LS엠트론(주), 고객이 원하는 진정한 스마트 사출 솔루션을 제시하다!

스마트 팩토리는 품질 개선, 원가 절감, 생산성 향상, 납기 단축이라는 제조 기업의 당연한 목표를 ‘보다 잘’ 달성하기 위한 하나의 혁신 수단이다. 이는 AI, IoT, 빅데이터 등과 같은 디지털 기술의 응용을 통해 사람의 경험 대신 데이터를 통해 의사 결정을 점진적으로 개선하고 자동화한다.

하지만 실제 공장에서 스마트 팩토리는 아직도 낯선 단어이다. 특히 플라스틱 산업에서는 사람이 주도적으로 해왔던 전통적인 방식이 깊숙이 박혀있기 때문에 스마트 팩토리가 더욱 생소하게 느껴진다. 

국내 사출기 메이커 LS엠트론(주)(이하 LS엠트론)은 이러한 스마트 팩토리를 고객들이 쉽고 친숙하게 받아들일 수 있도록 실질적이고 현실적인 기술 개발에 초점을 맞추고 있다. 동사는 최근 AI를 도입한 시스템을 출시, 고객이 원하는 진정한 스마트 사출 솔루션을 제시했다.  

오후 1시부터 시작된 시연회는 금형센터 투어를 시작으로 ‘인공지능 조건 도출 시스템(M-GA)’과 ‘인공지능 중량 유지 시스템(M-QA)’의 소개 및 시연이 이어졌다. 

이번 시스템 개발 배경에 대해서 LS엠트론 사출시스템사업부 유현재 책임연구원은 “제품이 갈수록 고도화, 다양화되고, 사회적으로도 인력 감소, 인건비 상승 등의 변화가 도래하면서 기존의 방법들은 현실적으로 어려움에 처해지고 있다”면서 “‘스마트화’는 선택의 문제가 아니라, 시장에서의 생존을 위해 기왕이면 더 신속히 추진해야 하는 문제가 됐다. 이번 시스템 개발은 고객들이 사출기를 사용하면서 생산성 향상, 품질 개선 등을 통해 경쟁력을 높이도록 하기 위함”이라고 밝혔다.

LS엠트론이 개발한 인공지능 스마트 사출시스템은 국내를 넘어 아시아 최초로 개발된 시스템으로, 높은 생산성과 품질 고도화를 실현하고 있다. 

신규 성형품 사출 시, 가장 첫 번째로 해야 하는 일이 사출기의 초기 성형 공정을 설정하는 일이다. 불량이 아닌 양품으로 생산되도록 최적화된 공정 조건을 설정하는 것인데, 이는 보통 숙련된 성형 전문 엔지니어에 의해서 진행되고 있다. 
하지만 숙련도에 따라 초기 공정 환경을 구축하는 데 걸리는 시간이 다르고, 생산 품질에서도 편차가 발생하게 된다. 이를 위해 탄생한 것이 인공지능 조건 도출 시스템이다.

LS엠트론의 인공지능 조건 도출 시스템은 신규 성형품에 대한 초기 성형 공정 설정 시, 인공지능 기술을 통해 최적 조건을 도출할 수 있는 시스템이다. 해당 시스템은 복잡하고 다양한 공정에서도 작업자의 간단하고 직관적인 조작만으로 가장 최적화된 성형 공정을 설정할 수 있는 장점이 있다. 

특히 고숙련 전문가의 성형 방법을 학습하고 모방해 사출 조건을 구축하기 때문에 시간 단축은 물론, 작업 숙련도에 구애받지 않는 일관된 공정을 구현할 수 있게 된다. 

유현재 연구원은 “실제로 연구소 테스트를 통해서 시험평가를 진행한 결과, 인공지능 조건 도출 시스템을 저숙련자 그룹이 고숙련자 그룹보다 평균 23% 더 빨리 양품 세팅을 할 수 있었다”라며 “초기 공정 환경을 구축하는 데 적은 시간이 소요되기 때문에 생산성 향상이 가능해진다. 또한 고숙련 엔지니어를 채용하는 일도 쉽지 않은 상황에서 우리의 인공지능 시스템이 현장에서 많은 도움이 될 수 있다”라고 전했다.

 

초기 성형 공정의 최적 조건을 도출해서 양품 생산을 진행했다면, 그 이후에는 양품으로 계속 유지할 수 있도록 하는 게 중요하다. 반복적으로 성형품을 사출하게 되면 어떤 변수에 의해서 불량이 발생할 수 있기 때문이다.

사출 성형품의 가장 기본적인 품질은 성형품의 중량을 일정하게 유지하는 것으로, 이를 위해 LS엠트론은 인공지능 중량 유지 시스템을 통해 불량률을 낮추는 방법을 개발했다. 

인공지능 중량 유지 시스템은 제품의 중량 변화가 발생했을 때 인공지능 기술을 활용하여 기계가 스스로 정상 중량으로 조건을 변경할 수 있도록 하는 시스템이다.

 
유현재 연구원은 “성형품의 실제 목표 중량을 10g으로 정했는데, 주위의 온습도나 재료의 물성 변화로 인해 무게가 12g 또는 8g 등으로 변하는 불량이 발생할 수 있다. 이러한 중량 변화가 생겼을 때 저희 시스템은 자동으로 목표 중량 관리 범위 이내의 새로운 조건을 도출하여 사출기로 전달함으로써 성형품의 양품 중량을 지속지켜주는 역할을 하게 되는 것이다.”라고 설명했다. 

인공지능 중량 유지 시스템은 특히 분쇄 재료 혼합 시 사출압력 변동이 발생하고 동일 공정조건에서 다른 제품이 생산되는 문제점이 발생하는데, 해당 시스템을 통해 공정을 실시간으로 자동 변경해 제품의 중량 변동을 보정해줌으로써 제품의 불량을 낮추도록 한다.

유현재 연구원은 인공지능 스마트 사출시스템에 대해 “2022년 1월에 정식으로 출시를 했지만 아직은 도입 단계로, 이러한 인공지능 기술이 현재 사출 현장에 접목하기까지는 시간이 걸릴 것으로 생각한다”면서, “고객이 이해하기 쉽고 어렵지 않게 접근할 수 있도록 도움을 드릴 것이며 여러 가지 프로모션 행사를 통해 많이 알리도록 할 것”이라고 앞으로의 계획을 전했다. 이어 그는 “LS엠트론이 사출 분야에서 진정한 스마트 팩토리를 실현하는 데 앞장서겠다”라며 포부를 덧붙였다.