삼성은 스마트공장, SK는 자율팹…AI가 다시 쓰는 제조업 공식 [2027 테크퀘스트]

삼성, AI로 생산 준비·검사 자동화…2030년 자율공장 추진
SK하이닉스, AI·디지털 트윈·로봇 연결해 자율팹 추진
반복 업무 넘어 공장 운영 판단까지 AI 역할 확대

▲황일권 삼성전자 생산기술연구소 스마트팩토리센터장이 22일 서울 여의도 중소기업중앙회에서 열린 ‘2027 테크 퀘스트(TECH QUEST)-AI LIVE 2027’에서 글로벌 이노베이터 강연을 하고 있다. 고이란 기자 photoeran@

삼성전자와 SK하이닉스가 AI로 제조현장을 바꾸고 있다. 생산 준비와 설비 관리에 AI를 적용하고 가상공간에서 검증한 판단을 로봇이 실행하는 자율공장을 추진한다. 개별 공정의 자동화를 넘어 공장 전체의 운영을 최적화하는 것이 목표다.

22일 서울 여의도 중소기업중앙회에서 열린 이투데이 창간 20주년 기념 ‘2027 테크퀘스트(TECH QUEST)-AI LIVE 2027’에서는 삼성전자와 SK하이닉스가 제조현장의 AI 전환(AX) 사례와 자율공장 전략을 소개했다.

황일권 삼성전자 생산기술연구소 스마트팩토리센터장은 “입고부터 출하까지 AI를 기반으로 스스로 판단하고 운영하는 AI 드리븐 팩토리(ADF)를 2030년까지 구축하겠다”고 밝혔다. 주요 공장과 공정을 대상으로 AI의 역할을 생산계획과 설비 보전, 관리 업무까지 넓히는 구상이다.

베트남 스마트폰 생산라인에서는 AI 에이전트가 공정별 작업 시간과 설비 사양 등을 담은 공정상세정보(BOP)를 자동 생성한다. 황 센터장은 “예전에는 엑셀이나 수작업 시트로 관리했다”며 “AI 에이전트로 업무 자동화를 진행해 작성 시간을 70% 정도 효율화했다”고 강조했다.

설비 이상 예측은 주요 공정 2000개소에 적용했다. 진동·열 감지 센서와 AI로 이상 징후를 파악해 올해 설비 유실시간을 1만5000분 이상 줄일 것으로 예상했다. 검사 자동화율은 현재 86%이며 내년에는 98%로 높이는 것이 목표다.

현재 회의록과 업무 인수인계 내용 등도 AI 학습에 활용하고 있다. 내년에는 ADF 시범 공장·라인 구축도 추진한다. 황 센터장은 “공장 운영의 가이드나 과제 우선순위 제안, 전략 수립까지 AI가 일하는 폭을 넓히려 한다”며 “AI는 제안하고 사람은 최종 결정에만 관여하는 방식을 부분적으로 적용하고 확대하려고 한다”고 말했다.

▲정은진 SK하이닉스 디지털 트윈 팀장이 22일 서울 여의도 중소기업중앙회에서 열린 ‘2027 테크 퀘스트(TECH QUEST)-AI LIVE 2027’에서 글로벌 이노베이터 강연을 하고 있다. 고이란 기자 photoeran@

정은진 SK하이닉스 디지털 트윈 팀장은 메모리 고성능화와 고객별 요구 변화에 대응할 자율팹의 필요성을 강조했다. 그는 “더 만들기 어려워진 제품을 안정적인 품질로 고객이 원하는 시점에 공급해야 한다”며 “제조 경쟁력은 속도에 더해 변화에 얼마나 정확하고 유연하게 대응하느냐에 달려 있다”고 했다.

핵심은 AI와 디지털 트윈, 로봇의 연결이다. 정 팀장은 “AI는 엔지니어의 판단을 담당하고 디지털 트윈은 그 판단이 맞는지 가상공간에서 검증한다”며 “로봇은 엔지니어의 손과 발이 돼 판단을 실행으로 옮기는 역할을 한다”고 설명했다. AI가 판단하고 검증한 결과를 실행하고 다시 학습하는 순환 구조를 만드는 것이 핵심이다.

현장에서는 비전 AI가 연간 수억 건의 공정 이미지를 분석해 불량을 판정한다. 장비 알람이 발생하면 AI 에이전트가 데이터를 분석해 원인과 대응 방안을 제시한다. 정 팀장은 “AI는 반복적인 업무를, 엔지니어는 불량 분석에 더 집중해 업무를 수행하고 있다”고 언급했다.

AI의 제안은 디지털 트윈에서 먼저 검증한다. 정 팀장은 “운영 중인 팹에 잘못 적용하면 생산 손실로 이어진다”며 “가상공장에서 생산 조건을 바꿔보며 결과를 미리 확인한다”고 설명했다.

로봇은 고위험 공간의 안전 순찰과 웨이퍼·부품 이송에 활용한다. 장비 정비를 돕는 협동로봇은 장비사와 협업해 추진 중이다. 정 팀장은 “장비 모델이 많고 작업이 어려워 정비의 자율화까지는 시간이 걸릴 것으로 예상한다”고 말했다.