북미 자동차 부품 제조 현장은 최근 생산 구조와 운영 환경 전반에서 큰 변화를 맞이하고 있습니다. 차량 전동화와 제품 다변화로 생산 품종과 공정 복잡도가 높아졌고, 글로벌 공급망 재편에 따라 새로운 공정 증설과 생산 이전이 동시에 진행되고 있습니다. 이러한 변화 속에서 공장은 단기간에 생산 능력을 끌어올려 안정적인 운영 상태로 전환해야 하는 과제를 안고 있습니다.

이와 같은 환경에서 물류 운영은 더 이상 생산을 보조하는 기능에 머물기 어렵습니다. 생산 공정이 세분화되고 공정 간 자재 이동이 잦아질수록, 물류 흐름의 지연이나 불균형이 곧바로 생산 차질로 이어지기 때문입니다. 그럼에도 불구하고 여전히 많은 제조 현장에서는 물류를 개별 공정 단위에서 관리하는 방식이 유지되고 있습니다.

개별 공정 단위의 운영 방식은 생산 전공정의 흐름을 하나의 체계로 연결해 통합적으로 제어하기에는 구조적 한계를 가질 수밖에 없습니다. 물류 흐름이 생산 계획과 유기적으로 연동되지 않을 경우 공정 간 대기와 병목이 반복되고, 이는 가동률 저하와 납기 리스크로 이어집니다. 이러한 배경 속에서 북미 자동차 부품 공장은 물류를 개별 작업의 집합이 아닌, 생산 전공정을 관통하는 핵심 운영 축으로 재정의할 필요성에 직면했습니다. 단순한 설비 자동화를 넘어, 물류 흐름 자체를 구조적으로 설계하고 안정적으로 제어할 수 있는 새로운 접근이 요구되었고, 이에 따라 AX 기반 물류 자동화 혁신 프로젝트가 추진되었습니다.

 

 

Challenges: 복잡해진 물류 흐름 속 운영 구조의 한계와 인력·비용 부담

북미 자동차 부품 공장이 직면한 가장 큰 과제는 물류 흐름이 복잡해졌음에도 이를 안정적으로 제어할 수 있는 운영 구조가 갖춰져 있지 않았다는 점입니다. 생산 설비의 가동 상태, 재고 위치, 자재 이동 상황이 하나의 흐름으로 연결돼 관리되지 못하고, 공정별로 분절된 방식으로 운영되면서 전체 흐름을 실시간으로 조정하기 어려웠습니다. 그 결과 반제품과 완제품, 빈 팔레트가 동시에 이동하는 상황에서 공정 간 물류 대기와 지연이 반복됐고, 선입선출(FIFO) 관리에도 한계가 나타났습니다.

또한 인력 의존도가 높은 운영 구조도 부담을 키웠습니다. 북미 현장은 인력 부족과 높은 인건비 부담이 동시에 존재하며, 대부분의 인력이 반복적이거나 위험도가 높은 물류 작업에 투입되어 안전 리스크가 누적됐습니다. 이로 인해, 생산량 변동이나 공장 확장과 같은 변화에도 유연하게 대응하기 어려웠고, 특히 물류 운영의 불안정성이 전체 생산 일정에 직접적인 영향을 미칠 가능성이 컸습니다.

이러한 문제는 일부 공정의 단편적 자동화만으로는 해결되기 어려웠습니다. 공장 전체 물류 흐름을 하나의 체계로 연결해 통합적으로 제어하고, 인력 의존도를 낮출 수 있는 운영 모델이 요구되고 있었습니다.

 

 

Solutions: 개별 공정 단위의 운영 구조를 하나로 묶는 AX 기반 표준 자동화 물류설비 구축

북미 자동차 부품 공장은 이러한 구조적 한계를 해결하기 위해 AX 기반 표준 자동화 물류 체계를 구축했습니다. 핵심은 공장 내 물류를 개별 설비 단위가 아닌 전공정 관점에서 설계하고, 이를 표준화된 구조로 구현하는 것이었습니다.

먼저 자율주행 이동 로봇(Autonomous Mobile Robot, AMR)과 무인지게차(Autonomous Forklift Robot, AFR)를 결합한 로봇 기반 물류 체계를 도입했습니다. AMR과 AFR은 LiDAR를 이용한 SLAM SLAM(Simultaneous Localization and Mapping) 기반의 Map을 생성하고, 사전에 등록된 노드를 이용해 경로를 생성해 주행하는 로봇으로, 주행 중 주변 로봇들의 상태를 파악해서 최적의 경로를 탐색해서 반제품 이송, 공정 간 자재 공급, 빈 팔레트 회수 등 반복적인 물류 작업을 효과적으로 자동화했습니다.

AFR은 완제품과 팔레트 단위의 고중량 물류를 담당하며, 출하 구역과 물건을 쌓아두는 적치장, 생산 라인을 자동으로 오가도록 설계했습니다. 또한, 레이저로 주변 거리를 측정하는 센서인 LiDAR(Light Detection and Ranging) 기술을 통해 로봇 간 충돌을 방지함으로써 다수의 로봇과 설비가 동시에 작업하더라도 안정적인 운영이 가능하도록 구현했습니다.

이와 함께 생산과 물류, 출하 흐름을 통합 제어할 수 있는 통합 물류정보시스템(Material Control System, MCS)을 구축했습니다. MCS는 제조실행시스템(Manufacturing Execution System, MES)과 AGV 제어 시스템(AGV Control System, ACS)을 양방향으로 연동해 생산 설비 가동 상태와 재고 위치, 로봇 주행 상황을 실시간 분석할 수 있도록 구현했습니다. 이를 통해 공정별 재고를 체계적으로 관리하고, 선입선출(First In First Out, FIFO) 원칙에 기반한 물류 운영을 일관되게 유지할 수 있는 구조를 마련했습니다.

더불어 현장 운영 효율을 높이기 위해 사용자 친화형 시각화 기반 운영 모니터링 시스템인 Factory GUI(Graphic User Interface)를 구현했습니다. Factory GUI는 현장 담당자가 설비 상태와 로봇 위치, 재고 흐름을 한눈에 파악하고, 필요 시 즉각적인 조치를 취할 수 있도록 직관적인 UI/UX로 설계되었습니다. 또한 전체 물류 데이터를 본사와 고객사에 실시간으로 공유할 수 있도록 설계하여 공장 운영의 투명성과 확장성을 동시에 확보했습니다.

 

 

Benefits: AX 기반 공정 자동화로 생산성과 운영 효율을 동시에 확보하다

AX 기반 자동화 물류 체계를 구축한 이후, 북미 자동차 부품 공장은 물류 운영의 병목을 줄이고 전공정 흐름을 안정화함으로써 생산성과 운영 효율을 동시에 끌어올릴 수 있는 기반을 확보했습니다. 그 성과는 생산 운영, 인력 구조, 재고 관리, 에너지 효율 측면에서 구체적으로 확인되었습니다.

① 생산성 향상 및 운영 안정성 확보

공장 내 물류 정체와 병목이 최소화되면서 라인 가동률이 안정적으로 유지되었고, 생산과 물류가 실시간으로 연동되며 납기 대응력도 함께 향상되었습니다. 그 결과 물류 Cycle Time 향상은 물론 최적화된 작업자 동선과 자동화설비로 생산성을 확보할 수 있게 되었습니다.

 

② 인력 효율화 및 운영비 절감

북미 현장의 구조적인 인력 부족 환경에서도 물류 운영이 지속 가능하도록 인력 의존도를 낮출 수 있었고, 반복 작업과 위험 작업의 자동화로 작업 안전성까지 함께 개선되었습니다. 이는 운영비 부담을 완화하는 방향으로도 연결되었습니다.

 

③ 재고 최적화

공정별 재고 위치와 상태를 실시간으로 공유할 수 있게 되면서 필요한 시점에 필요한 물량만 투입되는 Just-In-Time 물류 체계를 구현할 수 있었고, 그 결과 재고 회전율이 증가하며 불필요한 완충재고를 줄이는 효과로 이어졌습니다.

 

④ 탄소배출 감소 및 에너지 최적화

필요 시점에만 물류를 투입하는 운영 방식과 재고 최소화 전략을 통해 에너지 사용량을 절감하고, 창고 공간 활용 효율을 높이는 방향으로 운영 구조가 개선되었습니다. 이는 물류 효율 개선을 넘어 ESG 관점의 지속가능한 공장 운영 기반을 강화했다는 점에서 의미가 있습니다.

 

 

안정적인 공정 시스템 구축, SK AX가 End-to-End로 함께합니다

북미 자동차 부품 공장의 AX 기반 자동화 물류 혁신 사례는 복잡해진 물류 흐름과 인력 의존 구조라는 제조 현장의 구조적 한계를 전체 공정 관점에서 해결한 사례로 의미를 갖습니다. 개별 설비나 단편적인 자동화를 넘어, 물류 흐름을 하나의 체계로 연결하고 표준화된 구조로 구현함으로써 생산성과 운영 안정성을 동시에 확보했습니다. 이 과정에서 SK AX는 로봇 기반 물류 체계 설계부터 통합 물류정보시스템 구축, 현장 운영을 고려한 시각화 환경 구현에 이르기까지 전반적인 기술 실행을 지원하며, 공장이 안정적으로 AX 기반 물류 체계를 정착시킬 수 있도록 함께했습니다.

이제 제조 현장에서의 물류는 더 이상 보조 기능이 아니라, 생산 경쟁력과 지속가능성을 좌우하는 핵심 운영 요소로 자리 잡고 있습니다. SK AX는 제조 환경과 운영 조건에 맞는 AX 기반 물류 혁신을 통해 기업이 보다 유연하고 안정적인 생산 체계를 구축할 수 있도록 지원하고 있습니다. 복잡해지는 제조 환경 속에서 물류 혁신을 통해 실질적인 변화를 만들어가고자 한다면, SK AX와 함께해 보세요. 공정 시스템 구축부터 관리까지 End-to-End로 함께하겠습니다.

 

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