<메인 또는 서브사진>철강 반제품인 슬라브를 설계된 폭으로 맞추는 작업을 하고 있다

<서브사진>3D가상설비에 실제 조업환경을 부여해 구현한 가상 공장(Virtual Factory)앞에서 작업자들이 회의를 하고 있다.

<서브사진>3D가상설비에 실제 조업환경을 부여해 구현한 가상 공장(Virtual Factory)앞에서 작업자들이 회의를 하고 있다.

포스코 광양제철소가 갈수록 치열해지는 철강시장에서 활로를 열고 4차 산업혁명시대에 기술우위를 통한 경쟁력을 제고시켜 나가기 위해 철강업계에서 처음으로 ‘스마트팩토리’(Smart Factory)구현에 총력을 기울이고 있다.

스마트제철소로도 불리우는 스마트 팩토리는 제철소 생산설비에 포스코의 50년 조업 노하우와 사물인터넷(loT), 빅데이터(Big Data), 인공지능(AI) 등 4차 산업혁명의 기술을 접목해 고품질의 철강제품을 편차 없이 생산하는 제철소를 말한다. 이렇게 될 경우 최소원가로 최고의 제품을 생산할 수 있게 돼 제품 경쟁력을 최고도로 높일 수 있게 된다. 광양제철소는 2015년부터 부분적으로 추진해온 스마트팩토리 구축사업을 오는 2020년까지 지속 확대해 대부분의 공장을 스마트화한다는 계획이다.



△4차 산업혁명시대 제품 경쟁력이 ‘생존 비법’

포스코는 치열한 세계 철강시장에서 생존해 나가기 위해서는 제품 경쟁력 제고밖에 없다고 판단, 4차 산업혁명시대에 어울리는 제철 기술력 확보에 전사적으로 나서고 있다. 생산시설 과다로 인한 공급과잉과 가격하락, 그리고 고객의 다양한 요구 등을 수용하기 위해서는 원가 절감과 기술 우위를 통한 고품질 제품생산으로 경쟁력을 높이고 경쟁사들과 차별화를 추진해오고 있다.

미래 경쟁력 확보를 위해 세계철강업계에서는 최초로 광양제철소에서 시작한 스마트 팩토리 구축사업은 2년이 지난 현재 괄목할만한 성과를 내고 있다.



△‘후판공장 모델플랜트’ 성공 구축

포스코는 2015년 제강-연주-압연의 일관 생산공정을 갖춘 광양제철소 후판 공장을 스마트 팩토리 시범공장으로 선정하고 스마트 팩토리 추진팀을 구성, 본격적으로 구축사업에 나섰다.

그리고 이듬해인 2016년 제품 생산과정에서 실시간으로 발생되는 데이터를 수집하고 연속공정 특성에 맞게 정렬해 수집한 데이터에 AI, Big Data 기술을 적용해 품질을 예측하고 설비고장 등을 예지할 수 있는 포스프레임(PosFrame)플랫폼을 자체적으로 개발했다.

세계 최대 제철소를 스마트화하기 위해서는 빅데이터를 수집, 저장, 분석해 품질 및 설비에 활용하기 위한 표준 데이터가 필요해 포스프레임을 자체 개발해 성공적으로 구축 했다. 제철소는 지난해 말까지 총 32건의 스마트 과제를 수행하면서 후판공장 Model Plant를 완성하는 성과를 거뒀다. 이로 인해 품질, 생산성 향상을 통한 영업이익 확대라는 성과를 거두게 됐다.



△품질 부적합률 48% 저감…WP제품 생산비율 62% 증가

포스코 노하우와 IT신기술을 접목시킨 포스프레임 플랫폼은 스마트제철소 구현에 크게 기여하고 있다.

후판공장에 처음으로 적용된 포스프레임 플랫폼은 인공지능(AI) 개발을 위한 제반 기능 추가, Data 처리 기간 단축 등으로 후판공장의 설비 성능을 고도화했다.

그 결과 조업-품질-설비 영역별 실행과정의 성과를 창출해 후판공장 품질 부적합률을 48%나 저감하고, 월드프리미엄(WP)제품 생산 비율을 62%나 증가시키는 효과를 얻었다.

또한 Big Data를 활용해 품질 불량 결함을 대폭 개선하고 설비 상태를 실시간 모니터링하는 시스템을 구축, 대형 장애를 선제적으로 예방하는 성과도 얻었다.

이와 함께 제철소는 17개 부서에서 총 72명의 엔지니어가 참여해 Big Data 과제를 수행하고 2회에 걸친 경진대회를 가짐으로써 Big Data 교육과 과제 수행으로 연주 주조시간 예측모델을 개발하는 등의 큰 성과를 올렸다.

제철소는 높은 성과가 기대되지만 난이도가 높아 추진이 어려운 인공지능(AI)과제는 산·학·연 협업으로 추진했다.



△자동차강판 생산공정으로 스마트팩토리 확산

광양제철소는 후판공장의 성공적인 포스프레임 구축에 힘입어 올해는 주력제품인 자동차강판 주력 공정에 스마트 팩토리 접목을 확산해 나갈 계획이다.

지난해 3열연 공장을 시작으로 4냉연, 2제강 및 2연주 공장에 포스프레임 플랫폼을 구축하고 성과 창출형 실행과제를 수행해 나간다는 방침이다.

또 전 부서직원이 참여하는 고수익 Big Data, AI 과제 등을 추진키로 해 우수성과를 조기에 달성한다는 계획이다.

제철소는 탁월한 조업 및 생산 능력에 빅데이터 분석 능력을 갖춘 융합형 스마트 엔지니어를 육성키로 하고 설비의 스마트화는 물론 임직원들의 스마트 기술역량 향상에도 심혈을 기울이고 있다. 이를 위해 연간 4회에 걸쳐 빅데이터, 인공지능 직원 경진대회를 개최해 생산성 향상, 품질향상, 원가절감에 기여할 계획이다.



△지능형 스마트 제철소 단계적 추진

포스코는 4차 산업혁명 시대의 생존전략은 ‘스트롱(Strong)& 스마트(Smart)제철소’ 구축에 있다고 보고 전사적으로 지능형 스마트 제철소 만들기에 뛰어들고 있다. 중장기적으로 광양제철소 설비 성능을 높이는 설비고도화 활동과 설비상태를 자가진단하고 수명을 예측할 수 있는 최적의 스마트팩토리 구현 환경을 조성해 나갈 계획이다. 실시간으로 조업상태를 모니터링하고 진단, 제어까지 할 수 있는 지능형 스마트 제철소를 구축해 나가는 것이 포스코맨들의 목표가 되고 있다.



△스마트팩토리 고급강 80%까지 확대 생산

광양제철소는 2020년까지 스마트팩토리 기술을 제철소 전체 공장에 적용해 현재 50% 수준인 고급강 생산비율을 70∼80%까지 확대하고 설비효율도 최대치로 끌어올릴 계획이다. 이렇게 되면 가공비 등 제조원가를 혁신적으로 절감하고 고객 맞춤형 다품종 생산도 이뤄져 유연한 생산체제도 구축할 뿐만 아니라 경쟁력도 한층 제고돼 ‘스트롱& 스마트 제철소’가 될 것으로 기대하고 있다.

김학동 광양제철소장은 “4차 산업혁명이라는 새로운 패러다임이 도래하고 있는 지금 스마트팩토리는 더 이상 선택이 아니라 필수가 되고 있다”며 “올해 창립 50주년 맞는 포스코가 넥스트 50년에 더 비약적인 발전을 할 수 있도록 스마트팩토리 확산에 총력을 기울여 나가겠다”고 말했다.