정대화 LG전자 생산기술원장 사장(왼쪽)과 송시용 스마트팩토리사업담당./사진=LG전자 제공
정대화 LG전자 생산기술원장 사장(왼쪽)과 송시용 스마트팩토리사업담당./사진=LG전자 제공
LG전자가 지난 66년간 축적해 온 제조·생산 데이터와 노하우에 인공지능(AI), 디지털전환(DX) 등을 접목한 스마트팩토리 솔루션 사업에 속도를 낸다고 18일 밝혔다.

LG전자는 올 초부터 본격적으로 뛰어는 스마트팩토리 솔루션 사업은 생산기술원이 그간 진행해 온 생산 컨설팅, 공법·장비 및 생산운영시스템 개발, 생산기술 인력 육성 등의 스마트팩토리 구축·운영 노하우와 기술력을 외부에 공급하는 사업이다.

'제조AI' 스마트팩토리…반도체, 바이오, F&B 까지 사업 확대

올해 생산기술원이 LG그룹 계열사를 제외한 외부 업체에 스마트팩토리 솔루션을 공급하는 수주 규모는 2000억원 수준으로 예상한다.

현재 주요 고객사는 이차전지 제조업체, 자동차부품 제조업체, 물류업체 등이다. 향후에는 반도체, 제약·바이오, 식음료(F&B) 등 공장 수요 증가가 예상되는 산업군으로 진입하며 사업 확장에 속도를 낸다는 계획이다. 2030년까지 스마트팩토리 솔루션 사업을 외판 매출액 조 단위 이상의 규모감 있는 사업으로 육성해 나가는 것이 목표다.

시장조사업체 프레시던스리서치에 따르면 글로벌 스마트팩토리 시장은 올해 1556억 달러(약 214조 원) 규모에서 2030년 2685억 달러(약 370조 원) 규모까지 성장이 전망된다.

지난 10년간 770TB 확보…생산요소기술 특허 1000건 이상

LG전자 FLEX RPS/사진=LG전자 제공
LG전자 FLEX RPS/사진=LG전자 제공
LG전자에 따르면 최근 10년간 축적하고 있는 제조·생산 데이터의 양만 고화질 영화 19만7000여 편을 저장하는 용량과 유사한 수준인 770테라바이트(TB)에 달한다. LG전자 생산기술원이 출원한 스마트팩토리 솔루션 관련 특허는 1000건을 넘어선다.

LG전자 스마트팩토리 솔루션은 △디지털트윈(Digital twin)을 활용하는 생산시스템 설계·모니터링·운영 △빅데이터 및 생성형 AI 기반 설비/공정관리, 산업안전, 품질검사 △산업용 로봇 등을 모두 포함한다.

스마트팩토리 솔루션은 공정 사이 아주 짧은 순간의 지연이나 미세한 오차까지도 줄여 나가는 것에 초점을 둔다. 생산·제조 영역의 효율이 곧 사업의 수익성과 직결되는 만큼 이를 높이는 것이 핵심이다.

예를 들면 경남 창원에 위치한 LG전자 냉장고 생산라인에서는 매 13초마다 냉장고 한 대가 생산되는데, 생산라인이 하루 10분만 지연되더라도 냉장고 50대 분량의 생산 차질이 생겨 10분의 지연이 곧 1억 원(한대당 200만원 가정)에 달하는 손실로 이어지는 셈이다.

특히 이러한 영향은 생산 속도(PPM)가 빠른 제품일수록 더욱 커질 수 있기때문에 다양한 공정 사이에 지연을 줄이는 솔루션이 중요한 이유다.

LG전자는 고객사의 여건과 업의 특성을 고려해 기존 공장에 대한 진단과 개선점 도출부터 투자 대비 최대 효과를 얻을 수 있도록 자동화·정보화·지능화 관점에서 단계별 로드맵을 수립한다.

디지털트윈 실시간 시뮬레이션 기반…산업용 로봇 솔루션도

생산시스템 설계 및 운영 솔루션은 디지털트윈의 실시간 시뮬레이션을 기반으로 한다. 공장 설계에 앞서 실제와 똑같은 가상의 공장을 만들고 향후 구축될 실제 공장의 생산과 물류 흐름을 미리 살펴 공장이 최적의 효율을 낼 수 있도록 설계할 수 있다.

공장 운영 단계에서는 가동 데이터를 분석해 생산라인의 병목이나 불량, 고장 등을 사전에 감지하는 등 생산성 향상에도 기여할 수 있다.

또한 공장 자동화 차원의 다양한 산업용 로봇인 '자율주행 이동로봇(AMR)', AMR에 다관절 로봇팔을 결합한 ‘자율주행 수직다관절로봇(MM)'으로 효율적인 제조가 가능하다.

이와 함께 공장 곳곳에 설치된 센서가 설비 노후나 윤활유 부족 등으로 발생하는 진동, 소음 등 이상 신호를 감지하고, 빅데이터를 기반으로 원인과 조치 방법을 판단한다. 대규모언어모델(LLM) 기반 생성형 AI를 적용해 누구나 음성만으로 손쉽게 사용할 수 있다.
LG전자 AMR 험로주행 테스트/사진=LG전자 제공
LG전자 AMR 험로주행 테스트/사진=LG전자 제공
LG전자는 무인화 생산 확대 추세에 맞춰 비전(Vision) AI 기반 실시간 감지 시스템도 개발했다. AI가 정상 가동 중인 공장 모습을 학습한 후, 이상 상황이나 온도, 불량 등을 감지하는 솔루션이다.

스마트팩토리 구축 이후 창원 공장의 생산성은 17%, 에너지효율은 30% 올라갔고, 불량 등으로 생기는 품질비용은 70% 줄었다. LG그룹 내에서는 전 세계 40여 개 지역 60여 곳에 있는 생산기지가 LG전자 생산기술원의 솔루션을 적용하고 있다.

정대화 LG전자 생산기술원장 사장은 "공장 기획부터 설계, 구축, 운영에 이르는 전 단계에서 최적의 스마트팩토리 솔루션을 제공하며 제조 여정을 함께하는 파트너로 발돋움해 나갈 것"이라고 말했다.

유지희 한경닷컴 기자 keephee@hankyung.com