“스마트 제조업을 잇(IT)는 차세대 솔루션 회사”...건솔루션(대표 김삼성)을 이르는 말이다. 제조 기술의 IT화와 융합기술 구현을 통해 차세대 솔루션이 되자'는 모토로 설립된 회사다. 경기도 안양시에 위치해 있지만 실제로는 KTX 광명역 근처에 있다.

▲건솔루션 김삼성 대표

건솔루션은 2011년 설립된 'OT와 IT 기술 융합력'을 가진 회사로 다양한 스마트 공장 구축 솔루션을 갖춘 강소기업이다. 스마트 공장을 구축하고 운영하는 소프트웨어 공급 개발 SI 전문 회사라고 할 수 있다. 국제 표준기술에 건솔루션 자체 기술을 적용하여 한국형 스마트 공장 솔루션을 수출하고 있다. 장비, 공구, 측정 등 대내외적인 얼라이언스를 통해 한국형 스마트 공장 솔루션의 글로벌화를 지향하고 있다. 'Link up, Be the best' 연결을 통해 최고가 되는 것이 목표다.

'OT와 IT 기술 융합력'에서의 OT(Operation Technology)란 운영 기술로 하드웨어 및 소프트웨어 시스템을 사용하여 제조 장비와 같은 물리적 프로세스 및 시스템을 모니터링하고 제어하는 ​​기술이고, IT(Information Technology)는 정보 기술로 컴퓨터 시스템, 소프트웨어 및 네트워크를 사용하여 데이터 및 정보를 저장, 처리 및 전송하는 기술을 말한다.

건솔루션에는 약 60명의 핵심 임직원들이 DX 시대와 산업인력의 감소에 따른 공장의 지능화·자동화에 대한 요구에 적극적으로 대응하고 있으며, 인도 푸네 법인에도 15명의 인력들이 별도로 SW 개발 업무를 진행하고 있다.

▲김삼성 대표가 회사 소개를 하고 있다.

현재 대표이사 아래로 스마트공장 사업부서인 페콘(FACON), 시스템 개발 총괄 부서라고 할 수 있는 에이프로(APRO), 스마트 테크놀러지 기획 부서인 루(LUE), 인사/회계/구매 등 지원부서와 교육사업을 관할하는 에이콥(ACOP) 4개의 부서가 조직되어 있다. FACON과 LUE는 김민찬 이사, APRO는 서석종 상무, ACOP 산하의 로봇 교육 사업은 김응렬 센터장이 각각 책임을 맡고 있다. 특이하다면 김응렬 센터장은 김 대표의 고등학교 은사이다.

스마트공장은 제품의 기획, 설계, 생산, 유통, 판매 등 전 생산과정을 ICT(정보통신기술)로 통합하여 자동화 및 디지털화를 통해 최소의 비용과 시간으로 고객 맞춤형 제품을 생산하는 지능형 공장을 의미한다.

▲건솔루션㈜의 스마트공장 시스템 페콘(FACON) 개요

건솔루션㈜의 이러한 스마트공장 시스템 이름은 페콘(FACON)이다. FACON은 공장을 의미하는 팩토리(Factory)와 연결을 의미하는 커넥션(Connection)의 합성어로 공장에 필요한 솔루션을 연결하여 스마트공장을 이루자는 의미를 담고 있다. FACON 시리즈는 Gx-MES, G-CAP, OMV+, 머신텐딩(Machine Tending), G-DFM, 레니쇼 프로브(Renishaw Probe) 솔루션으로 구성되어 설계단계에서 제조-출하까지의 전 과정에서 생성되는 모든 정보를 디지털화하여 저장하고 실시간으로 활용할 수 있다. FACON 얼라이언스로는 CNC 공작기계용 정밀계측장비 및 제품‧서비스 기업 ‘프로텍이노션’, 반도체 제조 장비 기업 ‘㈜SFE’ 등이 있다.

▲Gx-MES(Manufacturing Execution System)

FACON 시리즈 Gx-MES(Manufacturing Execution System)는 수주부터 최종 제품완성까지 생산활동을 최적화할 수 있는 정보를 제공하며, 실시간으로 정확한 데이터 작업을 지시하여 대응하고 보고한다. 이를 바탕으로 변화하는 조건에 대한 빠른 응답과 효율적 행위의 감소에 초점을 맞추어 현장 작업 및 공정의 운영 효과를 높이게 된다. 건솔루션의 MES 전문가들이 MESA 국제표준 ISA-95를 반영하여 개발한 Gx-MES는 중소 제조기업을 대상으로 공급되고 있으며 최상의 스마트공장 구축 솔루션으로 인정받고 있다. Gx-MES 주요 기능으로는 LOT 추적관리, 실시간 실적 집계, 경영 정보, SQ(Supplier Quality) 심사 대응, 생산계획(스케줄러) 설비 I/F 예지 보전, 품질 관리, 재공/재고관리 등을 들 수 있다. 이를 통해 도입기업은 작업입력 시간 단축, 리드 타임 감소, 서류 업무 감소, 재공품(WIP) 감소, 서류 및 도면 분실률 감소, 불량품 감소, 생산주기 단축의 효과를 거둘 수 있다.

FACON 시리즈 G-CAP(Collection, Analysis, Prediction)은 기본적인 데이터 통신부터 ICT 및 IIoT의 최신기술을 적용한 스마트공장 시스템으로 실시간 생산설비정보 데이터 수집을 통한 생산현황관리, 생산계획수립을 위한 정보, 설비 예지 보전을 위한 정보를 제공한다. 설비로부터 온라인 네트워크를 활용한 실시간 생산데이터 수집 및 관리로 혁신적인 공정 모니터링을 가능하게 한다. G-CAP은 공장의 모든 환경 및 설비들에 대한 실시간 모니터링 및 통계적 분석을 기반으로 설비데이터 수집, 상태 모니터링, IoT 센서, 볼바(Ballbar) 센서 테스트를 통한 설비보전 활동을 지원하는 IT 솔루션이다. 모든 생산 장비가 최상의 조건에서 운용될 수 있도록 관리하여 불량 감소, 품질 향상, 효율적인 생산관리를 가능하게 한다. 금형 및 부품가공 분야 프레스 설비 3D 모니터링, 반도체 가공 부문 프레스 설비 및 CNC 가공설비 3D 모니터링, 반도체 생산 부문 PLC 설비 및 CNC 연마설비 3D 모니터링에 적용되고 있다.

▲OMV+(On Machine Verification Plus:기상측정시스템)

FACON 시리즈 OMV+(On Machine Verification Plus:기상측정시스템)는 제조산업에서의 풍부한 경험을 집적한 솔루션으로, 세팅과 측정 프로세스에서 발생하는 근본적인 문제를 해결하는 자동화 솔루션이다. 공정 전 세팅부터, 공정 중 제어, 공정 후 검사까지 모든 프로세스에 반영할 수 있는 솔루션으로, 전 과정에서 나타나는 시간과 품질 불량의 문제를 혁신적으로 해결한다. 쉽고 빠른 세팅, 신속하고 정확한 제어, 간단하고 경제적인 품질검사까지 최고의 측정 자동화 솔루션을 제공한다. OMV+의 주요 기능으로는 건솔루션의 풍부한 경험이 집적된 최상의 자동화 솔루션으로 사용 편의성과 구현 정확성, 관리 유연성을 보장한다. 쉽고 빠른 측정 포인트 생성, 다양한 리포트 제공, 편리한 세팅과 품질 측정, 측정 포인트 시각화와 충돌 검증기능을 제공하며, 화낙, 하이덴하인, 마작, 지멘스 등 다양한 콘트롤러 지원 같은 장점을 제공한다.

▲머신텐딩 시스템

FACON 시리즈 G-MTS(Machine Tending System:머신텐딩시스템)는 금속 가공 기계, 플라스틱 사출 기계 등의 기계에 소재 및 가공물을 투입하고 가공된 반제품과 완성품을 꺼내어 다음 공정으로 이동하는 자동화 공정이다. 머신텐딩을 위한 로봇은 작업자의 안전을 보장해주는 협동로봇과 일반 산업용로봇으로 구성되어 있다. 협동로봇이나 산업용로봇을 이용해 머신텐딩 공정을 자동화하면 위험한 기계조작으로 발생하는 부상 위험을 줄여 작업자의 안전을 보장해주고 산업재해 발생률을 낮출 수 있으며, 가공물을 정확한 방향과 위치에 맞춰서 기계의 작업 홀더에 삽입할 수 있어 가공품의 품질과 생산성 향상에 매우 효과적이다. 시스템에 프로브(Probe)와 Gr-WPS(Work Process System:설비와 로봇을 통신으로 연결하여 머신텐딩의 흐름을 설정하고 모니터링하는 프로그램)를 접목하여 제품의 양산뿐 아니라 다품종 소량 생산에도 자동화가 가능하도록 구성되어 있다. 반도체 부품 분야 머신비전 셋팅 자동화 공정, 친환경 자동차 분야 부품 머신텐딩 후 검사 공정, 금속 분야 부품 머신텐딩 공정 등에 적용되고 있다. 비전 시스템과 AI를 결합하면 다양한 분야로 확대 적용이 가능하다.

FACON 시리즈 G-DFM은 양산 전 단계에서 나타나는 설계와 공정 변수 및 품질 관리를 동시에 고려하여 보완 수정하는 선행 설계 솔루션으로, 전체 금형 개발 리드 타임 단축과 양산 품질 조기 안착을 효과적으로 지원하는 설계 검증 솔루션이다.

▲건솔루션 김삼성 대표(사진 우측)가 본사 1층 스마트 테크 센터의 장비 운용에 대해 방문자들에게 설명하고 있다.

FACON 시리즈 레니쇼 프로브(Renishaw Probe)는 가공 및 검사 프로세스의 역량 강화를 위한 해법으로 곧 생산성 향상을 위한 통합 솔루션이다. 레니쇼에는 WORK PROBE(워크 프로브), Equator(에큐에이터:자동화 측정시스템), Ballbar(볼바), 공구측정기와 같은 툴이 있다. 3D 프로브는 탁월한 3D 정확도와 반복정밀도로 안정적으로 기계 내 측정을 수행할 수 있으며, 컴팩트한 디자인으로 제한된 공간과 소형 기계에서 접근이 용이하게 설계되어 있다. 에큐에이터는 현장에서 생산되는 제품을 바로 측정 후 각 가공기의 툴에 옵셋 값을 적용할 수 있고, 현장에서 온도변화에 따른 오차 값 보정이 가능하다. 볼바는 간편한 기계 성능 및 진단 툴로 레니쇼 자체 설계 정밀 직선 변위 측정시스템이다. 볼바가 고정점 주위를 회전할 때 반경 방향으로 발생하는 변화량을 측정하고 측정된 데이터는 전체적인 회전 보간 성능을 계산하는데 사용된다. 머신툴 성능의 확인 및 진단을 위한 가장 빠르고 쉽고 효과적인 방법이다. 공구측정기는 공작 기계상에서 공구 세팅이 자동으로 이루어지므로, 수동 세팅 작업이 필요치 않다. 공정중 자동화된 공구 조건 모니터링으로 공구 파손 및 공구의 열 변위에 대해 보정이 가능하다.

이외에도 Gx-MCS와 G-센터가 있다. Gx-MCS는 금형의 3D 설계 데이터를 분석하여 가공비와 재료비 등의 목표 원가를 산출하여 금형 목표 원가를 분석하고, 신뢰성 높은 견적을 산출할 수 있다. 금형 가공공정 단계별 가공 시간을 산출하고 다양한 시뮬레이션을 통한 원가 산출이 가능하여 금형 제작에 필요한 비용 예측 및 제작 원가 산출이 가능하다. G-센터는 모든 문서, 자료를 효율적인 통합관리와 함께 보완의 문제까지 해결책을 제시하는 도면, 문서 통합관리 공유 솔루션이다.

▲뉴로메카 협동로봇을 이용해 자동화 프로젝트 수행 모습을 시연하고 있다.

▲두산로보틱스 협동로봇을 이용해 자동화 프로젝트 수행 모습을 시연하고 있다.

건솔루션은 그동안 유니버설로봇(UR), ABB 로봇, 두산 협동로봇, 뉴로메카 협동로봇 등을 활용해 비전기상측정, 머신텐딩을 통한 자동화 프로젝트를 수행했다. 머신텐딩 자동화 프로젝트는 로봇을 이용한 로딩/언로딩 시스템을 구축하는 것으로 머신텐딩 시스템에 프로브(Probe)와 Gr박스를 접목해 다품종 소량 생산에도 자동화가 가능하도록 시스템을 구축했다. 머신텐딩 후에는 에큐에이터(Equator)를 활용해 가공 후 별도의 검사 공정 이동 없이 가공품 측정이 가능하도록 했다.

이러한 다양한 로봇 AI 혁신 공정 솔루션을 바탕으로 건솔루션은 스마트공장 구축 및 보급 확대에 크게 기여해 왔다. 특히 산업부, 생산기술연구원, 경기스마트제조혁신센터, 중소기업중앙회, 자동차부품산업진흥재단과의 협업을 통해 스마트공장 구축을 이끄는 선두업체로 자리매김하고 있다.

▲건솔루션 방문 기념으로 기념촬영을 하고 있다. 사진 왼쪽부터 건솔루션 김응렬 센터장, 유진로봇 김종현 전무, 생산기술연구원 남경태 수석, 유진로봇 박성주 대표, 한국로봇산업진흥원 손웅희 원장, 건솔루션 김삼성 대표, 로봇신문 조규남 전문기자, 한국로봇산업진흥원 김서현 본부장, 건솔루션 서석종 상무

스마트공장 구축 및 고도화 사업을 통해 2019년부터 2021년까지 총 21개사, 대·중소 상생형 스마트공장 구축지원 사업을 통해 2019년부터 2021년까지 총 42개사, 뿌리 업종 스마트공장 보급 혁신 사업을 통해 2020년부터 2021년까지 총 10개사에 스마트공장 솔루션을 제공해왔다. 또한 제조로봇 선도보급 실증 사업을 통해 2020년부터 2022년까지 총 12개사, 제조로봇 플러스 사업을 통해 2021년부터 2022년까지 총 6개사에 생산기술연구원과 협업을 통해 대·중소 기업 현장을 자동화 환경으로 전환해 주는 작업을 성공적으로 수행하기도 했다. 2023년에도 제조로봇 실증사업 3건, 제조로봇 플러스사업 4건 등 총 7건의 사업을 수행 중으로 설비 데이터 수집 및 로봇과 측정기 간의 연계 구현에 나서고 있다.

또한 충남테크노파크, 한양대 ERICA캠퍼스, 한국폴리텍대학 서울정수캠퍼스와 청주캠퍼스 등 재단과 교육기관에 테스트 베드 구축지원을 통해 기업체를 위한 현장형 테스트 베드와 교육기관을 위한 교육형 테스트 베드도 구축하고 있다. 제조로봇 사업의 발전을 위해 자체적으로 로봇 시뮬레이션을 개발하여 머신텐딩 시스템의 시뮬레이션과 C/T를 분석하고 향후 시뮬레이션의 결과를 로봇에 직접 교시하는 기술도 개발할 예정이다. 이기종 모바일 매니퓰레이터 자율제조 플랫폼도 확보해 ISO21919 호환 머신텐딩 테스트베드 구축, 멀티셀 자율제조 생산공정, 공작기계-자율이동로봇 표준공정 기반 다중 장비/로봇 머신텐딩 공정모델 등도 개발했다.

▲광명 본사 2층에서 바라본 1층 스마트 테크 센터 모습. 다양한 장비들로 가득차 있다.

2022년부터 건솔루션은 실증사업을 통해 얻은 솔루션들을 하나의 교육 과정으로 만들어 인력 양성 사업에도 적극 나서고 있다. 광명에 위치한 회사 1층과 2층에는 교육장과 공작 기계 등 가공 장비와 측정시스템, 공구관리시스템 등이 갖춰진 일종의 테스트 베드라고 할 수 있는 ‘스마트 테크 센터’도 구축되어 있다. 개별기업이 구축하기는 쉽지 않지만 스마트공장 솔루션을 고객들이 제대로 보고 이해할 수 있도록 고객을 초청해 건솔루션의 가치를 공유하고 확산하는 역할도 수행한다.

건솔루션은 현재 한국로봇융합연구원, 한국금형공업협동조합, 한양대 ERICA캠퍼스, 한국로봇산업협회, 한국산업기술진흥원, 한국폴리텍대학, 국가평생교육진흥원 등과 협력을 맺고 모바일 플랫폼 기반 서비스 로봇 SI 교육, 금형 인재 관련 직무 역량 강화 브릿지 교육, K-디지털 트레이닝 프로젝트, 로봇·AI 융합형 산업인력 혁신 역량 강화 교육, 교수 연수, 매치업 D·N·A(Data, Network & AI) 과정 등을 펼치고 있다.

향후에는 표준공정모델 보급을 위한 교육 과정, 로봇산업 미래 인재 육성을 위해 협동로봇을 이용하고 딥러닝을 활용한 픽앤플레이스(Pick and Place) 교육 과정, 여러 로봇을 이용한 관제 시뮬레이션 교육 과정도 개발해 진행할 계획이다.

▲건솔루션은 현재 물류로봇 서비스 플랫폼을 구축하기 위해 유진로봇 AMR인 고카트를 이용해 테스트를 하고 있다.

건솔루션 김삼성 대표는 “고령화와 인구감소 등으로 인한 제조 공장의 인력난 해소를 위해 앞으로 제조 현장에 로봇 도입이 불가피하다”면서, “로봇 도입이 가속화되고 있는 현 시점에서 이기종 로봇 간의 데이터 통신이 필수적이다”라고 말했다. 김 대표는 이에 따라 향후 이기종(협동로봇/AMR/레거시시스템/설비/IoT장비 등) 간 통신이 가능한 에이전트 개발, 에이전트를 기반으로 한 로봇 관제 시스템 개발, AI 기능을 탑재하여 운영 최적 솔루션 개발, 공장의 완전 무인화를 위한 시스템을 개발할 계획이라고 밝혔다.

김 대표는 “이와 같은 솔루션을 개발하기 위해서는 S/W를 개발하는 IT 회사와 H/W를 제작하는 OT 회사간의 통신규약 공유와 같은 긴밀한 협조가 필요하다”고 말하면서, “한국로봇산업진흥원에서 IT 회사와 OT 회사가 서로 협력하여 다양한 솔루션을 개발할 수 있는 토대를 마련해 주었으면 좋겠다”고 말했다. 또한 “지금까지 공정 개선을 위한 로봇 도입 시 S/W가 부족하거나 부재인 상황에서 설치/운영이 되는 경우가 대부분이었다”며, “앞으로는 로봇 지원사업에 S/W 비중을 올려 필수적으로 들어가야 하는 ‘매니지먼트 & 통합 운영’ 시스템이 함께 구축되어 다양한 생산 현장 데이터를 수집/분석/예측하여 생산성이 극대화될 수 있도록 지원사업의 사업비 구조에 대한 개선도 필요하다“고 말했다.