
공장 설비 데이터를 'PLC Data To Cloud'로 가시화 애자일 개발을 통한 내재화 노하우 획득
주식회사 롯데

- 생산라인 전체의 가시화를 통한 의사결정 신속화가 필수
- 종이 장표로 인한 집계 번거로움과 기입 누락 등이 발생
- 현장에서 나온 요청을 신속하게 시스템에 반영하는 체계가 필요

- 설비 데이터의 일원 집약을 통한 생산라인 가시화 실현
- 종이 장표의 약 50%를 전자화하여 현장 작업자와 관리자의 부담 경감
- 완전 애자일 스크럼 개발로 내재화 노하우 획득
롯데의 주력 공장으로서 초콜릿 과자와 아이스크림을 제조하는 우라와 공장. 이 공장은 생산설비의 PLC 데이터를 수집하여 클라우드에 저장하고 시각화하는 클래스메소드의 솔루션 'PLC Data To Cloud'를 도입해 생산라인의 가시화를 실현했습니다. 아울러 현장에서 수기로 입력하던 종이 장표의 전자화에 착수하여 업무 효율성 향상을 도모하고 있습니다. 내재화 노하우 습득도 목표로 하여 완전 애자일 스크럼 개발에 도전한 프로젝트에 대해 담당자인 다케나카 씨, 토우게 씨, 벤 씨, 나가이 씨에게 이야기를 들어보았습니다.
가나 초콜릿 1개 라인부터 설비 데이터 가시화 착수
사이타마현 사이타마시에 위치한 롯데 우라와 공장은 '가나 초콜릿'을 비롯해 '파이노미', '코알라의 행진', '크런키' 등의 초콜릿 과자와 '쿨리쉬', '모나왕', '유키미다이후쿠' 등의 아이스크림을 제조하고 있습니다. 2024년에는 '크런키'와 '모나왕'이 콜라보한 '모나왕<크런키>'가 대히트하는 등 우라와 공장에서 탄생한 인기 상품은 셀 수 없이 많습니다.
우라와 공장에서는 초콜릿 과자와 아이스크림을 제조하는 생산라인이 제품별로 여러 개 가동되고 있습니다. 가나 초콜릿의 경우 1개 생산라인에 원료 입고, 카카오콩 선별, 배전, 분쇄… 등 10개 이상의 공정이 있으며, 공정마다 생산설비가 배치되어 있습니다. 제품의 품질을 유지하면서 생산성을 높이기 위해서는 각 설비 상태를 정확히 파악하고 적절히 제어할 필요가 있습니다. 그래서 생산과 관련된 온도, 습도, 설비 모터의 전류값 등의 데이터는 PLC를 통해 수집하고 있습니다. 하지만 설비 데이터는 PLC가 설치된 현장에서만 볼 수 있어 라인 전체를 연속적으로 분석할 수 없었습니다.
"예를 들어 충전 공정이면 충전용 설비에서 취득한 데이터, 성형 공정이면 성형용 설비에서 취득한 데이터를 설비가 가동되는 현장에 설치된 단말기로 개별적으로만 볼 수 있었습니다. 라인의 생산관리 책임자나 설비관리 담당자가 상주하는 관리동에서는 서버나 네트워크 제약 등으로 라인 전체의 생산 상황이나 설비 고장 상태를 파악할 수 없어 대응에 시간 지연이 발생했습니다"(벤 씨)
"초콜릿 제조에서는 온도 관리가 중요하며, 미세한 변화도 품질에 영향을 미칩니다. 지금까지는 현장 담당자가 설비 설치 장소를 순회하며 종이 장표에 온도를 기록해 관리했습니다. 하지만 온도 조정은 담당자의 감각과 노하우에도 의존하며, 어려운 판단이 요구됩니다. 또한 온도 이상값을 파악하더라도 이전 순회 이후 어느 시점에 발생했는지 알 수 없어 대처가 늦어져 제품 불량으로 이어질 위험도 있었습니다"(다케나카 씨)
이러한 과제를 해결하기 위해 우라와 공장 시설부 기술과가 주체가 되어 가나 초콜릿 생산라인의 가동 상황 가시화와 종이 장표의 전자화에 착수하기로 했습니다.
"가나 초콜릿에는 판 초콜릿 타입, 개별포장 타입, 휘핑 타입 등 여러 종류가 있으며, 각각 라인이 가동되고 있습니다. 먼저 개별포장 타입 1개 라인을 대상으로 하여 효과를 보면서 다른 라인으로 확대 적용하기로 했습니다. 또한 종이 장표는 집계의 번거로움과 기입 누락·기입 실수가 발생하고 있어 장표류도 전자화하여 현장 작업자의 부담을 경감하기로 했습니다"(토우게 씨)
'애자일 개발'과 '내재화'의 제안을 평가하여 클래스메소드를 파트너로 채택
생산라인 가시화에 착수한 우라와 공장은 클라우드 기반 시스템 개발을 전제로 여러 벤더에 RFP를 발송했습니다. 제안을 받은 중에서 클래스메소드의 PLC Data To Cloud를 채택하여 기술 지원을 받으며 데이터 가시화를 실현함과 동시에 장표 앱을 신규 개발하기로 했습니다. 선정의 결정적 요인은 다른 벤더 제안에는 없었던 '애자일 개발'과 '내재화 지원'이었다고 합니다.
"예전부터 개발 과정에서 현장의 요청을 신속하게 반영하는 체계가 필요하다고 생각했습니다. 이를 해결하는 수단이 짧은 주기로 필요한 기능을 릴리스하면서 개선을 반복하는 애자일 개발이라는 것을 알려주셨습니다. 또한 프로젝트 종료 후에도 완성된 시스템의 유지·개선을 지속하기 위해서는 내재화도 필수입니다. 클래스메소드로부터는 애자일 개발의 스크럼 팀에 롯데 멤버가 참여함으로써 내재화로 이어진다는 제안을 받았습니다"(토우게 씨)
현장 의견을 들으며 대시보드 작성과 기능 추가 실시
프로젝트는 2024년 8월부터 시작되어 2025년 1월부터 스몰 스타트로 설비 데이터 가시화와 장표 전자화 운영을 개시했습니다. 5월 말 계약 종료까지 클래스메소드와 함께 개선을 거듭해 나갔습니다.
설비 데이터 가시화에 대해서는 먼저 데이터 수집용 게이트웨이 서버를 온프레미스 환경에 설치했습니다. 이후 롯데의 AWS 환경상에 데이터 가시화용 데이터 웨어하우스를 구축하고 BI 도구인 Grafana로 대시보드를 작성했습니다. 급피치로 작성한 대시보드 수는 반년간 수십 개에 달했습니다.
"먼저 데이터 수집을 우선시하여 설비별로 데이터를 볼 수 있는 대시보드를 순차적으로 작성해 나갔습니다. 대시보드는 현장에서 보는 작업자용, 관리동에서 보는 관리자용 등 사용자가 활용할 수 있는 화면을 이미지하며 작성했습니다"(벤 씨)
생산 현장을 관리하는 생산부 생산2과의 다케나카 씨는 현장 의견을 들으며 개발 담당인 토우게 씨와 벤 씨에게 요청사항을 전달했습니다.
"현장에서는 알림 체계가 필수였기 때문에 생산 준비가 완료되지 않았을 때는 알람을 울려달라, 기기 고장 시 온콜을 자동화해 달라는 요청을 전달하여 현장에서의 의사결정이 신속하게 이루어질 수 있도록 기능을 추가해 나갔습니다"(다케나카 씨)
디자인 드리븐 경험 설계로 현장 운영에 맞는 '타임라인 장표' 작성
병행하여 진행한 장표 전자화에 대해서는 기존 장표를 정리하면서 현장에서 요구되는 장표 관리용 웹 앱을 개발했습니다. 하지만 우라와 공장 멤버들에게는 웹 앱 개발이 처음 경험이었습니다.
"개발 언어 등에 대해 끈기 있게 가르쳐 주셔서 높은 벽을 넘을 수 있었습니다. 클래스메소드 담당자로부터 '웹 앱 개발은 본래 5년의 수행이 필요합니다'라는 말을 듣고 당황했지만, 그래도 단기간에 완성까지 도달할 수 있었던 것은 두터운 지원 덕분입니다"(벤 씨)
장표 앱에 대해서는 클래스메소드가 제안한 디자인 사고에 기반한 디자인 드리븐 경험 설계를 채택했습니다. 사용자를 이미지하면서 현장 운영에 맞는 형식으로 신규 장표 포맷인 '타임라인 장표'를 작성했습니다. 타임라인 장표란 24시간 가동하는 공장에서 하나의 스크롤 화면으로부터 작업에 필요한 장표를 신속하게 호출할 수 있는 시계열형 장표입니다.
"타임라인 장표를 제안해 주셔서 기존 장표 도구로는 커버할 수 없는, 공장에서 진정으로 필요한 앱을 개발할 수 있었습니다"(벤 씨)
최종적으로 종이 장표의 전자화율은 약 50%에 달했으며, 전자화로 인한 메리트가 큰 장표는 거의 전자화가 완료되었습니다. 현장에도 원활하게 정착되어 활용이 시작되고 있습니다.
"현장에서는 스마트폰을 사용해 일보 등을 입력하기 때문에 사용자 관점에서 앱 개발 담당자에게 화면 전환 등의 요청을 전달하거나, 현장용과 관리자용으로 각각 보기 쉬운 화면을 준비해 달라고 했습니다. 현장은 젊은 직원이 많기도 하여 종이 장표에서 장표 앱으로의 전환이 원활했고, 특별한 교육을 실시하지 않아도 자발적으로 사용하게 되었습니다"(다케나카 씨)
프로젝트에서는 롯데의 AWS 환경에서 시스템을 운영하기 위한 운영 설계도 실시했습니다. 시스템 운영 영역은 도쿄 본사의 ICT전략부 생산과가 담당하고 있습니다.
"ICT전략부에서는 본격 가동 후 시스템 운영에 대비하여 운영 설계와 옵저버빌리티 설계를 클래스메소드와 함께 고민하며 진행했습니다. 모든 트러블을 가정하면서 운영 설계를 했지만, 신입사원과 2명이서 시행착오를 거치며 대응 방법을 정리해 나갔습니다"(나가이 씨)
애자일 스크럼 개발은 우선순위 결정이 포인트
처음 도전한 스크럼 개발에서는 우선순위와 방침 결정이 포인트가 되었습니다. 그 중에서 "신속한 의사결정이 단기 개발로 이어졌다"고 토우게 씨는 강조합니다.
"요구사항은 산더미 같지만, 단기간에 개발하기 위해서는 우선순위를 정하고 멤버와 방향성을 공유하는 것이 중요합니다. 현장에만 확인하고 있으면 1주일 스프린트는 돌릴 수 없고, 할 것과 하지 않을 것을 즉시 판단하지 않으면 앞으로 나아갈 수 없습니다. 우선 제 판단으로 결정하고, 완성된 것을 현장에서 실제로 보여드리며 수정을 거듭해 나갔습니다. 처음 애자일 개발로 불안이 컸던 중에 클래스메소드로부터 '일단 해봅시다'라며 등을 떠밀어 주셔서 불확실성을 허용하면서 완성을 향해 나아가는 자세에 감명받았습니다"(토우게 씨)
클래스메소드의 내재화 개발과 AWS 환경 운영 설계 지원에 대해서도 높은 기술력과 풍부한 경험에 기반한 조언이 도움이 되었다고 평가하고 있습니다.
"처음 대시보드 작성과 장표 앱 개발이었지만, 아낌없이 보유한 노하우를 가르쳐 주셔서 '이런 것까지 가르쳐도 되나?'라고 느낄 정도였습니다. 가르치는 방법도 정중하고 알기 쉬워서 저 자신도 성장할 수 있었습니다"(벤 씨)
"AWS 환경 운영 설계에서는 대량의 문서를 작성할 때 '텍스트를 생성형 AI로 읽어들일 수 있는 형태로 변환해서 작성하고, 자연어로 문의하기만 하면 해당 페이지를 제시할 수 있도록 해보지 않겠습니까'라는 제안을 받았습니다. 저희가 생각지도 못한 방법으로, 기술력의 높이에도 놀랐습니다"(나가이 씨)
생산 현장에서 데이터 활용이 정착되어 업무 효율화 가속
클래스메소드와 함께한 프로젝트로 가나 초콜릿 1개 라인에서 가시화가 실현되어 관리동에서 라인 상태를 일원적으로 확인할 수 있게 되었습니다. 라인에서의 본격적인 데이터 활용은 앞으로지만, 현장에서는 데이터 가시화와 장표 전자화로 새로운 변화가 생기고 있습니다.
"지금까지 현장에서는 최종적인 생산량으로 생산성을 평가했지만, 가시화 후에는 생산설비 1대 단위로 평가할 수 있게 되었습니다. 예를 들어 5대 있는 포장기 중에서 어느 포장기의 생산량이 높은지를 그래프로 볼 수 있습니다. 어떤 개선을 실시한 후의 성과도 눈으로 확인할 수 있어 현장의 동기 부여 향상으로도 이어지고 있습니다. 초콜릿 제조에 필수적인 온도 변화도 이상이 있으면 즉시 알람이 울리고, 나중에 변화 추이를 확인할 수 있어 온도를 안정화하기 위한 방안을 고민할 여지가 생겼습니다. 또한 데이터 가시화와 장표 전자화 효과로 담당자가 설비에 나가서 수치를 기록할 필요가 없어졌습니다. 그 결과 현장 담당자가 라인에서 벗어날 수 있게 되어 여러 설비를 담당하거나 다른 작업에 시간을 사용할 수 있게 되었습니다"(다케나카 씨)
내재화 개발의 성과로는 당초 목표대로 간단한 수정이라면 자사 멤버로 대응할 수 있게 되었습니다. 향후에는 운영을 거듭하는 중에 발생하는 현장 요청에 시설부 담당자가 대응해 나갈 예정입니다.
"대시보드나 장표에 관해 표시되는 문자를 수정해 달라, 크기를 키워 달라는 요청에 대해 외부 벤더에 의존하지 않고 대응할 수 있어 신속한 대응과 비용 절감이 진행될 것으로 예상합니다"(벤 씨)
내재화 개발을 통한 지속적 개선을 이어가며 다른 생산라인으로 확대 적용
향후에는 이번에 구축한 모델의 성과를 검증하면서 가나 초콜릿의 다른 라인으로 확대 적용해 나갈 예정입니다. 장래 구상으로는 데이터 활용의 한층 더 고도화를 검토 중이며, 클래스메소드의 기술 지원에 기대를 걸고 있습니다.
"목표는 자동화나 예조 분석 등 데이터 활용의 고도화입니다. 클래스메소드에는 계속해서 깊이 있는 제안을 해주시면 감사하겠습니다"(토우게 씨)
내재화를 통해 자사 멤버를 중심으로 생산라인의 기능 강화를 이어가는 롯데 우라와 공장. 클래스메소드는 디지털화 가속을 위한 지원을 계속해 나가겠습니다.