여러 자동차 브랜드의 차량 생산 공정에 활용하는 스마트 팩토리

모빌리티 인사이드 시리즈를 통해 미래 자동차에 대해 알아보고 있습니다. 미래에는 차만 스마트 해지는 것이 아니라 차가 생산되는 과정까지도 스마트해질 것입니다. 바로 스마트 팩토리 덕분입니다.

스마트 팩토리란 설계, 개발, 제조, 유통 등 생산과정에 정보통신기술(ICT)을 적용해 생산성, 품질, 고객만족도를 향상시키는 지능형 생산공장을 말합니다. 쉽게 말해 미래 차와 미래 차 부품을 생산하는 공장을 네트워크로 연결하고, 인공지능을 통해 자동화시키며, 가상 세계를 구현해 문제점을 찾아내고 즉시 보완하는 것이죠.

LG전자뿐 아니라 다수 글로벌 프리미엄 자동차 브랜드도 스마트 팩토리를 운영하고 있습니다. 각 브랜드의 스마트 팩토리는 어떤 모습인지 살펴볼까요?

BMW

디지털 트윈 기술을 활용하여 자동차 미래 생산 계획을 수립하는 BMW의 스마트 팩토리 | 이미지 출처: BMW 홈페이지

BMW는 디지털 트윈(Digital twin) 기술을 활용해 실제 생산시설과 동일한 방식으로 작동하는 가상 시설을 구축했습니다. 이렇게 구축된 가상 시설을 활용해 미래 생산 계획을 수립합니다. 실제 시설과 같이 매우 정교하게 표현되어 예측 적중률이 뛰어납니다.

또한 물리적으로 새로운 설비를 갖추거나 시도하기 전에 가상 시설에서 테스트하여 오류를 수정할 수 있어 시간과 비용 모두 절약할 수 있습니다. 뿐만 아니라 언제 어디서나 시설에 접속할 수 있기 때문에 세계 각국의 담당자들이 직접 출근하지 않아도 클라우드에 실시간으로 동기화된 데이터를 확인할 수 있습니다.

메르세데스 벤츠

새로운 자동차 생산 표준 방식을 수립한 메르세데스 벤츠의 ‘팩토리 56’ | 이미지 출처:메르세데스 벤츠 매거진

2020년 9월에 오픈한 메르세데스 벤츠의 팩토리 56(Factory 56)은 ‘지속 가능성, 유연성과 효율성, 디지털화’를 모두 잡는다는 목표를 가지고 있습니다. ‘지속 가능성’과 ’친환경’에 초점을 맞춘 이 공장은 지붕에 설치한 태양광 패널을 통해 시설 전체 소비 에너지의 30%를 충당하고 있습니다. 추가로 생산된 전력은 재활용 자동차 배터리에 저장하는 알뜰함도 갖추고 있습니다.

또한 공장 옥상에서 생산된 에너지 중 40%는 녹화사업을 통해 오염된 물과 빗물을 분리하는 시스템으로 사용됩니다. 이렇게 분리된 빗물은 주변 용수로 부담을 완화하고 새 녹지 공간 조성에 사용됩니다. 공장 외벽도 재활용 콘크리트를 사용했습니다. 문서도 디지털화해 연간 10톤의 종이를 절약하고 있습니다.

‘팩토리 56’의 자동차 생산 공정 | 이미지 출처: 메르세데스 벤츠 매거진

공장 내에서 발생하는 모든 사항은 클라우드에 저장됩니다. 이렇게 저장된 데이터는 언제 어디서든 접근이 가능하기 때문에 재고나 품질 관리 정보가 투명해져서 생산 효율도 증가하고 관련 부서 간 의견을 나누기도 편리합니다.

아우디

기존 조립 공정을 단축한 아우디의 스마트 팩토리 | 이미지 출처:아우디폭스바겐코리아 뉴스룸

아우디는 물리적인 프로토 타입 없이 VR을 사용해 조립과정을 시뮬레이션합니다. 디지털 트윈을활용해 장비, 툴과 같은 모든 운영 시설을 3D 스캔으로 복제해 VR 소프트웨어에 추가하는 것이죠.

이는 실제 생산 전에 제조 과정을 완벽하게 재현, 생산과정을 미리 계획하고 검증할 수 있어 비용과 시간 부담을 줄일 수 있습니다. 이렇게 아우디는 디지털 트윈 기술을 활용한 VR로 시간이나 장소의 제약 없이 몇 년치 미래 생산 계획을 정확하게 수립하고, 안정적으로 업데이트합니다.

아우디를 소유한 폭스바겐 그룹의 스마트 팩토리 전경 | 이미지 출처 : 아우디폭스바겐코리아 뉴스룸

아우디 역시 스마트 팩토리에 100% 친환경 전기를 공급받고 있는데요. 2025년까지 순수 이산화탄소 중립 생산지를 달성하는 것이 목표입니다.

LG전자

지능형 자율 공장 체제로 전환된 창원의 LG스마트파크

LG전자의 첫 번째 스마트 팩토리는 창원에 있는 LG스마트파크입니다. 이곳에서는 자동차 부품은 생산하지 않지만 Home Appliance 제품들이 생산되죠. 지능형 자율 공장 체제로 전환된 LG스마트파크는 생산성 및 품질을 끌어올리고, 정확도와 효율성을 극대화시키기 위해 전체 생산공정을 자동화하고 있습니다.

그 뿐 만이 아니죠. 통합 모니터링 시스템도 도입하고, 생산 프로세스에 빅데이터를 활용하고, 인공지능 딥러닝을 통한 품질 예측 시스템도 구축했습니다. 생산공정 전체가 다 디지털화 되었습니다. 효과가 있었냐고요? 기존 최대 200만 대 수준이던 연간 생산능력이 300만 대 이상까지 증가해서 생산성이 50% 늘어나는 성과를 보였습니다.

지능형 자율 공장 체제로 전환된 창원의 LG스마트파크

앞으로 LG전자의 전장 부품 사업과 함께, LG전자가 만들어 나갈 스마트 팩토리에도 많은 관심 가져 주세요.

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