SK이노베이션, 스마트 플랜트 적용 확대
SK이노베이션은 4차 산업혁명 트렌드에 맞추어 스마트 팩토리를 1단계 업그레이드한 「스마트 플랜트」를 구축할 계획이다.
스마트 플랜트는 공장 자동화를 뜻하는 스마트 팩토리에서 한발 더 나아가 사물인터넷(IoT) 등을 활용해 효율성 뿐만 아니라 안전성까지 추구하는 개념으로 알려졌다.
SK이노베이션은 2016년 스마트 플랜트 구축을 위한 TF팀을 신설해 6개월간 적용 가능한 분야를 확인한 후 안전·보건·환경 분야의 유해가스 실시간 감지, 공정안정운전 분야의 회전기계 위험예지, 스마트 공정운전 프로그램, 일하는 방식의 혁신 분야에서 스마트 워크 퍼밋(Smart Work Permit) 등 4개 과제를 선정했다.
스마트 워크 퍼밋은 기존에 작업허가서를 받기 위해 관련부서 4곳 이상의 확인이 필요했으나 온라인 시스템화를 통해 발급시간을 1시간 이상에서 30분 이내로 단축시킬 수 있는 것으로 알려졌다.
SK이노베이션은 과제별로 추진 방향을 설정하고 현장 테스트를 위한 파일럿(Pilot) 설비를 구축해 2016년 하반기 부터 1년 이상 운영하고 있다.
SK이노베이션 관계자는 “앞으로 울산 생산공정 및 사업장 전체에 적용하는 방안을 검토할 예정”이라고 말했다.
전체 사업장으로 확대 적용하는데 약 3년이 소요될 것으로 예상하고 있으며 4개 과제를 더욱 진화·발전시키고 생산, 설비, 안전·보건·환경 등 전 분야에 걸쳐 추가적인 과제를 발굴할 계획이다.
또 SK이노베이션은 30만개의 데이터를 확보한 가운데 매번 약 5만개의 변수를 고려해 최적의 원유 도입과 운영 계획을 수립하고 있다.
원유 도입, 배합에서 반제품과 완제품 생산, 화학, 윤활유 등 다운스트림 제품 생산까지 다양한 공정 과정에서 발생하는 모든 데이터를 수집·저장해 분석하고 알고리즘 구축으로 연결시켜 최적운영 관점에서 데이터를 활용하고 있다.
효율적인 생산제품을 얻기 위해 원료 배합도 시행하고 있으며 개별제품의 최적 생산을 위해 다양한 반제품 배합비를 경제적으로 도출하는 소프트웨어를 자체 개발해 사용하고 있다.
소프트웨어는 설비 조건, 원유 성질, 생산 규격, 재고 현황, 출하 계획 등 다양한 변수를 종합적으로 고려할 수 있도록 설계됐으며 최적운영을 통해 수천억원 이상의 비용을 절감할 수 있는 것으로 알려졌다.
GS칼텍스, 허진수 회장 직속 대응팀 “편성”
GS칼텍스는 4차 산업혁명에 대응하기 위한 전담팀 위디아(We+dea)를 신설했다.
위디아팀은 O2O(Online to Offline) 플랫폼을 비롯해 모빌리티, 공유경제, 핀테크, 자율주행 자동차 등 분야를 가리지 않고 기술 트렌드를 분석한다.
GS칼텍스는 중간관리자급 이상 인재들을 모아 미래전략팀도 새롭게 구성했다. 미래전략팀은 사업 환경요인을 선제적으로 내다보고 중장기 사업방향을 제시하는 역할을 수행하고 있다.
특히, 주유소를 활용한 새로운 비즈니스 모델에 관심을 보인 것으로 알려졌다.
주유소가 기름만 넣는 곳이라는 편견을 깨고 이용자에게 새로운 가치를 제공할 수 있는 신규 사업에 대해 모색하고 있다.
중국 Sinopec은 주유소 유통망을 활용해 신규 수익을 창출하고 있는 것으로 알려졌다.
허진수 회장은 미래전략팀을 회장 직속팀으로 편성했으며 위디아팀과의 시너지도 기대하고 있다.
GS칼텍스 관계자는 “4차 산업혁명 시대를 대응하기 위한 2개의 팀이 2017년 신설돼 구체적인 미래 방향을 제시하기는 어렵다”며 “빅데이터 축적과 시장 조사를 통해 중장기적인 사업 방향을 제시할 것”이라고 밝혔다.
이어 “생산설비는 대부분 자동화 시스템을 구축하고 있어 최신 솔루션이 필요하면 도입할 예정”이라고 덧붙였다.
S-Oil, 빅데이터팀 운영해 분석 강화
S-Oil은 2017년 초 경영전략본부 산하에 빅데이터팀을 신설해 분석활동을 강화하고 있다.
빅데이터를 분석한 결과를 통해 생산설비에 문제가 발생하기 전에 드러나는 이상 징후들을 사전에 파악해 조치함으로써 운연 안정성을 확보하고 생산설비 신뢰도를 높이고 있다.
S-Oil 관계자는 “예지정비 시스템을 구축해 공정의 운영 안정성과 생산설비 신뢰도를 높이는 등 빅데이터를 활용한 여러 분석과제의 수행을 적극 검토하고 있다”고 설명했다.
원유 구매 등에서 의사결정을 지원하기 위해 필요한 데이터를 분석하는 국제유가 예측 과제도 수행하고 있다.
정유 사업은 석유제품 시장 경쟁이 치열해짐에 따라 정제마진 개선의 중요성이 강조되고 있으며 S-Oil은 빅데이터 분석을 통해 원유 수입선 다변화와 국제유가 변화에 신속하게 대응할 계획이다.
2018년에는 석유화학 관련 빅데이터 분석에 집중할 방침이다.
2018년 3월 이후 PO(Propylene Oxide) 40만톤, PP (Polypropylene) 30만톤 플랜트를 신규가동할 계획이기 때문이다.
S-Oil은 기존 석유화학 사업에서 벤젠(Benzene), 톨루엔(Toluene), P-X(Para-Xyelne) 등 아로마틱(Aromatics) 생산에 그쳤으나 포트폴리오 확대를 위해 PO, PP 플랜트 건설을 추진하고 있다.
현대오일뱅크, 생산설비 자동화 확대
현대오일뱅크는 석유화학 생산설비 자동화에 집중하고 있다.
현대오일뱅크는 최근 석유화학 사업 투자를 확대하고 있으며 롯데케미칼과 60대40으로 현대케미칼을 설립하고 2016년 11월 M-X(Mixed-Xylene) 120만톤, 경질 나프타(Naphtha) 100만톤, 벤젠 50만톤 등의 생산설비를 상업화했다.
현대케미칼 대산공장은 최첨단 자동화설비를 구축함에 따라 인건비, 수송비를 크게 절감했으며 생산공정관리, 작업안전관리 인력을 충원해 자동화 시스템 구축에 집중하고 있다.
현대오일뱅크는 정유설비를 자동화 시스템으로 원격 조정하며 공정 효율화 및 고도화 작업을 수행하고 있고, 석유화학 생산설비도 자동화를 통해 수익성을 극대화할 예정이다.
OCI와 51대49로 합작한 현대OCI는 대산 소재 카본블랙(Carbon Black) 10만톤 공장을 2018년 1월 신규가동함에 따라 생산공정을 안정화하는데 주력할 방침이다.
대부분 자동화 공정 시스템을 구축하고 있으며 시험생산을 통해 이상 징후를 사전 조치할 계획이다.
효성, 스마트 팩토리 구현 “집중”
효성은 계열사인 효성인포메이션시스템을 통해 국내 및 글로벌 생산설비를 자동화하고 있다.
효성인포메이션시스템은 2016년 12월부터 4개월 동안 베트남 공장의 생산공정 혁신을 위해 기획부터 설계, 도입까지 프로젝트를 수행했으며 생산설비에 미리 설치한 센서로 데이터를 수집하고 분석 및 시각화해 빅데이터 기반 인프라를 구축했다.
빅데이터 기반 스마트 팩토리 프로젝트의 기획부터 설계, 구축까지 전체적인 총괄을 맡았으며 Hitachi Data Systems(HDS)의 원스톱 빅데이터 솔루션인 「펜타호(Pentaho)」를 도입해 데이터 수집에서 통합, 분석까지 모두 아우르는 통합 환경을 제공했다.
또한 빅데이터 통합 플랫폼인 「Hitachi UCP(Unified Compute Platform) for Big Data」를 활용해 대용량 데이터를 실시간으로 고속 처리하며 분석 결과를 신속하게 모니터링할 수 있는 환경을 구축했다.
이에 따라 베트남 공장은 다양한 빅데이터들을 통합적으로 관리함으로써 치밀한 공정관리가 가능해졌고 간편해진 모니터링으로 고장을 미리 예방할 수 있게 됐다.
효성인포메이션시스템은 베트남 공장에 스마트 팩토리 프로젝트를 수행한 경험으로 국내공장에도 프로젝트를 추진할 계획이다.
효성ITX도 효성그룹의 스마트 팩토리 구현에 핵심적인 역할을 수행하고 있다.
효성 ITX는 AHMS(Asset Health Management System)를 통해 변전소의 변압기 및 차단기에 부착된 센서에서 생성되는 빅데이터를 분석 및 예측하고 분석치를 바탕으로 상태 모니터링 및 통합 예방 진단을 시행하고 있다.
현재 효성중공업에 변전기기 데이터 및 분석 솔루션 및 클라우드 기술을 접목하고 있으며 앞으로 빅데이터와 인공지능을 활용한 스마트 팩토리를 전체 생산설비에 구현할 계획이다.
효성 관계자는 “화학 소재 관련 생산설비에는 스마트 팩토리를 구현하지 못했다”며 “가시적인 성과가 나타나면 공개할 것”이라고 밝혔다.
코오롱, 화학 계열사에 빅데이터 도입 검토
코오롱그룹은 그룹 차원에서 4차 산업혁명을 대비한 빅데이터 분석 플랫폼을 개발해 코오롱인더스트리, 코오롱플래스틱 등 화학소재 계열사에 도입할 계획이다.
코오롱그룹은 코오롱베니트를 통해 글로벌 데이터 분석 솔루션 전문기업 SAS코리아의 스마트 공장 분석 솔루션을 활용한 플랫폼 구축에 나섰다.
SAS코리아의 스마트 팩토리 분석 솔루션은 초당 수백만개의 센서 데이터를 실시간으로 변환하고 분석해 데이터가 저장되기 전 관심 있는 패턴을 감지하는 「이벤트 스트림 프로세싱」, 빅데이터를 시각적으로 분석하는 시각화 솔루션인 「비주얼 애널리틱스」, 다양한 분석기법을 이용해 데이터를 분석하고 모니터링하는 「퀄리티 애널리틱스 스위트」 등으로 구성된다.
이에 따라 IoT 및 센서 데이터 수집, 실시간 스트리밍 데이터 처리, 고급분석 및 머신러닝을 적용한 예측, 최적화 모형, 텍스트 분석, 모델 관리, 셀프러닝 모델 개발 등이 가능해지며 생산설비 장애, 제조 불량 등을 빠르고 정확하게 예측하고 곧바로 조치할 수 있을 것으로 기대되고 있다.
SAS는 분석 솔루션 뿐만 아니라 프로젝트 수행을 위한 방법론 및 단계별 인력 내재화 방안까지도 적극 지원 및 협업할 계획이다.
코오롱플라스틱은 김천 2공장의 컴파운드 생산능력을 5만톤으로 1만5000톤 확대함과 동시에 스마트 공정을 도입했다.
코오롱플라스틱 관계자는 “코오롱 그룹 차원에서 스마트 공장 도입을 추진하고 있다”고 밝혔다.
코오롱인더스트리는 여수공장, 구미공장 등을 중심으로 코오롱베니트와 스마트 공정 도입을 협업하고 있는 것으로 알려졌다.
코오롱인더스트리 관계자는 “코오롱그룹 이웅열 회장이 현장경영을 통해 스마트 팩토리와 연결된 4차 산업혁명 도입을 강조하고 있어 그룹 차원에서 적극 추진하고 있다”고 밝혔다.
SKC, SK C&C가 전사적으로 스마트화
SKC는 SK그룹 전사적으로 움직이는 반도체소재 활성화 사업에 동참하며 4차 산업혁명에 대응할 계획이다.
SK그룹은 4차 산업혁명 시대가 도래함에 따라 비메모리 분야의 경쟁력 강화가 요구되고 있어 SK머티리얼즈, SK실트론, SKC 등이 반도체소재를 개발해 SK하이닉스에게 공급하는 수직계열화체제를 구축한다.
SKC는 2017년 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 패드 상업화에 이어 2018년 CMP 슬러리(Slurry), Wet Chemical 사업을 적극 추진할 계획이다.
생산공정은 계열사인 SK C&C가 SK하이닉스, SK이노베이션, SKC에게 제공하는 스마트 팩토리 솔루션 「스칼라」를 도입할 예정인 것으로 알려졌다.
스칼라는 생산설비 상황을 사이버 공간에서 미리 확인하고 문제를 미리 예측해 대비하는 플랫폼이다.
SKC는 SK C&C와 협업해 시스템에 대한 생산판매 계획, 최적화 품질관리 시스템, 자동화, 빅데이터 활용 등을 검토하고 있으며 2017년 12월 파일럿 시스템을 구축해 2018년에는 전체 생산설비에 스마트 팩토리를 도입함으로써 코스트를 절감하고 품질을 향상시킬 계획이다.
KCC, 사장 지시로 4차 산업혁명 대응책 마련
KCC는 2018년 스마트 팩토리 구축방안 마련에 집중할 예정이다.
KCC 정몽익 사장은 2017년 3/4분기 4차 산업혁명에 대비하기 위한 1단계로 스마트 팩토리 구축방안 마련을 지시한 것으로 알려졌다.
스마트 팩토리를 구축하기 위해서는 생산설비 표준화가 이루어져야하며, 생산, 영업, 물류, 기술 등 전체 부문을 정보·공유체제로 전환해 빅데이터를 자산화하는 작업이 선행돼야 할 것으로 판단하고 있다.
KCC는 스마트 팩토리 도입이라는 목표를 설정하고 방안마련에 착수함에 따라 선행조사를 실시하고 있으며 2018년 기존 공정에 스마트기술 도입을 적극화할 방침이다.
생산공정 뿐만 아니라 기존 사무업무에도 스마트 기술을 도입한다.
KCC는 2013년 실무 영업 담당자들을 대상으로 태블릿PC를 일괄 지급하는 등 영업 자동화 시스템을 적용하고 있다.
시장동향, 생산제품, 가격, 판촉 등의 영업 정보 관리, 재고 현황, 판매 및 매출 조회 등을 현장에서 실시간으로 처리할 수 있는 것으로 알려졌다.
KCC는 기존 스마트 영업 시스템을 개선할 예정이며 영업 뿐만 아니라 생산공정과도 연계될 수 있는 통합 시스템을 구축할 계획이다.
동우화인켐, SCC가 글로벌 스마트화 “가속”
동우화인켐은 모기업인 Sumitomo Chemical(SCC)이 싱가폴 경제 개발위원회 지원으로 글로벌 IoT 협력사업에 착수해 생산공정 스마트화에 집중할 방침이다.
SCC는 글로벌 생산설비를 연계할 수 있는 크라우드소싱(Crowdsourcing) 및 최신기술을 광범위하게 투입해 디지털 정보관리 시스템을 구축할 계획이다.
생산 부문에서는 빅데이터 분석을 기반으로 생산설비의 유지 보수 수준을 예측하고 대처함에 따라 작업 효율성 향상, 생산 표준화, 생산 및 에너지 효율성 최적화 등이 크게 개선될 것으로 기대되고 있다.
동우화인켐은 생산공정에 다수의 스마트센서를 설치하고, 작업자가 직접 스마트기기로 관리할 수 있는 교육을 확대할 예정이다.
SCC는 모든 계열사가 정보를 공유할 수 있는 디지털 플랫폼을 구축해 그룹 자체에서 글로벌 공급망을 실시간으로 관리하고 데이터를 분석할 계획이다.
AI, 로봇 등을 도입하는 스마트화 기술을 적극적으로 도입해 생산공정, 사무실 등 경영환경을 업그레이드할 계획이다.
동우화인켐은 대부분 생산공정이 자동화 시스템으로 이루어지고 있으며 전 공정을 점차적으로 100% 자동화할 계획이다.
2017년에는 LCD(Liquid Crystal Display) 및 OLED (Organic Light Emitting Diodes) 패널 평택공장이 일부 증설함에 따라 디스플레이 이송장비 등 자동화 설비를 구매한 것으로 파악되고 있다.
OCI, 폴리실리콘 생산 효율성 개선
OCI는 스마트시티 사업을 확대하며 4차 산업혁명 시대를 대비하고 있다.
스마트시티는 태양광 등 신재생에너지 발전, ESS(Energy Storage System), IoT, EMS(Energy Management System), 전기자동차(EV) 충전, 계통연계 마이크로그리드 기술 등을 본격적으로 적용하는 대도시형 융·복합 에너지 사업이다.
OCI는 2017년 한국전력공사, LG유플러스, 수원시와 컨소시엄을 구성해 「Clean & Smart City」 조성 사업을 추진하고 있으며 신재생에너지 분야를 집중 담당할 예정이다.
OCI 관계자는 “4차 산업혁명 시대가 도래하면 신재생에너지가 주목될 것으로 판단하고 주력사업인 폴리실리콘(Polysilicon) 및 태양광에 집중할 것”이라고 밝혔다.
폴리실리콘 생산을 규모화해 제조코스트를 절감할 예정이며, 특히 Tokuyama 말레이지아 공장을 2018년 설비투자와 설계 변경 등을 통해 생산능력 1만2000톤을 2만톤으로 끌어올릴 예정이다.
OCI 관계자는 “말레이지아는 전기요금이 국내시장에 비해 절반 이하 수준”이라며 “코스트 절감이 가능할 것으로 예상된다”고 밝혔다.
군산 소재 생산설비는 반도체용으로 전환해 고부가가치 그레이드를 집중 생산할 방침이며 설계 변경을 통해 자동화 시스템을 도입함으로써 효율성을 극대화할 예정이다.
Henkel, 2020년까지 디지털화 “정착”
Henkel은 「Henkel 2020+」으로 알려진 장기전략을 통해 2020년까지 지속 가능하고 수익 창출이 가능한 미래 성장동력을 확보할 방침이다.
특히, 4차 산업혁명을 적극 도입해 조직 운영을 최적화할 예정이다.
4차 산업혁명의 일환으로 디지털 사업을 추진하며 2020년까지 모든 밸류체인에 있는 고객, 소비자, 비즈니스 파트너, 공급자와의 상호작용을 디지털화할 계획이며 디지털화를 통해 매출이 40억유로 이상 증가할 것으로 기대하고 있다.
Henkel은 전자상거래 플랫폼을 전통적인 소매방식과 연결하는 「Omni-Channel」을 통해 새로운 디지털 플랫폼을 개발·추진하며 디지털 매체 사용을 확대할 계획이다.
기존 생산공정은 스마트 공정기술을 도입하고 프로세스를 최적화시켜 생산 효율성을 개선하고 소비자 니즈에 곧바로 대응할 수 있는 생산-소비체계를 구축할 계획이다.
수요기업 니즈에 신속하게 대응하기 위해서는 재고 확보가 중요하다고 판단하고 글로벌 창고들을 확장하고 자동화 설비를 통해 재고처리 및 출고시간을 단축할 예정이다.
Henkel 관계자는 “Henkel은 4차 산업혁명 관련기술을 본격적으로 적용하고 있다”며 “스마트화 기술을 확보하고 있는 독일 본사를 중심으로 중심으로 계획, 소싱, 생산에서 솔루션 제공에 이르기까지 다양한 분야의 프로젝트 및 활동을 수행할 것”이라고 밝혔다.
도레이첨단소재, 스마트화 소재 개발 “총력”
도레이첨단소재는 4차 산업혁명 시대가 도래하면 스마트화 소재 수요가 늘어날 것으로 해석하고 첨단소재 개발에 주력하고 있다.
「4차 산업혁명, 소재 혁신으로 앞서가겠습니다」라는 슬로건을 내세우며 첨단소재 신증설 계획에 집중하고 있다.
첨단소재 개발에 집중하기 위해 2016년 7월 준공한 군산 소재 PPS(Polyphenylene Sulfide) 공장에 추가로 1000억원을 투자해 PPS수지 1만8600톤, 컴파운드 6600톤을 증설할 계획이다.
또 탄소섬유 복합소재, 부직포, 폴리에스터(Polyester) 필름 등을 생산할 수 있는 구미4공장을 2016년부터 건설해 2021년 상업생산을 본격화할 방침이다.
스펀본드 부직포 사업에 1150억원을 투자할 계획이며, 특히 PP(Polypropylene) 부직포는 2016년 구미에 1만8000톤 공장을 건설한데 이어 2018년에도 증설을 실시해 국내 총 생산능력을 6만4000톤으로 대폭 늘릴 예정이다.
Toray는 자회사 도레이첨단소재를 통해 경북 탄소산업클러스터에 참여하고 있으며 PAN(Polyacrylonitrile)계 탄소섬유 공급을 확대하고 중간가공기업, 성형부품 생산기업, 최종제품 생산기업과 연계해 탄소섬유강화플래스틱(CFRP) 시장 창출 및 확대를 시도할 계획이다.
경북 탄소산업클러스터는 정부 지원을 바탕으로 도레이첨단소재를 비롯해 프리프레그(Prepreg) 생산기업, 성형기업, 자동차기업 등 150사가 참여한 프로젝트이며 기존 자동차, 전기·전자 산업의 중심지인 구미, 김천, 영산, 경주, 경산 등에 본거지를 두고 있어 최종 수요처와의 협력이 용이하기 때문에 시장을 빠르게 확대할 것으로 기대되고 있다.
인근 대학 및 연구기관의 지원을 통해 다양한 중간기재와 성형공법을 개발하고 있으며 자동차, 풍력발전, 압력용기 등 산업에 관련기술을 지원해 탄소섬유를 사용하기 위한 토대를 마련할 방침이다.
도레이첨단소재 관계자는 “수년 전부터 자동화 공정으로 전환을 확대하고 있어 이미 스마트 공정을 도입한 상태”라며 “신규공장도 스마트 공정을 도입해 소재기술을 선도할 것”이라고 밝혔다.<허웅 선임기자: hw@chemlocus.com>
