4차 산업혁명 시대의 스마트 제조 IGU 생산 혁신: Smart MES와 Warm Edge 기술의 만남

MACGlastech가 수백 개의 스마트 공장 프로젝트에 깊이 관여하면서 우리는 명확한 결론에 도달했습니다. 건축용 유리 심층 가공의 모든 단위 중에서도 이중유리(IG) 생산라인은 항상 가장 많은 인력을 필요로 합니다.

예를 들어, MAC -YUGONG이 2021년 중국 BOYU를 위해 진행한 자동화 프로젝트를 살펴보겠습니다. 단일 교대당 필요한 인력은 다음과 같습니다: 원판유리 보관 1명, 절단 1~2명, 모따기 1명, 강화로 2명, IG 라인 5명, 적층 라인 4명. 총 지능형 공장은 교대당 약 15명의 인력이 필요합니다.

이러한 비교가 충분히 납득되지 않는다면, 2023년 자동화 프로젝트를 고려해 보세요. MAC -YUGONG이 FUTENG, CHINA를 위해 수행했습니다. 이 공장에는 두 대의 스마트 가공 라인과 네 개의 IG 라인이 갖춰져 있습니다. 2교대 운영 시 절단-엣징-템퍼링 유닛에는 20명이 필요하며, IG 라인의 경우 4개 라인 × 6명 × 2교대에 더해 IG 생산 관리자 2명을 포함하여 약 50명이 투입됩니다.

이는 IG 생산 유닛이 전자동화 및 스마트 제조를 실현하는 과정에서 여전히 중요한 병목 현상이라는 점을 분명히 보여줍니다.

유리 심층가공 산업에서 자동화 기술이 계속 성숙해지고 있는 가운데 중요한 질문 하나가 떠오릅니다: 제조사가 어떻게 최소한의 인력 모델을 채택하면서도 IG 생산 유닛에서 진정한 비용 절감, 효율 증대 및 품질 관리를 달성할 수 있을까요? 지난 3년간 MACGlastech는 이러한 문제 해결을 연구의 핵심으로 삼아왔습니다. 2025 중국 글래스 엑스포(China Glass Expo)에서 MAC eRP 주문 접수에서 MES 작업 일정 수립, 지능형 IGU 제조 셀에 이르기까지 완전 통합된 생산 체계를 성공적으로 선보이며 스마트 단열 유리 생산 실현을 향한 중요한 이정표를 마련했습니다.

이번 전시회에서 당사 계열사들이 독자 개발한 제품은 ERP 및 MES부터 IGU 제조 장비에 이르기까지 소프트웨어에서 하드웨어에 이르는 모든 분야를 포괄했습니다.

MAC-YUGONG ERP를 사용하면 IGU 생산을 위한 주문을 한 번의 클릭으로 진행할 수 있습니다. 일반 유리 공장에서 사용하는 기존 ERP와 달리, 당사 시스템은 주문 접수 단계부터 IGU 제작에 필요한 모든 기술 사양을 통합합니다. 여기에는 Glass A에 대한 상세한 설정이 포함되며, 유리 종류, 표면 처리(예: 인쇄, 샌드블라스팅), 두께, 제조사, 가공 공정(절단, 연마/폴리싱, Low-E 엣지 삭제, 강화, IGU, 라미네이션) 등이 있습니다. 또한 스페이서 바 종류(알루미늄, 슈퍼 스페이서, TPS), 스페이서 너비, 실란트 깊이, 가스 충진 여부 등을 정의합니다. Glass B는 병렬적으로 설정됩니다. 형태 유리나 계단형 유리의 경우, 사용자는 치수를 직접 입력하거나 CAD 도면을 업로드하여 맞춤형 주문이 가능합니다. 이를 통해 진정으로 통합되고 디지털화된 IGU 주문 프로세스를 구축할 수 있습니다.

ERP 주문 입력 시 제공되는 정보가 명확하고 구체적일수록 MES 시스템이 이를 해석하고 실행하는 것이 더욱 용이해지며, 이로 인해 진정한 의미의 지능형 생산이 가능해집니다. 본 시스템에서는 ERP가 IG 레벨의 MES에 직접 생산 명령을 전달하며, 이 MES는 IG 라인의 '디지털 생산 관리자' 역할을 수행합니다.

MES는 다양한 PLC와 직접 통신하며, 개별 제어 시스템을 갖춘 각 장비를 독립적인 PLC 노드로 간주합니다. 전시회에서 시연된 생산 유닛에는 자동 로딩 테이블, 컴팩트 수직 분류 시스템, 90° 회전 테이블, 세척기, 시각 검사 시스템(Line Eyes), 슈퍼 스페이서 도포기, TSR, 가스 충전 프레스 기계, 자동 마개 도포기, 씰링 로봇 및 자동 언로딩 스테이션이 포함되었습니다.
MES에서 당일 생산 주문을 수신하면 작업자는 주문을 선택한 후 '시작' 버튼을 누르고 지정된 유리 랙을 자동 로딩 테이블에 올려놓기만 하면 됩니다. 시스템은 그 후 자동으로 클리어 유리와 Low-E 유리를 분류 시스템으로 전송합니다. 각 유리 조각은 CCD 카메라로 스캔되며, 이때 ERP 주문에서 미리 정의된 모든 정보를 포함하는 관련 QR 코드가 읽혀지고 기록됩니다.
분류 시스템은 유리를 세척 공정으로 보내기 전에 A/B 쌍으로 지능적으로 그룹화합니다. 공간이 제한된 작업장의 경우, 당사의 L형 또는 U형 배치 옵션은 효율적인 대안을 제공합니다. 이후 유리는 90도 회전하여 사전 세척 기능이 장착된 고속 세척기에 진입합니다. 해당 세척기는 두께가 3mm에서 25mm 사이인 대형 및 두꺼운 유리 패널을 처리할 수 있습니다.
개선된 에어 나이프는 건조 속도를 분당 10~12미터로 크게 증가시켜 세탁기 전면에 걸쳐 완전한 표면 건조와 사각지대 없는 고효율 건조를 가능하게 합니다.
고품질 유리의 경우 검사는 매우 중요한 단계입니다. 라인아이(Line Eyes) 시각 검사 시스템은 다양한 고객들이 정의하는 표면 결함들을 반영하여 모든 표준 결점을 정확하게 탐지할 수 있습니다.
생산 명령의 자동 전송을 넘어서, 스마트 제조의 핵심 요소 중 하나는 수작업을 자동화로 대체하는 것입니다. MAC-HANJIANG이 전시한 슈퍼 스페이서(Super-spacer) 도포 장치 및 TSR(자동 스페이서 로봇)은 기존 알루미늄 스페이서 사용 시 필요한 스페이서 절단/성형, 흡습제 충진, 부틸 접착제 도포, 수작업 프레임 조립 등 노동 집약적 공정을 효율적으로 대체할 수 있는 통합 솔루션을 제공합니다.
MES 지시를 수신하면 시스템은 스페이서 유형(Super-spacer 또는 TPS) 및 두께 등의 파라미터를 자동으로 식별하고 한 번의 작업으로 프레임 장착 공정을 완료합니다. 알루미늄 스페이서에서 웜에지 스페이서로의 전환은 인력 요구사항을 줄일 뿐만 아니라 IGU의 품질, 성능 및 미관 품질을 크게 향상시킵니다.

프레스 머신은 IGU가 이중 유리인지 삼중 유리인지, 계단식 유리인지, 계단의 구체적인 치수는 무엇인지, 가스 충전이 필요한지 등과 같은 MES 지시에 따라 스마트하게 작동합니다. 모든 공정이 자동으로 정밀하게 이루어집니다.

유사하게, 씰링 로봇은 더 이상 스페이서 너비의 수동 입력을 필요로 하지 않습니다. 주문 정보를 자동으로 해석하여 실런트 공급 시스템 #1 또는 #2 간 전환함으로써 효율적이고 정확한 밀봉을 보장합니다.
밀봉이 완료되면 유리는 자동 언로딩 스테이션을 통해 지정된 랙으로 매끄럽게 이송됩니다.
이 지능형 IGU 생산 장비는 ERP–MES–PLC 데이터 흐름과 완전 자동화된 기계를 통합하여 복잡하고 다양한 IGU 주문을 처리할 수 있는 원스톱 솔루션을 제공합니다.
궁극적으로 모든 스마트 공장은 비용 절감, 효율성 개선 및 품질 향상이라는 세 가지 목표에 집중됩니다. 귀하가 현재 스마트 공장을 운영하든 그렇지 않든, 고도로 지능화된 IGU 가공 장비는 유리 생산에서 진정한 유연성과 자율성을 부여할 수 있습니다.
MAC-HANJIANG 팀은 스마트 IGU 제조의 '노하우(Know-how)'에 대한 심층적인 이해를 도출할 수 있도록 적극적으로 지원할 준비가 되어 있습니다.