다. 그것이 ‘e-F@ctory’이다. 한마디로 정의하면, 생산 현장의 ‘개선’, ‘분석’, ‘가시화’, ‘사용화’에 의한 기업가치 향상을 지원한다.
구체적으로 보면, 맨 상위단의 IT 시스템에 의한 분석·해석 결과를 생산 현장으로 피드백하여 설비를 개선하고, 그 사이에 에지 컴퓨팅을 통해 FA에서 수집한 데이터를 일차 처리해 IT 시스템에 심리스하게 연계함으로써 분석을 하게 된다. 그리고 생산 현장의 데이터는 실시간으로 수집하여 가시화한다.
미쓰비시전기는 자사 생사라인 및 고객 모델라인에 전 세계 7,700건 이상의 도입 실적을 가지고 있다. 현재 e-F@ctory 얼라이언스로 참가한 기업은 약 610개사이며, 한국에서도 2018년 3월에 37개사로 발촉하여 한국제조업의 지원과 비즈니스를 추진하고 있다.
e-F@ctory 솔루션 사례
e-F@ctory의 솔루션 사례를 소개하겠다. 미쓰비시전기의 PLC 제조공장의 사례이다. 고도로 자동화된 면실장 가동라인의 생산 효율을 높이려면 실전 불량으로 인한 라인 정지를 없애는 일이 중요하다. 지금까지 이 라인에서는 원인 규명을 숙련 작업자의 경험과 감에 의존해 왔다. 하지만 이러한 방법은 문제 해결에 많은 시간이 걸릴 뿐만 아니라 작업자에 따라 대처방식에 일관성이 결여되는 문제점이 있었다. 그래서 더욱 신속하고 확실하게 문제 해결하기 위해 면실장 가동관리 시스템을 도입했다.
실장마다 부품 정리 및 흡착 노즐, 실전 데이터를 실시간으로 수집하여 데이터베이스에 축적했다. 그리고 가동 상황을 실시간으로 파악하고 축적된 데이터를 분석하여 문제를 신속하게 해결했다. 또한, 문제가 발생하기 전에 노즐을 클리닝하거나 예방보전이 가능해졌다. 이들 데이터는 네트워크를 통해 여러 라인의 데이터가 관리자의 단말기에 자동으로 표시되므로 실장 상황의 변화를 재빨리 파악할 수 있고, 이로써 개선 사이클을 신속하게 돌릴 수 있게 됐다. 결국 면실장 가동관리 시스템 도입으로 실장 불량은 절반으로 줄어들고 설비가동률은 향상됐다.
e-F@ctory는 현장뿐만 아니라 가치사슬, 그리고 공급사슬 전체에 최적화를 가져온다. 고객으로부터 제품을 수주하면 그 수주 정보는 생산관리 시스템에 의해 자동으로 처리되어 부품 재고 데이터와 대조 확인 후 재고 부족한 부품이 있으면 매입처에 자동으로 발주한다. 이렇게 신속한 생산 준비가 시작된다. 또한, 면실장 플로어의 생산정보는 후공정에서도 상호간의 모니터링할 수 있어 후공정의 진척상황과 연동해가면서 생산할 수 있다.
공급사슬과 가치사슬의 연결로 얻을 수 있는 장점은 제조 프로세스에도 나타난다. 가령, 면실장라인에서는 데이터를 활용하여 설계 품질의 향상이나 설계 사이클의 단축, 설계비용의 삭감이라는 효과를 창출한다.
다음 사례를 보겠다. 미쓰비시전기의 제조 제품들은 다품종 대량생산이 특징이다. 일부 공정을 로봇 조립 셀로 개선해서 생산성을 올린 사례이다. 미쓰비시전기는 조립 셀의 각 공정을 로봇이 실시하는 로봇 조립 셀 시스템을 개발했다. 로봇 조립 셀에 의한 작업방식은 셀 생산의 유연성과 자동화 라인의 속도를 융합하여 생산성을 저하시키는 일 없이 유연하게 생산할 수 있게 한다.
이 외에도 인텔의 예지보전, 혼다기연공업의 가동감시 시스템, 러시아 철도의 자산관리, 독일 배수리처리장의 상태 감시 시스템 등 e-F@ctory 얼라이언스 사례는 많다.
e-F@ctory는 다음 단계의 목표로 엣지컴퓨팅의 강화에 힘쓰고 있다. 제조업의 고객은 크게 2가지의 과제가 있다. 첫째는 IoT화를 위한 접속에는 시간과 비용이 든다. 생산현장의 기기와 기존 설비는 접속방법이나 메이커가 가지각색이고 IT 시스템과의 접속방법도 가지각색이기 때문이다. 둘째는 IoT를 활용하기 위한 데이터의 정리에는 방대한 노동력이 필요하다. 가치사슬의 업무 프로세스별로 원하는 데이터가 다르기 때문에 분류에 많은 시간이 소모된다.
이러한 과제를 해결하기 위해서는 오픈 플랫폼이 필요하다. 그런데 플랫폼 실현의 키는 협조와 경쟁이다. 엣지컴퓨팅 영역을 축으로 한 기업과 산업의 틀을 넘은 협력과 협동만이 제조업을 둘러싼 환경에 대응할 수 있다. 이를 위해 일본에서는 엣지크로스 컨소시엄(Edgecross consortium)을 2017년 12월에 발족하여 올해 4월에 사단법인으로 본격 출범했다. 컨소시엄의 회원기업으로는 소프트웨어 메이커, 공작기계 메이커, 산업용PC 메이커, 기기 메이커, SI, 엔드유저 등 폭 넓게 등록되어 있으며 현재 190개 사 이상이 참가하고 있다.
엣지크로스 컨소시엄은 FA와 IT를 협조시키는 일본발의 엣지컴퓨팅 영역의 소프트웨어 플랫폼 ‘엣지크로스’의 사양을 책정하고 보급을 추진하는 활동을 하고 있다. 그 특징은 이렇다. 첫째, 이어진다. 엣지크로스가 데이터 허브가 되어 다양한 통신규격이나 인터페이스의 차이를 흡수하는 것으로, 생산 현장과 IT 시스템과의 데이터 연계가 간단하다. 둘째, 스마트해진다. 엣지크로스가 생산 현장의 데이터를 계층화, 추상화하여 정리·관리하는 것으로 IoT화를 위해 필요한 데이터의 추출이 간단해진다. 셋째는 오픈해진다. 각 플랫폼에서 연계가 진행되어 보다 유연하면서 오픈한 제조 환경이 탄생한다.
이처럼 미쓰비시전기의 e-F@ctory는 FA와 IT 기술을 활용한 제조업 전반에 걸친 토탈 솔루션이며, 엣지크로스를 활용해 제조업의 여러 가지 공정 개선을 촉진한다.
