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스마트공장 체험 우수 구축사례

스마트공장 우수 구축사례

‘(주)삼정산업’ 품질검사 측정 시스템과 MES로 제품 혁신 달성!

2020. 12. 4. 15:00 URL 복사
㈜삼정산업은 1992년 국내 최초로 콘크리트 성형 몰드의 베이스를 담당하는 보드를 강철 재질로 제작한 기업입니다. 현재 국내 스틸(강철) 보드 제작 시장의 90% 이상을 점유하고 있으며, 해외 70여개 국에도 수출을 진행하고 있습니다. 삼정산업이 이런 글로벌 기업이 될 수 있었던 것은 이희만 대표의 ‘틈새시장 공략’ 전략 덕분이었습니다.

몰드베이스는 콘크리트 제품 및 모양을 잡는 받침개념으로 진동을 가해 시멘트와 모래를 섞고 모양을 잡는 역할을 합니다. 이러한 몰드베이스는 제품이 조금만 불균형해도 바로 불량이 발생합니다. 삼정산업은 이러한 문제를 분석하여 설비 공정에 자동화 시스템을 도입하고, 끊임없는 연구 개발을 통해 스틸(강철) 재질의 ‘삼정와우보드’를 생산해냈습니다. 전세계 업체의 90~95%가 사용하는 나무재질 몰드 베이스와의 무게 차이로 인해 교체 비용의 벽에 가로막혔지만, 이희만 대표는 포기하지 않았습니다. 그리고 결국에는 나무 무게와 같은 스틸 몰드베이스 개발에 성공했습니다. 더 나아가 삼정와우보드를 청소하고 관리할 수 있는 보드클리너, 콘크리트제품의 품질을 향상 시켜주는 설비도 함께 개발했습니다.

끊임없는 기술개발을 통해 기술특허 및 디자인 특허를 62건 이상 보유하게 된 삼정산업! 최근에는 환경경영에도 관심을 가지고 100% 재활용 가능한 소재로 제품을 생산하는 등 환경친화적인 제품 생산에도 박차를 가하고 있습니다.
스마트공장 시스템을 통한 제품 품질 향상
㈜삼정산업은 고품질의 평탄도 MES(Manufacturing Execution System) : 생산관리시스템, 제조 현장의 실시간 모니터링, 제어, 물류 및 작업내역 추적 관리, 상태 파악, 불량관리 등에 초점을 맞춘 현장 시스템 를 가진 제품을 생산할 수 있었지만 한 가지 문제점이 있었습니다. 삼정산업 제품의 다양한 원소재는 소재마다 특성이 달라 가공 시에 변형률이 제각각이었습니다. 그래서 1차 가공 시에 원소재에 따라 공정 모드를 변경해야 했는데 다양한 열변형 형태로 평탄도 공정의 모드를 자주 교체하다 보니 생산효율이 떨어질 수밖에 없었던 것입니다. 1차 가공 시 어떤 제품은 볼록하게 올라오고, 어떤 제품은 오목하게 올라와 2차적인 작업을 하는 데 많은 힘을 쏟아야 했습니다. 그뿐만 아니라 이러한 문제를 해결하기 위해 공정 모드를 사람이 수시로 체크해 교체해줘야 하다 보니 불량도 발생할 가능성이 컸고 제조 시간도 많이 소요됐습니다.

이러한 문제를 해결하기 위해 삼정산업은 문제 발생을 원천적으로 차단할 수 있는 스마트공장 시스템 도입을 결심, 정부지원 1억 원, 자부담 1억 원 등 총 2억 원을 들여 스마트공장을 구축했습니다. 삼정산업이 도입한 스마트공장 시스템은 평탄도 공정 이후 스틸보드의 평탄도를 측정할 수 있는 품질검사 측정 시스템이었습니다. 양품과 불량품을 구분해 적재하는 하드웨어를 탑재한 시스템과 함께 MES MES(Manufacturing Execution System) 시스템도 구축해 측정검사를 실시간으로 모니터링할 수 있게 했습니다.
실시간 품질정보 수집과 함께 분석 관리가 가능해졌고,
생산현장에서는 손쉽게 정보를 공유하게 되면서 품질에 대한 의식을 더욱 고취시킬 수 있게 됐습니다
이희만 ㈜삼정산업 대표이사
스마트공장의 도입으로 실시간으로 공정 제어와 모니터링이 가능해짐으로써 제조상 문제가 발생했을 때 명확한 원인 규명이 가능해져 빠르게 해결방법을 모색 할 수 있게 됐습니다. 삼정산업은 앞으로 MES 완전 구축과 SPC3)를 통해 완전한 스마트공장을 만들어나갈 계획입니다.
한눈에 보는 스마트공장 도입 전·후
(주)삼정산업의 스마트공장 Before & After
㈜삼정산업은 사람이 직접 하던 힘든 작업을 스마트 센서 도입으로 컴퓨터를 통해 자동으로 진행될 수 있도록 개선했습니다. 그리고 평탄도 품질검사 측정 시스템을 도입해 제품 품질을 향상시켰고 공정시간을 줄여 납기준수율 100%를 달성했습니다. 뿐만 아니라 MES 시스템을 도입하면서 실시간으로 생산관리를 할 수 있게 됐습니다.
스마트 센서를 이용한 편리한 공정 작업
글라인딩 작업 등 과거에는 사람이 직접 육안으로 겉면을 판단하고 진행해야 했습니다. 노동 강도가 상당했고 숙련자가 아니면 하기 어려운 작업이었습니다. 이러한 애로사항을 해결하고자 센서 도입을 결정했습니다. 센서를 통해 작업 부위가 자동으로 감지되고 작업도 그에 맞춰서 진행되는 환경이 구축되자 자연히 근로자들의 노동 강도가 줄어들었습니다.더불어 공정 과정에서 발생하던 오류도 감소됐습니다.
평탄도 품질 검사 측정 시스템을 통한 제품 품질 향상
과거에는 공정의 모드를 자주 교체해줘야 해서 시간도 오래 걸리고 사람이 하다 보니 제품의 품질에 대한 신뢰도도 낮았습니다. 하지만 평탄도 품질 검사 측정 시스템을 통해서 양품과 불량품을 구분해 적재할 수 있게 되면서 제품 품질이 크게 향상되었습니다. 뿐만아니라 공정에 따른 시간도 줄어들어 납기준수율 100%를 달성할 수 있었습니다.
MES 도입을 통해 실시간 생산관리 가능
과거에는 제조 공정과정을 정확하게 확인하기가 힘들어 생산계획과 관리에 어려움을 겪었습니다. 하지만 MES를 도입함에 따라 1일 생산량, 불량률, 불량의 원인등 제조 공정 과정 데이터를 통해 실시간으로 생산관리가 가능해졌습니다. 또한 생산량이 예측이 가능해지면서 생산계획도 세울 수 있게 되었습니다.
이희만 대표이사가 말하는 ㈜삼정산업, “고객의 어떠한 요구에도 당당히 대응할 수 있게 됐습니다!”
이희만 대표이사가 말하는 ㈜삼정산업, “고객의 어떠한 요구에도 당당히 대응할 수 있게 됐습니다!”
Q 스마트공장을 도입하게 된 계기가 궁금합니다.
A 사실 지금까지는 사람의 힘에 의존해서 생산해온 부분들이 많았습니다. 생산이나 품질관리가 주먹구구식으로 관리되는 것들도 있고, 몇몇 숙련공의 경험에 의존하는 경향이 많았습니다. 4차 산업혁명 시대라고 하지만, 2~3차 산업의 중간 지점에 머물러 있는 공장 현장을 보면서 경영자와 근로자 모두가 만족할 수 있는 공장 환경을 만들고자 했습니다. 무엇보다 스틸 몰드 베이스 부문 전 세계 시장 80%를 점유하고자 하는 목표를 세웠는데, 이를 달성하려면 공장이 표준화되고 체계적으로 움직이도록 하는 게 필요하다고 생각했습니다. 그래서 2019년에 스마트공장을 신규 도입했고 현재는 고도화를 진행하고 있습니다.
Q 어떤 점에 중점을 두고 시스템을 도입하셨는지와 도입 효과가 궁급합니다.
A 삼정산업의 제품 품질 기준이나 규격 등은 고객 요청에 따라 결정되는 경우가 많습니다. 고객들이 공통적으로 원하는 경량, 부식 최소화, 제로에 가까운 평탄도 등에 초점을 맞춰 스마트공장 도입을 진행했습니다. 무엇보다 정확한 1일 생산량을 바탕으로 정확한 납기일을 산출해내고, 평탄도 데이터를 고객에게 전달해줄 수 있어야 한다고 생각했습니다. 그래야만 품질에 대한 고객들의 신뢰를 얻을 수 있어서 그러한 부분을 중점에 두고 실행했습니다.
그래서 스마트공장 도입 후 대략적으로만 알고 있었던 1일 생산량에 대한 데이터를 정확하게 알 수 있게 되었습니다. 그전에는 생산량을 더 늘리고 싶으면 기기 도입만을 생각했는데 생산 데이터를 통해 생산량이 향상되지 않는 이유를 찾을 수 있었습니다. 이에 대해 바로 조치할 수 있었다는 점이 스마트공장 도입 효과 중에 하나라고 할 수 있습니다.
Q 앞으로의 계획은 어떻게 되시나요?
A 아직은 프로세스마다 보완해야 할 부분이 많고 정교하게 컨트롤을 하려면 투자해야 할 부분도 많습니다. 시스템의 효율을 극대화하기위해 주변 장치나 소프트웨어도 업그레이드할 계획입니다. 그리고 전 세계 비대면 고객을 위해 VR 시스템을 구축해, 어느 곳에서도 공장에서 일하는 모습을 실시간으로 볼 수 있는 환경을 만들고 싶습니다. 직접 와보지 않아도 실제로 보고 있는 듯한 느낌을 드리고 싶습니다. 이러한 고도화를 거쳐서 궁극적으로 삼정산업을 세계 1등의 스마트 등대공장으로 만들고 싶습니다.
한눈에 보는 스마트공장 도입 효과
한눈에 보는 스마트공장 도입 효과
㈜삼정산업은 스마트공장 도입을 통해 4가지 효과를 확인했다고 전했습니다. 먼저 시간당 생산량이 317% 증가했습니다. 그리고 완제품불량은 31% 감소했고 제조 원가도 장당 2,000원 가량 낮출 수 있었습니다. 또한 납기 준수율도 5% 증가하는 성과를 얻었습니다.
현장의 실무진들이 직접 말하는 ㈜삼정산업, 스마트공장은 편리한 작업환경의 밑거름
도입 이후 가장 편리해진 점은 무엇인가요?
숙련자가 아니면 하기 힘들었던 일을 센서를 통해 하다 보니
노동 강도가 크게 줄어서 편리해졌습니다.
신귀숙 임원 부사장
도입 이후 가장 편리해진 점은 무엇인가요?
스마트공장 도입 후 공정 데이터가 쌓이면서 통계를 낼 수 있게 되었고,
이를 바탕으로 공정 개선을 할 수 있게 되었습니다.
송기명 기술연구소 책임연구원
도입하는 과정에 어려운 점은 없었나요?
처음에는 새로운 시스템에 대해 배우고 적응하는 것이 어려웠지만
시간이 지나고 나서는 모든 공정 과정을 한 번에 볼 수 있어서 좋았습니다
박성진 선임연구원
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