[선진기업을 찾아서]설비 연동 MES로 중소기업 DX 혁신 이끌다

[새전북신문]

전북 전주 소재 스마트공장 공급기업 주식회사 헤드아이티(대표 라정진, 김재환/사진)가 플라스틱 필름 제조기업 주식회사 안성기업에 MES와 설비연동 기반의 제조 DX 환경을 구축해 제품 불량율을 기존 2.87%에서 2.5%로 낮추고, 제조리드타임을 개선하는 성과를 이끌어냈다. 안성기업의 업무 프로세스와 압출성형 공정, 기존 설비·제어환경을 분석해 MES·PDA·바코드·PLC·산업용 통신·설비 데이터 수집을 통합하고, 생산현장을 데이터 기반 스마트공장으로 전환한 결과다. 이번 스마트공장 구축을 담당한 헤드아이티는 데이터·클라우드 기술을 기반으로 제조현장의 DX/AX 혁신을 지원하는 제조 전문 IT기업으로, 제조·설비 데이터를 연결해 생산성·품질·원가·납기(P/Q/C/D) 혁신을 지원한다. 헤드아이티는 이번 사업을 통해 MES 개발부터 현장 업무분석, 설비 인터페이스, PLC·산업용 통신, 데이터 수집 및 제조데이터 활용까지 연결하는 스마트공장 통합 구축 역량을 보여줬다. 특히 이번 안성기업 스마트공장 구축사례는 수요기업이 보유한 제조 노하우와 헤드아이티의 MES·설비연동·제조데이터 기술을 결합해 기존 제조현장을 데이터 기반으로 전환한 현장 중심의 스마트공장 사례이다. 이에 따라 유사한 생산 환경을 가진 중소 제조기업의 디지털 전환에도 활용할 수 있는 모델이 될 것으로 기대한다.

△수기·경험 중심 관리로 생산·재고·품질 추적 한계

안성기업은 필름 압출성형 생산과정에서 생산지시, 자재투입, 생산실적, 재고 및 품질정보가 수기와 작업자 경험을 중심으로 관리되어 생산현황과 재고를 실시간으로 파악하기 어려웠다. 게다가 필름두께, 냉각온도, 생산중량, 스크랩 중량 등 주요 공정·품질 데이터가 제품 LOT와 체계적으로 연결되지 않아 품질 이상 발생 시 원인 추적과 분석에 한계가 있었다.

△PDA 현장업무 + 현황판 실시간 모니터링 + 중량저울 자동수집

MES에서는 수주를 시작으로 생산계획, 생산지시, 자재입고, 생산실적, 제품입고, 재고관리 및 출하까지 제조업무 전반을 하나의 데이터 흐름으로 연결했다. 또한 자재와 제품에 바코드 식별체계를 적용하고 PDA를 활용해 생산실적, 자재 이동, 재고실사 및 출하업무를 현장에서 즉시 처리할 수 있도록 했다. 중점을 둔 또 하나의 분야는 설비 데이터의 자동수집과 MES 연계입니다. 압출성형설비의 냉각온도센서와 PLC, RS-485, Ethernet 등 산업용 통신기술을 활용해 설비를 전면 교체하지 않고도 필요한 데이터를 수집할 수 있도록 구축방안을 설계했다. 이를 통해 압출성형 품질에 영향을 미치는 Chiller 냉각온도, 에어링기 필름두께, 생산중량 및 스크랩 중량등의 데이터를 MES와 연계하고 작업지시, 제품 및 자재 LOT별로 관리할 수 있는 제조이력 체계를 구축했다.

△에어링기 자동화와 MES 연계로 품질관리까지 디지털화

필름 압출공정에는 에어링기 자동화설비를 도입하고 PLC와 MES를 연계해 필름두께 데이터를 실시간으로 수집·관리하는 체계를 구현했다. 제품별 목표두께와 실제 측정값을 데이터로 관리하고, 냉각온도와 두께 변화 등 주요 공정조건을 제품 LOT와 연계함으로써 향후 품질편차가 발생했을 때 당시 생산조건을 추적하고 원인을 분석할 수 있는 기반을 마련했다. 전자저울 및 중량수집장치도 MES와 연결해 생산중량과 스크랩 중량을 데이터화한다. 이를 통해 생산량뿐만 아니라 원재료 사용과 손실까지 분석할 수 있어 향후 생산성 및 원가관리 개선에도 활용할 계획이다.

안성기업 관계자는“헤드아이티와 함께 생산현장의 업무와 설비를 분석하면서 단순 전산화가 아닌 실제 현장에서 활용할 수 있는 스마트공장을 구축하는 데 중점을 뒀다”며 “앞으로 축적되는 제조데이터를 활용해 품질편차와 원재료 손실을 줄이고 생산성과 고객 신뢰도를 높여 나갈 계획”이라고 전했다.

헤드아이티 관계자는 “스마트공장의 경쟁력은 시스템을 설치하는 것에서 끝나는 것이 아니라 현장의 설비와 사람, 업무에서 발생하는 데이터를 하나로 연결하고 이를 실제 개선활동에 활용할 수 있도록 만드는 데 있다”며 “앞으로도 중소 제조기업의 현장 특성에 최적화된 MES와 설비연동 기술을 기반으로 고객기업의 지속적인 제조혁신을 지원하겠다”고 밝혔다. /박상래 기자