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기획특집

[등대공장 완전정복] ‘프로세스 최적화’ 등대공장 선정된 철강 기업의 공통점

철강 제조 공장의 Baoshan Iron&Steel, POSCO, Tata Steel의 등대공장 선정 공통점은?

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[헬로티=함수미 기자]

 

어두운 밤불을 켜 목표 지점을 알려주는 등대, 4차 산업 시대에 제조업이 나아가야 할 방향을 알려주는 등대가 있다. 바로 ‘등대공장’이다. 등대공장은 4차 산업혁명의 핵심기술을 활용해 세계제조업의 미래를 이끄는 공장을 의미한다.

 

 

4차 산업혁명 시대, 스마트팩토리는 제조업이 나아가야 할 목표 지점이 틀림없다. 스마트팩토리는 생산 공정에 인공지능·빅데이터·사물인터넷 등 4차 산업혁명의 핵심 기술을 적용해 생산성·품질·고객만족도를 향상하는 생산공장이다.

 

등대공장에 등재된 Process industries 부문에 철강 제조 공장은 Baoshan Iron&Steel, POSCO, Tata Steel이다.등대공장에 선정된 철강 제조 공장의 공통점은 무엇일까?

 

Baoshan Iron&Steel, 스마트 제조로 품질·효율성 향상

 

Baoshan Iron&Steel(이하 BAOSTEEL)은 2000년 2월 Shanghai Baosteel Group Corporation에 의해 설립됐다. 2017 년 2월 Baosteel은 Wuhan Iron & Steel을 흡수 합병해 BAOSTEEL을 Shanghai Baoshan, Wuhan Qingshan, Nanjing Meishan 및 Zhanjiang Dongshan과 같은 주요 제조 기지를 소유한 회사로 전환됐다.

 

BAOSTEEL은 '혁신, 조정, 녹색, 개방성, 포용성'이라는 기업 비전의 목표를 가지고 중국 제조업을 이끌고 있다. 세계경제포럼(이하 WEF)는 BAOSTEEL을 일찍이 디지털화를 채택해, 인공지능과 첨단 분석을 폭넓게 구현해 디지털 시대에 산업 경쟁력을 유지할 수 있게 해 5천만 달러의 가치를 창출했다고 설명했다.

 

 

WEF는 ▲고급 분석을 통한 운영 계획으로 83% 계획 효율성 증가 ▲프로세스 최적화에 적용된 고급 IIoT $15m 재료 및 품질 비용 감소 ▲장비 및 프로세스 데이터를 집계하는 예측 유지보수 30% 장비수명 증가 ▲인공지능에 의한 육안검사로 70% 노동효율 향상 ▲실시간 추적, 무인 운영 및 자동 계획을 통한 물류 지원으로 $27m 물류비용 감소를 달성해 BAOSTEEL를 등대공장으로 선정했다고 밝혔다.

 

중국 외신에서는 BAOSTEEL이 신종 코로나 바이러스 상황에서도 생산성을 유지하기 위해 스마트 제조 및 물류 강점을 활용하고 있다고 전했다. 원격 유지 보수 작업, 빅데이터 및 인공 지능과 같은 지능형 기술을 사용해 끊임없는 생산을 유지한다는 것이다.

 

또한, 바오산에 있는 200m 길이의 주요 생산 라인 2개는 완전히 무인화되어 있어서 각 라인은 검사를 위한 2~3명의 작업자만 있으면 된다. 지난 몇 년 동안 BAOSTEEL은 상하이 기지에서 마케팅 및 판매, 연구 개발, 제조, 물류, 금융 및 서비스를 위한 절차에서 여러 디지털 및 지능형 생산 라인을 구축했다.

 

BAOSTEEL의 정보 제조 사무소 부국장 Zou Yuxian은 "스마트 제조는 지능형 방법론을 통해 품질과 효율성을 향상하는 것을 목표로 한다"고 말했다.

 

Tata Steel Kalinganagar 공장, '출시 기간 단축'

 

Tata Steel은 총 3개의 공장이 등대공장으로 선정됐다. 인도의 Kalinganagar 공장, Jamshedpur 공장, 네덜란드의 IJmuiden의 공장은 글로벌 등대공장 네트워크에 이름을 올렸다.

 

WEF는 Tata Steel Kalinganagar 공장(이하 TSK) 디지털 및 분석 솔루션에 대한 상당한 투자와 역량 강화로 출시 기간을 50% 단축했다고 평가했다. 공장이 초기 단계에서 최대 용량을 달성 할 수 있는 속도에 대한 새로운 표준을 설정하는 데 도움을 줬다는 것이다.

 

 

▲용해로 내 응집 영역 형상의 시각화 7% 처리량 상승 ▲실리콘을 예측하고 제어하는 AI 모델 33% 품질 변동성 감소 ▲AA 기반 동적 프로세스 제어 모델 10% 처리량 상승 ▲원료부터 고객까지 제조 공정을 계획하기 위한 제어 시스템으로 고객 배달 리드타임 50 %단축 ▲예측 유지 관리 구축으로 계획되지 않은 다운타임 감소 등을 선정 이유를 꼽았다.

 

TSK는 WEF의 글로벌 등대 네트워크에 포함된 최초의 인도 제조 공장이다. 2019년 7월, TSK는 글로벌 등대공장 네트워크에 선정됐다. Tata Steel의 CEO 겸 MD인 T.V. Narendran은 "TSK는 최첨단 장비 및 유틸리티를 보유하고 있을 뿐만 아니라 자동화 및 디지털 개입을 통해 생산성을 높이고 있다. TSK의 역량을 8 MnTPA로 늘릴 때 최고의 기술을 구현하고 가치 사슬 전반에 걸쳐 운영 효율성을 높일 것이다"라고 말했다.

 

Tata Steel-Jamshedpur 공장, 비용 효율적 솔루션

 

2021년 3월, 인도의 Jamshedpur 공장도 등대공장에 선정됐다. 등대공장 네트워크의 핵심 요소 중 하나는 기업과 산업 전반에 걸쳐 비용 효율적인 방식으로 확장 할 수 있는 솔루션을 발견하고 향상하려는 노력이다.

 

 

▲가격 예측을 통한 신속한 구매 4% 조달 원가 감소 ▲디지털 사용 협상으로 상시 등가 생산성 20% 향상 ▲고급 분석을 통한 최적화된 운영 계획으로 서비스 비용 21% 감소 ▲인공지능 유도 기계성능 최적화로 탈주배출량 50% 감소 등의 성과가 등대공장의 선정 이유가 됐다.

 

Tata Steel Jamshedpurd은 1907년에 설립된 공장에서 2021년에 이런 인정을 받기까지, 회사의 지속적인 개선 문화, 변화를 수용하고 지속해서 기술 발전에 동조하고 직원 역량에 집중한 노력에 대한 증거라고 밝혔다.

 

4차 산업혁명 기술 이용한 프로세스의 최적화

 

Baosteel과 Tata Steel의 공통점은 4차 산업혁명 기술을 이용한 프로세스의 최적화를 구현했다는 것이다. 이를 통해 물류·재료·품질 비용은 줄이고 예측 유지보수를 통해 장비수명은 늘렸다. 한국의 등대공장 포스코도 제철소의 인공지능화를 통해 제조 시간은 줄이고 생산량을 늘렸다.

 

철강 제조업은 큰 비용이 투입되기 때문에 프로세스 최적화를 통해 비용은 절감하고 생산량을 늘리는 것이 무엇보다 중요하다. 생산 공정에 인공지능·빅데이터·사물인터넷 등 4차 산업혁명의 핵심 기술을 적용해 철강 제조 공정의 최적화를 이루는 것이 제조업이 나아가야 할 미래일 것이다. 






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