[뉴스비전e 정윤수 기자] 4차 산업의 핵심인 빅데이터로 다양한 산업에 변화가 일어나고 있다. 빅데이터를 기반으로 한 서비스 실행 시스템의 개발이 중요한데, 국내에서의 빅데이터 분석을 통한 개발 사례를 알아보았다.

스마트 공장은 제조의 설계 및 개발, 제조, 유통 등 생산 전반에서 정보통신 기술로 생산성과 품질을 향상시키는 공장이다. 이 공장의 기반이 되는 것이 바로 빅데이터이다. 빅데이터를 기반으로 하는 스마트 공장은 해외 제조기업과 국내 대기업이 운영하여 좋은 성과를 내고 있다. 

 빅데이터를 기반으로 생산성과 품질을 향상시키는 ‘스마트 공장

 

지멘스가 독일 암벡에 구축한 스마트펙토리 <사진 / 유튜브>

독일 바이에른주 암베르크시에 있는 지멘스의 ‘시스템 컨트롤러’ 생산공장은 컴퓨터가 매일 쌓이는 5000만건의 데이터를 분석해 기계를 언제 가동해야 하고, 언제 작동을 멈춰야 하는지, 에너지 효율을 높이는 최적의 공정은 무엇인지 등을 초 단위로 진단한다. 

효율 개선을 위한 작업도 이뤄진다. 오랜 시간 작동을 안 해도 된다고 판단한 기계의 전원은 자동으로 꺼진다. 

컴퓨터가 재가공한 정보는 제품 개발 부서에 통보해 제품 개발 과정을 개선하는 데 활용한다. 제품이 기획·설계되는 단계부터 판매 이후까지 모든 정보를 모아 제조·생산 효율을 높이는 데 활용한다. 이른바 ‘인더스트리 4.0’이 실현되고 있는 것이다.

이 공장의 자동화율은 75%를 넘는다. 현장 직원들은 불량으로 판명된 제품을 테스트하거나 중요한 의사결정을 내리는 등 생산 전략을 수립하는 업무만 담당한다. 

슈테판 리첼 암베르크 공장 생산엔지니어링부장은 “빅데이터를 활용한 공장 자동화 시스템을 구축하기 위해 2억유로(한화 약 2331억원)를 투자했다”며 “생산공정 개선으로 불량률은 제품 100만개 가운데 11.5개 수준으로 줄었고 생산성은 8배 증가했다”고 강조했다. 

또한 랄프 프랑케 지멘스 공장자동화사업부 사장은 “지멘스의 목표는 자동화가 아니라 비용과 품질을 고려한 최적화”라며 “100%의 자동화가 아니라 사람이 할 때 효율적인 업무와 기계가 할 때 효율적인 업무를 구분해야 한다”고 말했다. 

시몬 빌란트 암베르크 공장 매니저는 소프트웨어도 강조하면서 “앞으로 다가올 제조업 혁신의 핵심은 상품 설계를 위한 아이디어 단계부터 생산까지의 모든 정보를 효율적으로 관리하는 제품수명주기관리(PLM) 시스템 등의 소프트웨어(SW) 기술”이라며 “지멘스는 매년 이익의 20%를 SW 부문에 투자하고 있다”고 말했다.

▲  포스코ICT  자체개발 플랫폼 포스프레임 적용 한국의 ‘스마트 공장’ 구축

스마트팩토리(Smart Factory) 분야에서는 포스코와 함께 지난 2015년부터 광양제철소 후판공장 생산설비에 IoT를 적용해 현장의 데이터를 수집하고, 이를 빅데이터 기반으로 실시간 분석하고 예측함은 물론, AI를 통한 자가학습으로 최적의 제어를 가능하게 하는 스마트팩토리(Smart Factory)를 구축했다.

포스코ICT는 이 과정에서 다른 산업에도 쉽게 적용 쉽게 할 수 있는 자체 Smart Industry 플랫폼인 포스프레임(PosFrame)을 개발했다.  

포스코는 단일 공장으로는 세계 최대 규모인 광양제철소에서 2015년 스마트 팩토리 구축을 시작했다. 그 시험의 장은 바로 두께 6mm 이상의 철강 판재 제품을 만드는 후판공장이다. 광양제철소 후판부는 철강 고유 연속 공정의 축소판이면서 여러 공정을 가지고 있다는 점 때문에 스마트 공장 시범 사업장이 됐다. 

세계 최초로 연속공정인 철강산업에 스마트팩토리(Smart Factory)를 구축한 사례라는 평가다

그룹내 IT서비스를 담당하는 포스코ICT는 이와 같은 사례를 다른 산업에 적용을 하기 용이하도록,  자체 Smart Industry 플랫폼인 포스프레임(PosFrame)을 개발하기도 했다. 

이는 주주총회 발표로도 이어졌다.

미래성장동력으로 ICT 기술 융복합 선언한 3월 포스코ICT 정기주총 <사진 / 포스코ICT>

포스코ICT가 지난 3월  정기 주주총회에서는 타 산업과 ICT기술의 융복합 사업을 확대해 미래 성장 동력으로 삼겠다고 주주들에게 발표했다. 

다양한 산업분야와 IoT, Big Data, AI의 융·복합을 시도해 새로운 '스마트 인더스트리(Smart Industry) 사업기회를 창출해 나각겠다는게 골자다.  주총에서 연임 결정된 최두환 포스코ICT사장은 포스코 권오준 회장과 함께 SIEMENS, GE 등 글로벌 기업을 직접 방문해 협력 방안을 모색하기도 했다.

▲자체개발 스마트인더스트리 플랫폼의 적용 결과

후판 스마트팩토리추진팀에서는 스마트 팩토리 플랫폼 화면에 후판 공정과 관련한 다양한 그래프를 볼수 있는데, 이 통계는 월간 생산량 통계 등 기존에도 볼 수 있던 이른바 ‘매크로 데이터’다. 하지만 2016년 6월 포스코가 ‘포스프레임’이라고 이름붙인 스마트 공장 플랫폼을 완성하면서 ‘마이크로 데이터 트렌드 분석’ 화면도 함께 볼 수 있다. 

최종 생산된 개별 후판 제품에는 모두 고유 번호가 매겨지고 이 제품을 클릭하면 열연 과정에서 받은 압력과 온도의 변화 같은 자료들을 모두 확인할 수 있다. 가장 정밀하게는 0.005초 단위로 수집되는 열연공장의 자료를 모두 모으면 하루 1TB(테라바이트)에 이른다. 

쌓여서 정리된 빅데이터는 불량품이 발생하면 정확한 원인을 분석할 수 있게 해준다. 

광양제철소 관계자는 “예컨대 불량이 발생한 순간 압연 과정에서 주어진 압력에는 문제가 없는데 후판 일부가 두껍게 제작됐다면 후판이 충분히 가열되지 않았을 가능성이 높다고 분석할 수 있다”고 설명했다. 

관련기사

저작권자 © 뉴스비전e 무단전재 및 재배포 금지