마블 시리즈에서 아이언맨의 똑똑한 비서로 활약한 자비스(J.A.R.V.I.S.)! 혹시 어떤 뜻인지 알고 계시나요?

Just A Rather Very Intelligent System의 약자로 ‘그냥 매우 똑똑한 시스템’을 뜻합니다. 영화 속에서도 이름에 걸 맞는 기능들로 우리를 놀라게 했죠. 하지만 어느 순간부터는 놀랄 일이 줄었습니다. 음성인식, 스케줄 예약, 사용자 기반 맞춤 검색, 상황인지 등 우리 일상에서도 만날 수 있는 기능이 많아졌기 때문인데요. LG전자는 똑똑한 인공지능을 기반으로 한 ‘지능형 자율공장’을 선보여 업계에 큰 관심을 받고 있습니다.

지능형 자율공장이란?

지능형 자율공장은 제품 생산의 전 과정을 지능화 ・ 자동화 한 미래형 공장입니다. 수년 전 대두되었던 공장 자동화는 로봇들이 미리 정해진 값의 일을 처리하는 수준이었다면, 지능형 자율공장은 ICT(정보통신)기술, IoT(사물인터넷) 기술 등을 기반으로 공장의 모든 설비들이 서로 정보를 주고 받으며 지능적으로 운영되는 게 특징입니다.

예를 들어 생산 공정 중 자재가 모자라는 시점이 되면 AGV(Automated Guided Vehicle: 무인운반로봇)가 상황을 인지해 즉시 부품을 운반해주고요. 공정상 불량이 생기면 그 원인을 시스템이 스스로 분석해 해결할 수 있습니다. 즉, 사람이 점검하지 않으면 바로 알 수 없는 상황들을 미리 예측해 리스크를 줄일 수 있죠. 아이언맨 자비스처럼 슈트의 남은 전력량이나 이상을 미리 감지해 알려주는 거와 비슷한 원리입니다.

지능형 자율공장은 능동적인 자동화 시스템을 통해 불량률을 최소화하고 높은 품질의 제품 생산이 가능합니다. 스마트 팩토리(Smart Factory)라고 불리며 기존의 한계를 넘어설 최적의 시스템으로 평가 받고 있는데요. 최근 다른 글로벌 기업들도 도입하고 있습니다.

혁신 제품 생산에 적합한 지능형 자율공장

l 미국 테네시 주에 위치한 ‘지능형 자율공장’인 LG전자 세탁기 공장 전경

바로 어제(29일), LG전자는 세계 최고 수준의 지능형 자율공장인 테네시 세탁기 생산 공장을 준공했습니다. 신공장은 금속 가공, 플라스틱 사출 성형, 도색 등을 하는 부품 제조라인, 각종 부품들을 표준화된 규격으로 만드는 모듈 조립라인, 세탁기를 완성하고 포장하는 생산라인 등 원스톱(One stop) 통합 생산 체계를 갖췄는데요. 지능화된 공장 설계와 고도의 통합생산관리시스템으로 생산 제품이 바뀌어도 몇 분 내로 공정을 시작할 수 있습니다.

l 미국 테네시 LG전자 세탁기 공장 생산라인

특히 필요한 부품의 종류, 수량 등을 실시간으로 파악해 자동 공급해주는 ‘부품 공급 자동화 시스템(SPS: Set Parts Supply)’, 자동으로 제품을 포장하고 상태를 점검하는 ‘포장 자동화 시스템’ 등 높은 수준의 지능형 자율공장 설비를 구축했습니다. 그리고 신공장 통합관제센터에서는 개별 부품부터 완제품까지 철저하게 품질을 관리합니다. 제품의 내구성을 검증하는 가속 수명 시험을 비롯해 전기안전, 소음, 진동, 기능검사 등 정밀한 품질검사를 통과한 제품만 출하하죠.

l 2023년 초 재건축 마친 후의 LG전자 창원1사업장 조감도

LG전자는 테네시 세탁기 생산 공장 설비 경험을 바탕으로 국내에도 약 6천억 원을 투입해 지능형 자율공장을 구축하고 있습니다. 바로 2023년 초 재건축을 마칠 창원1사업장입니다. 1976년 준공된 LG전자 창원사업장은 글로벌 생활가전 R&D(Research and development, 연구개발)와 생산 컨트롤 타워 역할을 합니다. 이번 지능형 자율공장 전환을 위해 자동화 · 지능화 기술을 적용한 통합 관제 시스템을 도입할 예정인데요. LG전자는 왜 이렇게 큰 비용과 시간을 투자해 지능형 자율공장으로 전환할까요?

l LG전자 창원1사업장 전경

과거 창원1사업장에서 생산하던 주요 제품이 지금과 비교하면 상대적으로 부품이 많이 필요하지 않은 전자레인지, 중소형 냉장고 위주였습니다. 일자 형태의 컨베이어 벨트 위를 흘러가면서 라인별로 하나의 제품을 생산하는 방식이었죠. 이후 소비자들의 소득수준이 늘어나고 라이프스타일이 변하면서 창원에서 생산하는 주요 제품도 달라졌습니다. 중소형 중심에서 냉장고, 정수기 등 점차 대형화 ・ 다양화가 됐습니다.

l LG전자 창원1사업장의 변화

주요 생산 제품이 변한만큼 공정에도 변화가 필요한데요. 먼저 부품들을 표준화된 규격으로 만드는 모듈 설계로 생산의 복잡한 요소를 줄이고, 기존에 흩어져있던 생산라인을 하나로 모아 통합해 생산 효율을 높일 계획입니다. 그리고 무인 운반을 기반으로 한 최첨단 물류 시스템, 품질 검사 자동화 등을 통한 품질경쟁력을 높이고, 분산돼 있던 기능별 관제 시스템을 하나로 통합할 예정이죠. LG전자는 자동화・정보화를 기반으로 한 지능형 자율 생산 방식을 접목해 부품 수급부터 완제품 생산, 품질검사에 이르는 전 과정의 효율과 품질을 극대화 할 예정입니다. 이러한 변화를 통해 고객 맞춤형 생산도 가능해지는데요. 생산품목이 다양해지고, 생산량이 연간 200만대에서 300만대로 최대 50% 늘어날 예정이라고 하니 효율 끝판왕 공장이 탄생하는 셈이죠.

지능형 자율공장의 꽃, 로봇 기술

l 로보스타의 로봇 제조 현장 방문한 LG전자 조성진 부회장

LG전자는 지능형 자율공장 구축을 위한 로봇 기술 확보에도 열을 올리는 중입니다. 지난해 7월, 선진화된 산업용 로봇 기술을 확보하기 위해 로보스타를 인수했죠. 로보스타는 국내 최고 수준의 산업용 로봇 기술을 갖춘 회사로 디스플레이, 반도체, 자동차 등 생산 공정에서 사용되는 로봇을 생산합니다. 양사는 앞으로 LG전자의 인공지능, 자율주행 기술과 로보스타의 산업용 로봇 제조 기술을 기반으로 시너지를 극대화할 예정인데요. 지능형 자율공장 구축에도 로보스타의 산업용 로봇 기술을 적극 활용할 계획입니다.

l LG전자의 산업용 자율주행로봇 ‘모바일 매니퓰레이터’

지난 4월에는 세계 최대의 산업기술전시회 ‘하노버 메세 2019’에 참가해 지능형 자율공장에 필요한 제조 솔루션들을 공개했습니다. LG전자는 산업용 자율주행로봇, 인공지능 검사 솔루션, 지능형 자율공장 통합 플랫폼, 산업용 센서 등을 선보였습니다. 관람객들의 눈길을 가장 많이 끌었던 제품은 산업용 자율주행로봇 ‘모바일 매니퓰레이터(Mobile Manipulator)’였습니다. 이 장비는 제품 운반부터 불량 검사까지 가능해 생산성과 품질을 높이는데 효과적입니다. 한마디로 지능형 자율공장에서 꼭 필요한 로봇이라고 볼 수 있는데요. 행사 당시 ‘모바일 매니퓰레이터’ 시연 모습을 본 많은 관람객이 “와우”하며 감탄했습니다.

l 로보스타의 수직다관절 로봇과 수평다관절 로봇

‘하노버 메세 2019’에서는 총 6개의 관절로 구성돼 인간의 팔과 가장 유사한 동작을 할 수 있는 수직다관절 로봇, 생산라인에서 부품 운반, 조립 등 다목적으로 사용하는 수평다관절 로봇 등도 전시했습니다. 특히 수직다관절 로봇은 움직임이 유연해 안전 사고의 위험이 있는 작업을 사람 대신 할 수 있는데요. 최근 LG전자 인천 자동차 부품 생산 라인에 투입돼 부품을 공급하는 역할을 하고 있죠. LG전자는 로보스타의 다양한 로봇을 LG계열사 전반으로 확대할 예정입니다. 로봇들이 산업 현장에서 어떤 활약으로 사람들을 도울지 기대되죠?

l LG전자는 인공지능 검사 솔루션 ‘마빈’으로 불량을 검출하는 화면

LG전자는 인공지능 검사 솔루션 ‘마빈(MAVIN, Machine Learning based Vision Inspection)’도 소개했습니다. 디스플레이, 카메라모듈, 전기차 배터리 등 다양한 부품의 검사 장비에 ‘마빈’을 적용하면 불량 판정 정확도가 99% 이상으로 향상하는데요. 불량률 지킴이로 완벽한 제품을 만드는데 큰 역할을 합니다.

생산 효율을 극대화하고 불량률을 최소화 해주는 지능형 자율공장! 제조 경쟁력과 고객 만족도를 동시에 높여주는 최적의 설비 솔루션이라고 할 수 있는데요. 기능도 품질도 혁신으로 이끌기 위해 노력하는 LG전자의 노력을 지켜봐 주세요!