K-SMARTFACTORY

Industry 4.0

메르세데스 벤츠의 스마트 팩토리 56 공장

2022-07-11

 


 

 

유연성, 디지털화, 효율성 및 지속 가능성 

 

메르세데스 벤츠가 새로 건립한 스마트 팩토리 56호 공장은 생산의 미래를 제시하고 자동차 산업의 새로운 표준을 수립한 공장이다. 

약 7억 3천만 유로(약 1조원)가 투자된 독일 슈트트가르트 근처 진델핑겐에서 가동되고 있는 이 공장은 제조업 입지로서의 독일의 미래에 대한 확실한 약속이며 일자리 창출에도 크게 기여할 것이다. 

메르세데스 벤츠는 진델핑겐 부지에 2014년부터 약 21억 유로(약 3조원)를 투자해 왔다. 가치창출 프로세스가 최적화되어 있고 유연생산라인이 특징인 스마트 팩토리 56호 공장은 기존 공장 S-Class 생산대비 효율이 25% 증가되었다.

56공장 생산의 최대 특징은 유연성이다. 생산하는 차량모델의 수와 생산량뿐만 아니라 차량 부품의 재고와 물류 흐름도 유연성이 탁월하다. 소형차부터 SUV, 기존 플러그인 하이브리드, 전기차에 이르기까지 다양한 모델을 단 며칠 만에 시리즈 생산에 통합할 수 있는 새로운 공장이다. 생산은 시장 수요에 따라 신속하고 유연하게 조정될 수 있다. 

이 회사의 비전 2039 전략에 따라 신 스마트 팩토리 56호 공장은 완전히 탄소중립적이고 에너지 소비량이 상당히 줄어든 탄소 제로 공장으로 변모해 갈 것이다. 재사용 차량용 배터리 기반 에너지 저장 시스템, 태양광발전, 직류 전력망 등 혁신적인 에너지 운영으로 목표달성이 가능해질 것이다. 혁신적인 기술과 프로세스가 일관되고 포괄적으로 구현되어 직원들이 일상 업무에도 최선을 다할 수 있도록 지원하고 있다. 

이 스마트팩토리 56호 공장의 컨셉은 전 세계 모든 메르세데스 벤츠 자동차 공장에 점진적으로 확대 전개될 것이다.

 

 

혁신적 생산 시스템으로 최고의 유연성

 

벤츠 스마트팩토리 56호 공장의 가장 중요한 특징은 최대의 유연성이다. 하나의 조립 라인에서 다양하게 설계된 차량 모델을 생산할 수 있다.  (기존 차량과 모든 전기차). 

56호 공장에서의 첫 번째 생산 모델은 신세대 벤츠 S클래스 세단과 롱 휠베이스 버전이었다. 이후 메르세데스 마이바흐 S클래스와 뉴 S크래스 계열의 EQS, 그리고 메르세데스 AMG EQS 53 4MATIC도 같은 라인에서 생산이 시작되었다. 

조립 공장은 생산라인이 유연하기 때문에 소형 차량에서 SUV에 이르기까지 메르세데스 벤츠의 모든 모델 시리즈의 수요에 따라 단 시간 에 통합되어 생산이 지속된다.

조립 라인은 앞으로 생산 시스템 전체에 더 유연한 구조를 이루게 된다. 이른바 테크라인(TecLine)이라고 불리는 두 개의 라인이 있는데 조립 프로세스에서 고정된 포인트를 피하여 공장 전체의 유연성 향상을 위해 활용할 수 있게 한 것이다. 

테크라인은 복잡한 공장의 모든 기술을 한 곳에 모은 라인이다. 이 라인은 예를 들어 새 모델의 통합으로 발생되는 필요한 변환 작업은 어셈블리 라인과 다른 곳에서 작업하는 편이 더 수월하다는 것을 의미한다. 

테크라인에서의 부품운반은 무인 운반시스템으로 대체되었다. 신 제품이 투입되어 관련 기술 장비를 통합하려면 무인자동 운반 차량(AGV)의 경로만 변경하면 된다. 현재 스마트 팩토리 56호 공장에는 총 400대 이상의 AGV가 가동되고 있다.

또한, 이른바 "Full flex Marriage set up" 라는 공정이 있는데 차체와 구동 시스템을 결합하는 프로세스로 새로운 표준을 설정하였다.  56호 공장의 이 "Marriage"(결합) 공정은 여러 개의 모듈식 스테이션으로 구성되어 있어 생산모델이 바뀔 경우 장시간의 생산중단 없이 주요 변환 작업이 가능하다. 

 

 

스마트 생산 현실화

 

56호 공장은 메르세데스 벤츠 자동차의 스마트 생산 비전을 실현하는 공장이다. 

모든 디지털화 활동의 중심은 MO360 디지털 에코시스템을 따르며,

 

처음에 56호 공장에서 운용되어 정착화된다.

MO360 디지털 에코시스템은 실시간 데이터를 사용 공유 인터페이스와 표준화된 사용자 인터페이스를 통해 연결되는 소프트웨어 애플리케이션으로 구성되어 있는데 전 세계 차량 생산을 지원하기 위해 구축한 시스템이다.  

MO360은 전 세계 30개 이상 자동차 공장의 주요 생산 공정과 IT 시스템의 정보를 통합하고 중요한 소프트웨어 애플리케이션을 통합한다. 

MO360은 매우 최적화된 KPI 중심으로 생산관리가 가능하며 또한 개별 니즈 기반 정보와 작업 지침을 실시간으로 사용할 수 있도록 되어 있다. 

MO360의 주요 요소들은 이미 전 세계 약 30개의 공장에서 사용되고 있으며 고도로 디지털화된 자동차 생산에서 투명성을 최대화하기 위해 기능 단위로 효율성과 품질 도구를 결합하였다.

 

56호 공장에는 완벽한 디지털화를 위해 고성능 WLAN과 5G 네트워크를 갖춘 새로운 디지털 인프라를 포함 중요 기반이 구축되어 있다. 스마트 디바이스에서 빅 데이터 알고리즘에 이르기까지 초현대적인 Industry 4.0 애플리케이션을 사용하고 있으며 디지털 생산 기술도 곳 곳에서 사용하고 있다.  특히, 56호 공장에서는 정보전달이나 보관에 종이를 전혀 사용하지 않는다. 위치추적 시스템을 통해 생산라인에 있는 각 차량을 디지털로 추적할 수 있어 작업자들과 관련이 있는 차량 데이터가 디지털기기와 디스플레이 화면을 통해 실시간으로 생산라인 위에 표시된다. 전체적으로 보면, 매년 약 10톤의 종이를 절약할 수 있게 된다.

공장 전체의 기계와 생산 장비는 상호 연결되어 있으며, 대부분은 이미 사물인터넷(IoT) 지원이 가능하다. 이러한 360도 연결성은 56호 공장 자체뿐만 아니라 각 공장 시설을 넘어 전체 가치 사슬로 확장된다. 가상현실 또는 증강 현실 같은 디지털 기술은 56호 공장의 개발 과 계획 중에 이미 사용되었으며 시리즈 생산을 보다 유연하고 효율적으로 만드는 데 도움이 된다. 공급업체 및 운송 서비스 제공업체와의 커뮤니케이션에서는 이력 추적의 이점도 사용할 수 있어 전 세계 제품 및 원자재 흐름을 디지털 방식으로 추적할 수 있다.

 

 

포괄적인 규모로 지속 가능한 생산

 

스마트 팩토리 56공장을 건립할 때 디지털화와 병행하여 지속가능성도 포괄적으로 검토하여 구현되었다. 환경 친화적이고 자원 절약 생산은 물론, 비용 효율성에 대한 적절성을 항상 고려하는 사회적 책임도 포함된다. 따라서 56호 공장은 회사의 지속가능성 목표를 달성하는데 큰 기여를 하고 있다.

자원을 절약하고 에너지 소비를 줄이는 것이 지속가능성 접근법의 초석이다. 56호 공장은 건립초기부터 탄소중립기준에 따라 가동되고 있어 탄소배출이 제로인 공장이 될 것이다. 전체적으로 56호 공장의 총 에너지 소요량은 다른 조립 공장에 비해 25% 낮다. 56호 공장 옥상에는 자체 발전이 가능한 태양광 발전 시스템으로 전력을 건물에 공급한다. 이것으로 56호 공장의 연간 전력 필요량의 약 30%를 충당하게 된다. 이 전력의 일부는 직류 네트워크로 흘러 들어가 향후 조립 공장의 에너지 효율을 혁신적으로 향상시킬 것이다. 

예를 들면 환기 장치와 같은 기술 시스템에 전원을 공급한다. 차량 배터리 기반 충전소도 DC 네트워크에 연결된다. 전체 용량이 1,400 kWh로 태양광 발전 시스템이 초과 전력 버퍼 역할을 한다. 공장의 LED 현대식 조명과 혁신적인 블루스카이 건축물로 인해 낮에는 에너지를 절약하면서 직원들이 쾌적한 작업 분위기 속에서 작업할 수 있다.

메르세데스 벤츠의 지속 가능성 접근은 탄소중립 및 에너지 균형 외에도 다른 생태학적 측면을 고려하고 있다. 공장 지붕 면적의 약 40%에 식물을 키우고 있다. 이는 밀폐된 지반 면적을 보완할 뿐 아니라 빗물을 머금어 건물 내부 온도를 개선하는 동시에 빗물과 오염된 물을 분리하는 새로운 시스템이다. 빗물을 저장함으로써 56호 공장 주변 상수원의 부담을 덜어주고 새로운 녹지를 조성한다.

스마트 팩토리 56호 공장의 메인 빌딩은 건축학적으로도 지속 가능성 면에서도 관심을 끈다. 콘크리트 건물 표면 파사드 건축방식은 파쇄한 재활용 콘크리트를 최초로 사용해 만들어졌다. 이것은 56호 공장을 건설할 때 자원을 절약했을 뿐만 아니라, 지속 가능한 재활용 폐기물을 활용했다는 것을 의미한다.

 

 

사람 친화적 공장이 미래의 공장

 

스마트 팩토리 56호 공장은 기업으로서의 사회적 책임 또한 반영하여 공장을 운영하고 있다. 전체 디지털화의 개념은 사람을 사물의 중심에 놓고 1,500명 이상의 직원들이 2교대로 근무한다. 직원들은 다양한 혁신으로 일상 업무에서 가능한 최고의 방법으로 지원받는다. 조립 라인에서의 작업은 직원들의 건강한 삶의 균형유지를 지원하도록 고안되었다.

 

메르세데스 벤츠는 56호 공장의 직원들의 의사반영에 처음부터 참여시켰다. 예를 들면, 생산직 직원들에게 온라인 설문 조사를 통하여 개인적인 선호도에 대해 질문 하였다. 그들은 어느 교대조, 어느 분야, 어느 동료와 함께 일하고 싶은지 답하였다. 직원들의 응답률이 매우 높았고, 응답한 것 중 85% 이상이 반영되었다.

 

현대적 근무 환경이 56 공장의 생산 및 관리 영역 모두에 적용되었다. 지속 가능한 생산조직은 작업 위원회와 함께 더욱 발전하고 있으며 공장의 공간배치도 특히 매력적이다. 건물 내 휴식공간은 현대적이고 매력적인 색상으로 도색되어 쾌적한 근무환경을 이룬다. 직원들이 현장에서 먼 거리를 걷지 않도록 공장 건물 내에 자체 매점을 설치하였다. 메인 빌딩 사무공간도 현대적이고 개방적으로 업무를 할 수 있도록 구성되었다.

 

모든 조립 라인은 초기에 인체공학적으로 작업요소가 연구 조사되어 필요한 개선이 이루어질 수 있도록 하였다. 회전식 오버헤드 컨베이어 또는 이동식 플랫폼 같은 컨베이어 시스템을 도입하여 라인의 차량을 작업자에게 가장 유리한 작업 위치로 가져와 편안한 자세로 작업할 수 있도록 모든 작업 스테이션은 높이 조절이 가능하다. 경험이 적은 직원과 노련한 경력직원이 팀을 이루어 움직이면서 서로가 상호작용을 통해 효율성을 높이며 최고 품질의 메르세데스 벤츠를 생산한다.

 

 

 

출처 : mercedes-benz