그린팩토리를 위한 녹색생산성 기반
온라인 모니터링-분석-예측-최적화 프레임워크

 
 
최근 환경오염, 기후변화, 자원고갈과 같은 심각한 환경문제를 극복하고자, 선진국 중심의 환경법규가 강화 되었습니다. 또한, 우리나라는 2030년 온실 가스 배출전망치의 37% 감축 목표를 설정하였습니다. 이러한 전 지구적 요구는 제조기업의 환경을 위한 노력을 선택적이 아닌 자발적이 필수적으로 수행하도록 압박하고 있습니다. 그러나, 친환경적인 노력은 아직까지 실제 제조현장에 뿌리내리지 못하는 것이 일반적인 현실입니다. 이는, 친환경성 보다는 생산성이 중시되고, 친환경을 위한 방법⋅기술이 부재하며, 친환경제조시스템 구축비용의 부담에 대한 부정적 인식에서 기인합니다. 그린팩토리의 실현을 위해서는, 비용이나 물리적 변화를 줄이면서 전통적인 생산성 측면에 새로운 친환경성을 통합하고 (아시아 생산성 본부에서는 이 를 녹색생산성이라 일컬음), 이 두 성능의 동반성장을 달성하기 위한 기술이 요구 됩니다. 또 중소⋅중견기업에서도 활용가능하도록 표준형⋅저가형의 친 환경제조시스템 구축을 위한 기술이 요구 됩니다.
 

이를 위해서 뿌리공정, 절삭공정 등의 기계 부품류 제조공정에서 소요되는 에너지 사용을 저감하는 에너지 효율성 향상 기술개발이 필요 합니다. 더불어, 절삭유 사용과 금속소재 파티클 분출 등으로 인하여 환경유해물질 배출이 심한 기계 부품류 작업장에서 근무하는 작업자의 건강을 고려한 환경 유해물질 억제 기술개발이 필요 합니다. 이러한 기술개발이 제조공정상에서 실시간 또는 근실시간으로 이루어질 수 있도록 온라인 (제조공정상에서를 의미) 체계 구축이 필요 합니다.이를 위하여, 그린팩토리 실현을 위한 온라인 모니터링-분석-예측-최적화 솔루션 개발을 목표로 하고 있습니다. 기계 부품류 산업은 기계부품을 창조하는 기계 생산자가 아닌 사용자⋅수요자 입장이므로, 하드웨어 개발보다는 소프트웨어 개발을 통한 에너지 저감 및 환경유해물질 억제 실시가 필요 합니다.
 

이를 위하여 첫째, 에너지와 환경유해물질과 관련된 측정항목(metric)을 제조공정상에서 실시간 측정 및 관찰이 가능한 온라인 모니터링 모듈을 개발 합니다.둘째, 생산성 측정항목과 환경성 측정항목 모니터링에 의해 수집된 데이터를 실시간 혹은 (근)실시간으로 분석하여 예측/최적화 모델 수립을 가능하게 하는 온라인 데이터 분석 모듈을 개발 합니다. 셋쩨, 예측 및 최적화 모델에 기반하여 온라인상에서 공정계획을 수립할 수 있는 공정계획 모듈을 개발 합니다. 이를 통하여, 첫째, 기계부품 제조기업의 핵심지표인 생산성(제조시간과 품질 등)을 유지 또는 개선함과 동시에 에너지 사용 저감에 따른 제조비용 절감을 달성 합니다. 둘째, 환경유해물질 및 탄소 배출억제를 통한 그린팩토리 구축을 달성 합니다. 셋째, 기계부품류 산업으로의 확산전개를 위한 가이던스 및 참조모델을 개발 및 제공 합니다.


 

<녹색생산성 기반 온라인 모니터링-분석-예측-최적화 프레임워크 개념도>