LS엠트론㈜만의 인공지능 스마트 사출시스템, 사출성형 스마트 팩토리 실현에 한 걸음 다가서

LS엠트론㈜(이하 LS엠트론)은 지난 1월 7일(금) 경기도 부천에 소재한 한국금형센터에서 ‘LS엠트론 인공지능 스마트 사출시스템 시연회’를 개최하며 관련 업계의 이목을 집중시켰다.

이번 시연회에서 LS엠트론은 인공지능 기술을 통해 사출기가 고숙련된 성형 전문가의 행위를 학습하고 모방하여 초기 공정 안정화에 걸리는 시간을 획기적으로 단축시킨 인공지능 조건 도출 시스템(AI Molding Assistant(M-GA))과 사출기의 소프트웨어로 제품의 중량 변화를 감지해 기계가 스스로 정상중량으로 조건을 변경하는 인공지능 중량 유지 시스템(AI Weight Control(M-QA))을 선보여 화제를 모았다.

품질 개선, 원가 절감, 생산성 향상, 납기 단축 등을 실현하기 위한 방안으로 대두되고 있는 스마트 팩토리(Smart Factory)에 대해 고객분들께서 보다 쉽고 친숙하게 받아들일 수 있도록 최선을 다하는 LS엠트론의 새로운 기술에 대해 알아보도록 하자.

■ LS엠트론이 제시하는 실질적이고 현실적인 스마트 팩토리

스마트 팩토리(Smart Factory)는 인더스트리 4.0(Industry 4.0)이 가져오는 생산공장의 혁신적인 변화를 뜻하며, 설계·개발, 제조 및 유통·물류 등 생산과정에 디지털 자동화 솔루션이 결합된 정보통신기술(ICT)을 적용하여 생산성, 품질, 고객만족도를 향상시키는 지능형 생산공장을 의미한다.

즉, 공장 내 설비와 기계에 사물인터넷(IoT)을 설치해 공정 데이터를 실시간으로 수집하고, 이를 분석하여 목적한 바에 따라 스스로 제어할 수 있는 공장을 말하는데, 최근에는 가볍고 유연한 생산체계가 요구됨에 따라 제조업의 혁신 방안으로서 주목받고 있다.

하지만, 아직까지 플라스틱 제조산업에서는 사람이 주도적으로 작업을 진행해왔던 전통적인 방식이 고수되고 있는 경우가 종종 있어 실제 공장에서의 스마트 팩토리는 낯선 상황이다.

이러한 상황에 LS엠트론에서는 고객분들에게 보다 쉽고, 친숙하게 다가가고자 실질적이면서도 현실적인 기술 개발에 초점을 맞추고, 최근 AI를 도입한 시스템을 출시해 진정한 스마트 사출 솔루션을 제시하며 화제를 모았다.

■ 인공지능 조건 도출 시스템(M-GA)으로 초보자도 편리하게!

사출성형에서 첫 번째 단추를 끼우는 업무는 초기 성형 공정을 설정하는 것으로 시작되며, 이는 보통 숙련된 성형 전문 엔지니어에 의해 주도된다. 숙련도에 따라 초기 공정 환경을 구축하는 소요시간과 생산 품질이 좌우되기 때문에 불량이 아닌 양품으로 생산되도록 최적화된 공정 조건을 설정하는 것은 매우 어려운 일로 평가받고 있다.

그에 따라 신규 성형품에 대한 초기 성형 공정 설정시 성형 전문 엔지니어의 숙련도에 따른 생산효율의 편차가 발생하는 사출성형은 기존부터 그 편차를 줄일 수 있는 인공지능 기술의 중요성이 매우 강조되어 왔다.

LS엠트론의 인공지능 조건 도출 시스템(M-GA)은 신규 성형품에 대한 초기 성형 공정 설정 시, 인공지능 기술을 통해 최적 조건을 도출할 수 있는 시스템으로, 복잡하고 다양한 공정에서도 작업자의 간단하고 직관적인 조작만으로 가장 최적화된 성형 공정을 설정할 수 있어 업계의 호응이 높을 것으로 예상된다.

LS엠트론의 관계자는 “고숙련 전문가의 성형 방법을 학습하고 모방해 사출 조건을 구축하기 때문에 시간 단축은 물론, 작업 숙련도에 구애받지 않는 일관된 공정을 구현할 수 있다”라며, “실제로 연구소 테스트를 통해서 시험평가를 진행한 결과, 인공지능 조건 도출 시스템을 저숙련자 그룹이 다른 그룹보다 평균 23% 더 빨리 양품 세팅을 할 수 있었다”고 설명했다.

이어 “고숙련 엔지니어를 채용하는 일도 쉽지 않은 상황에서 LS엠트론만의 인공지능 시스템이 현장에서 많은 도움이 될 수 있을 것”이라고 강조했다.

■ 불량률을 획기적으로 줄인다! 인공지능 중량 유지 시스템(M-QA)

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 것이기 때문에 LS엠트론에서는 인공지능 중량 유지 시스템(M-QA)을 제시하며, 제품의 중량 변화가 발생했을 때 인공지능 기술을 활용하여 기계가 스스로 정상 중량으로 조건을 변경할 수 있도록 했다.

생산 환경의 온습도 변화, 원재료의 물성 변화 등으로 인해 간혹 불량이 발생하기도 하는데, 이러한 부분을 미연에 방지해주는 시스템이 바로 인공지능 중량 유지 시스템이다.

LS엠트론의 관계자는 “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, 당사의 시스템은 자동으로 목표 중량만큼 새로운 조건을 도출하여 사출기로 전달함으로써 성형품의 양품 중량을 지속시키는 역할을 한다”라고 설명하며, “고객분들께서 보다 쉽고, 편리하게 사용하실 수 있을 것”이라고 전했다.

인공지능 중량 유지 시스템을 통해 공정을 실시간으로 자동 변경해 제품의 중량 변동을 보정해줌으로써 제품의 불량을 획기적으로 낮출 수 있어 특히 분쇄 재료 혼합시 사출압력 변동 발생의 경우나 동일 공정조건에서 다른 제품이 생산되는 문제점 등의 부분에서 고객분들의 만족이 높을 것으로 사료된다.

■ 고객이 원하는 진정한 스마트 사출 솔루션 제시에 최선 다할 것!

LS엠트론에서는 고객이 원하는 진정한 스마트 사출 솔루션을 제시하고자 꾸준한 개발을 진행하고 있다. 이것의 일례로 지난 1월 7일(금) 경기도 부천에 위치한 한국금형센터에서 ‘LS엠트론 인공지능 스마트 사출시스템 시연회’를 개최해 앞서 소개한 ‘인공지능 조건 도출 시스템(M-GA)’과 ‘인공지능 중량 유지 시스템(M-QA)’의 시연을 직접 선보였다.

LS엠트론 박찬성 사업본부장을 비롯해 LS엠트론 연구원들과 LG전자 관계자들이 참석했던 이번 시연회는 산업이 갈수록 고도화, 다양화되고, 사회적으로도 인력 감소, 인건비 상승 등의 변화가 진행되면서 현실적으로 한계에 부딪친 기존 생산방법을 타개하기 위한 방안을 제시하기 위해 마련되었다.

LS엠트론의 관계자는 “’스마트화’는 선택의 문제가 아니라, 시장에서의 생존을 위해 기왕이면 더 신속히 추진해야 하는 문제가 되었다. 

이번 시스템 개발은 고객들이 사출기를 사용하면서 생산성 향상, 품질 개선 등을 통해 경쟁력을 높이도록 하기 위함”이라고 밝히며, “2022년 1월에 정식으로 출시를 했지만 아직은 도입 단계로, 이러한 인공지능 기술이 현재 사출 현장에 접목하기까지는 시간이 걸릴 것으로 생각한다. 

하지만 고객이 이해하기 쉽고 어렵지 않게 접근할 수 있도록 도움을 드릴 것이며 여러 가지 프로모션 행사를 통해 많이 알리도록 할 것”이라고 강조했다.

사출 분야의 진정한 스마트 팩토리 실현을 위해 앞서고 있는 LS엠트론. 동사에서는 기술개발 및 시연회와 홍보를 통해 고객분들께 더욱 스마트한 사출성형시스템을 제공하기 위한 최선의 노력을 다하고 있다.

■ 문의: LS엠트론㈜ 사출사업본부 공식 홈페이지 www.lsinjection.com