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포스코, 불량률 제로·다품종 스마트생산…머신러닝 하는 제철소
기사입력 2018-05-18 04:02
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◆ 한국 4차산업혁명 전략 ◆
제철 설비에 최적화된 하이브리드형 스마트팩토리 플랫폼인 `포스프레임 플러스(PosFrame+)` [사진 제공 = 포스코]
포스코는 4차 산업혁명의 키워드인 스마트화에 한발 앞서나가기 위해 기업·국가·산업을 뛰어넘는 시스템 혁신에 박차를 가하고 있다.


포스코는 철강산업은 물론 에너지, 건설, 화공 분야에 이르기까지 그룹 본연의 사업에 정보통신기술(ICT)을 융합하는 스마타이제이션(Smartization·스마트화)을 추진해 자체 경쟁력을 높임과 동시에 이를 통해 차별된 융·복합 사업을 새로 개발해 4차 산업 혁명을 선도해 나간다는 복안이다.


철강 생산현장에는 현재 추진 중인 빅데이터와 인공지능(AI)을 활용하는 스마트팩토리 개발 속도를 높이고, 핵심 공정의 효율성을 더욱 높여 친환경 고효율의 미래형 제철소 구현에 더욱 박차를 가할 계획이다.

이를 통해 타사가 생산할 수 없거나 경쟁사보다 이익률과 품질 수준이 월등히 높은 고부가가치 제품인 월드프리미엄(WP) 제품을 60%까지 끌어올릴 예정이다.


포스코의 스마트팩토리는 50년에 가까운 오랜 현장 경험과 축적된 노하우에 사물인터넷(IoT), 빅데이터(Big Data), AI 기술을 접목해 최적의 생산현장을 구현해 최고 품질의 제품을 가장 경제적으로 생산·공급하기 위한 것이다.

포스코는 그동안 열연 공정에 한해 포스프레임(PosFrame)을 적용했다.

하지만 지난 4월부터는 열연 공정과 연계된 제강, 연주, 냉연, 스테인리스(STS) 냉연 등 전후 공정을 모두 관통하는 포스프레임을 구축해 스마트인더스트리 구현에 앞장서고 있다.


제철 공정에서 스마트팩토리가 구현되면 AI 기술과 IoT 센서를 통해 실시간으로 미세한 문제를 찾아내 공정을 개선하고 품질과 생산성 향상을 꾀할 수 있다.

과거 해결이 어려웠던 고질적 품질 문제도 포스프레임 기반 전후 공정간의 연계 분석을 통해 근본 원인 분석과 해결이 기대되며, 생산성 극대화도 기대된다.

이로 인해 설비효율이 높아지고 제조원가는 크게 낮추면서 수요에 부합하는 다품종 맞춤 생산이 가능해진다.


포스코는 세계 최초로 철강 연속 공정의 특성을 반영한 스마트팩토리 플랫폼인 포스프레임을 자력 개발하고, 철강업체로는 세계 최초로 생산 공정 과정에 AI를 도입함으로써 AI 제철소로 탈바꿈을 추진하고 있다.


올해 초에는 포스코와 GE가 양사의 대표적인 스마트팩토리 플랫폼을 접목해 제철 설비에 최적화된 하이브리드형 스마트팩토리 플랫폼을 공동 개발하고 사업화를 적극 추진하기로 했다.

양사는 포스코의 스마트팩토리 플랫폼인 '포스프레임'과 GE의 대표적인 스마트팩토리 솔루션인 'APM(Asset Performance Management·설비자산 성과관리솔루션)'을 결합하고 제철 설비에 최적화된 하이브리드형 스마트팩토리 플랫폼인 '포스프레임 플러스(PosFrame+)'를 개발·사업화하게 된다.


또한 철강 외 분야에서는 포스프레임을 스마트팩토리, 스마트빌딩&시티, 스마트에너지, 스마트매니지먼트에 확장 적용함으로써 사업 분야를 늘려나갈 계획이다.

최근 포스코건설은 클라우드 시스템과 빔(BIM·Building Information Modeling) 기술을 융합해 완성도 높은 설계로 시공 품질 향상에 나섰다.


포스코건설은 최근 기계, 설비, 조경, 안전 등 분야별 담당자가 동시에 클라우드 시스템에 접속해 실시간으로 건축물을 설계할 수 있는 시스템을 개발했다.


BIM 기술은 기존의 평면(2D) 설계도면을 3차원(3D)으로 설계하는 것으로 설계도면의 오류 등에 대한 검토를 보다 효과적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.

하지만 일반적인 BIM 설계 검토 업무는 2D도면을 3D인 BIM으로 전환해 입체적인 도면 검토를 거친 후 이에 대한 검토 의견을 설계사에게 보내 2D 도면의 오류사항을 수정하는 방식으로 진행돼 왔다.

이 때문에 뒤늦은 검토 착수 시기와 촉박한 업무일정으로 충분한 작업시간 확보가 어렵다는 단점이 있었다.


포스코건설은 이 시스템 개발로 분야별 담당자가 동일한 작업 환경에서 실시간으로 보완점을 설계에 반영해 설계 시간을 크게 줄이고, 완성도 높은 설계로 시공 품질을 향상시킬 수 있을 것으로 기대하고 있다.

그뿐만 아니라 포스코건설은 해운대 LCT 더샵, 여의도 파크원, 용인 동천 더샵, 성남 판교 더샵, 전주 에코시티 등 다수의 현장에서 클라우드를 기반으로 한 BIM 설계와 안전점검 및 관리를 적용해 업무효율을 한층 높이고 있다.


한편 포스코ICT는 올해 신사업개발실과 대외사업실을 신설하며 AI, 빅데이터, 증강현실(AR), 블록체인 등을 다양한 산업 영역에 적용할 수 있는 스마트솔루션인 'Smart X' 사업 추진을 가속화하기로 했다.

먼저 신사업개발실은 개별 사업조직에 분산된 신사업을 통합해 기술·사업 간 시너지 효과를 높이고, 스마트매니지먼트, 스마트컨스트럭션, 마켓 네트워크, 블록체인 등을 새롭게 추진해 공장과 빌딩, 발전소 외에 다양한 산업 영역에 적용할 수 있는 'Smart X' 솔루션을 확보해 나간다.

또한 대외사업실은 포스코 제철소에 제공하던 세계 최고 수준의 스마트팩토리와 스마트물류시스템의 해외시장 수출을 확대하고, 에너지 효율화와 전력 절감 솔루션 사업 업무를 주도적으로 추진해 나가게 된다.


포스코ICT는 포스코의 제철소 생산 설비에 IoT를 적용해 조업 데이터를 수집하고 이것을 빅데이터 기반으로 실시간 분석·예측함은 물론 AI를 통한 자가학습으로 최적의 제어를 가능하게 하는 딥러닝 제철소를 만들어 나가고 있다.

이는 세계 최초로 연속 공정이자 중후장대 산업에 스마트팩토리를 구축한 사례로, 이 과정에서 포스코그룹 고유의 스마타이제이션 플랫폼인 '포스프레임'을 개발했다.

포스프레임은 현재 포스코에너지 LNG발전소, 포스코켐텍 음극재공장, 동화기업 등으로 확대 적용되는 등 관련 산업에 확산되고 있다.

이와 함께 포스코ICT는 올해 해외 선진기업과의 협력도 더욱 확대해 나갈 방침이다.


1월 9일 미국 DPR건설을 방문해 스마트데이터센터 건축과 스마트팩토리, 스마트건설을 중심으로 한 'Smart X' 사업 공동 추진에 대한 MOU를 체결했다.

DPR건설은 최근 애플 신사옥과 페이스북, 아마존의 데이터센터를 건설하는 등 미국 고급 건축 분야 1위 기업이다.


[특별취재팀 = 장종회 4차산업혁명교육부장(팀장) / 독일 베를린·하노버·암베르크 = 서찬동 기자(차장) / 박용범 기자(차장) / 서울 = 김기정 기자]
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