배터리 공장의 스마트 공장 자동화: 다이후쿠와 파나소닉 에너지가 건전지 생산 방식을 어떻게 혁신하고 있는가

로봇이 리모컨에 전력을 공급하는 배터리를 만들게 된다면, 미래의 제조업은 이미 시작된 것이다

건전지는 현대 소비 사회에서 가장 눈에 띄지 않으면서도 어디에나 존재하는 제품 중 하나입니다. 매년 수십억 개의 이 작은 에너지 저장 장치가 리모컨, 손전등, 장난감, 의료 기기 등에 사용됩니다. 하지만 이 대량 생산 제품의 겉보기 평범함 뒤에는 일본 제조업계 전체의 변화를 보여주는 산업적 변혁이 숨겨져 있습니다. 파나소닉 에너지가 건전지 생산 시설을 오사카 카이즈카의 니시키노하마 신공장으로 이전하고, 자재 흐름 전문 기업 다이후쿠가 설계한 고도로 자동화된 생산 시스템을 도입한 것은 단순한 생산 시설 이전 이상의 의미를 지닙니다. 이는 인구 구조 변화, 지속 가능성의 필요성, 그리고 글로벌 스마트 팩토리 혁신의 요구가 교차하는 지점에서 이루어지는 전략적 재편을 상징합니다.

배터리 역사 100년과 모리구치와의 작별

파나소닉은 건전지 생산에 있어 매우 오랜 전통을 자랑합니다. 파나소닉의 에너지 사업은 1923년 마쓰시타 전기가전제품 제조 공장에서 구형 배터리식 자전거 전등과 함께 사용할 엑셀 건전지를 출시하면서 시작되었습니다. 파나소닉은 1931년부터 자체 건전지 생산을 시작했으며, 국제 시장 진출의 선구자로서 1939년 상하이에 일본 외 첫 생산 공장을 설립했습니다. 이후 태국, 페루, 코스타리카, 브라질, 벨기에, 인도, 인도네시아, 폴란드 등에 공장을 건설했으며, 2020년 9월 말에는 일본 기업 최초로 전 세계 누적 건전지 출하량 2천억 개를 달성했습니다.

90년이 넘는 세월 동안 오사카 모리구치시에 위치한 모리구치 공장은 일본 국내 배터리 생산의 중심지였습니다. 이 공장은 D, C, AA, AAA 사이즈의 건전지를 월 최대 4,800만 개까지 생산했습니다. 그러나 건물의 노후화, 기존 산업단지의 공간적 제약, 그리고 현대 자동화 제조에 대한 수요 증가로 인해 근본적인 구조조정이 불가피해졌습니다. 이에 따라 가이즈카시의 니시키노하마 산업단지로 이전하기로 결정했고, 이곳에 있던 태양광 패널 공장을 완전히 재건축하여 건전지 사업의 미래를 이끌어갈 글로벌 플래그십 공장으로 설계했습니다.

이 시점은 의도적인 것이었습니다. 2023년은 파나소닉 에너지 사업부 창립 100주년이었고, 같은 해 11월 니시키노하마 공장의 본격적인 가동은 이러한 중요한 이정표를 산업적 성과로 기념하는 것이었습니다. 공장 경영진은 건전지 제조의 글로벌 벤치마크가 될 수 있는 지능형 생산 시스템을 구축하고 시장의 장기적인 공급 안정성을 확보하는 것을 목표로 삼았다고 분명히 밝혔습니다.

특히 건전지의 자동화가 필요한 이유는 무엇일까요?

건전지 생산을 완전히 자동화하기로 한 결정은 언뜻 보기에 의외일 수 있습니다. 건전지는 기술적 복잡성이 관리 가능한 수준에 이른, 이미 널리 보급된 성숙한 제품이기 때문입니다. 그러나 바로 이러한 점 때문에 자동화 프로젝트의 경제적 논리가 더욱 설득력 있게 다가옵니다.

전 세계 건전지 시장 규모는 2024년 약 229억 5천만 달러였으며, 2035년에는 321억 8천만 달러에 이를 것으로 예상되어 연평균 약 3.12%의 성장률을 보일 것으로 전망됩니다. 니시키노하마의 핵심 생산 품목인 알칼리 건전지 시장 규모는 2024년 89억 달러였으며, 2033년에는 143억 1천만 달러에 달할 것으로 예상되어 연평균 5.5%의 성장률을 나타낼 것으로 보입니다. 전 세계적으로 매년 100억 개 이상의 알칼리 건전지가 생산되고 있으며, 아시아 태평양 지역이 2025년까지 38.3%의 시장 점유율로 시장을 주도할 것으로 예상됩니다.

이 수치들은 건전지 시장이 결코 축소되고 있는 것은 아니지만, 가격 및 비용 경쟁이 매우 치열하다는 것을 보여줍니다. 마진은 적고 생산량은 막대하며, 생산 효율성이 경제적 타당성을 좌우합니다. 이러한 환경에서 자동화는 선택이 아니라 사업상 필수 요소입니다. 더욱이 사물 인터넷, 스마트 홈 기기, 휴대용 의료 장비, 그리고 점점 더 빈번해지는 자연재해에 대비한 비상 전원 공급 장치의 필요성 등이 수요를 견인하고 있습니다.

일본의 인구 시한폭탄이 공장 자동화를 가속화시키다

하지만 파나소닉 에너지의 자동화 결정에는 단순한 비용 최적화 이상의 근본적인 동기가 있습니다. 일본은 전례 없는 인구 구조 변화에 직면해 있으며, 이는 제조업 전반에 걸쳐 혁신을 요구하는 압력으로 작용하고 있습니다. 리크루트웍스 연구소는 2040년까지 1,100만 명의 노동력 부족을 예상하고 있으며, 2042년에는 65세 이상 인구가 전체 인구의 약 30%를 차지할 것으로 전망하고 있습니다. 이미 경제활동인구(15~64세)는 전체 인구의 59.7% 수준으로 감소했습니다.

맥킨지 글로벌 연구소는 일본이 현재의 GDP 성장률을 유지하려면 향후 10년 동안 생산성 증가율이 2.5배 높아야 한다고 추산합니다. 팬데믹 이전 일본은 2030년까지 기존 일자리의 약 27%를 자동화할 계획이었으며, 이는 잠재적으로 1,660만 명의 일자리를 대체할 수 있는 규모였습니다. 그럼에도 불구하고 일본은 여전히 ​​150만 명의 노동력 부족에 직면할 것으로 예상되었습니다.

이러한 거시경제적 현실은 니시키노하마 프로젝트에 직접적인 영향을 미쳤습니다. 새로운 공장은 기존 모리구치 공장보다 바닥 면적이 20% 더 넓으며, 생산은 세 개의 건물에 분산되어 자재, 반제품, 완제품이 A동에서 B동을 거쳐 C동으로 이동합니다. 각 공정 단계 간의 운송 거리가 상당히 길어짐에 따라, 수레를 이용한 수동 운송을 계속하려면 상당한 인력 증원이 필요했습니다. 추가 인력 채용의 어려움과 배터리 상자 전복과 같은 수동 운송 관련 안전 및 품질 위험을 고려할 때, 자동화는 지속적인 운영을 위한 필수 조건이었습니다.

다이후쿠 생태계와 스마트 공장 아키텍처

세계적인 자재 취급 시스템 및 물류 장비 공급업체인 다이후쿠(Daifuku)가 자동화 파트너로 선정되었습니다. 다이후쿠는 전문 잡지 '모던 머티리얼 핸들링(Modern Materials Handling)'이 발표하는 세계 최대 자재 취급 시스템 공급업체 순위에서 9년 연속 1위를 차지하고 있습니다. 1937년 설립된 이 회사는 일본의 기계 제조업체에서 출발하여 현재 50개국 이상에서 사업을 운영하며 전자상거래, 반도체 제조, 자동차 생산, 식품 산업, 공항 등 다양한 분야에 솔루션을 제공하는 글로벌 물류 그룹으로 성장했습니다.

최근 발표된 실적은 회사의 역동적인 성장세를 여실히 보여줍니다. 다이후쿠는 2025 회계연도 상반기(2025년 1월~6월)에 3,264억 엔의 매출을 달성하며 전년 동기 대비 7.9% 증가했습니다. 영업이익은 34% 급증한 511억 엔, 순이익은 26.6% 증가한 376억 엔을 기록했습니다. 모든 주요 지표가 상반기 기준 사상 최고치를 경신했습니다. 회사는 2025년 전체 실적 전망에서 수주액 7,000억 엔, 매출 6,500억 엔, 영업이익 870억 엔을 예상하고 있습니다. 게시로 히로시 다이후쿠 사장은 미국 관세 인상의 영향을 최소화하기 위해 현지 생산 및 현지 시장 공략 전략을 적극적으로 추진하고 있다고 강조했습니다.

다이후쿠는 니시키노하마 공장을 위해 람룬 모노레일 운송 시스템과 미니로드 자동 보관 및 검색 시스템이라는 두 가지 핵심 기술을 결합한 통합 자동화 솔루션을 개발했습니다.

람룬 모노레일과 공장 내 운송의 재창조

램런 시스템은 다이후쿠의 거의 90년에 걸친 역사에서 가장 성공적인 제품 라인 중 하나입니다. 자동차 제조 분야에서 더욱 유연한 운송 시스템에 대한 수요가 증가함에 따라 1983년에 개발되었으며, 도요타 자동차 모토마치 공장에 처음 설치되었습니다. 시스템 이름은 컴퓨터 용어인 랜덤 액세스 메모리(Random Access Memory, RAM)를 활용한 '랜덤 액세스 모노레일(Random Access Monorail)'의 약자로, 시스템의 유연성과 자유로운 접근성을 반영합니다.

이 시스템은 자체 모터와 바퀴를 장착한 개별 운반 장치가 알루미늄 레일을 따라 다양한 속도로 독립적으로 이동하고 정확한 위치에 정지할 수 있도록 합니다. 최대 운송 속도는 분당 120미터이며, 20단계 속도 조절 기능을 통해 로봇 생산 라인과 수동 생산 라인 모두에 적용할 수 있습니다. 다이후쿠는 전 세계적으로 총 400km가 넘는 레일 길이를 자랑하는 램런 시스템을 설치했으며, 주로 자동차 산업에서 차체 및 중량 부품 운송에 사용하고 있습니다.

니시키노하마 공장에서는 람런(Ramrun) 시스템이 생산동의 천장 공간을 활용하여 완성된 배터리를 B동에서 C동의 자동화된 저장 시설로 운반한 후 포장 공정으로 이동시킵니다. 빈 용기는 복귀 시 자동으로 반환됩니다. 최대 운반 중량은 D형 배터리 기준으로 약 80kg으로, 자동차 산업에서 수 톤에 달하는 차체 부품을 운반하는 데 사용되는 시스템으로서는 충분히 감당할 수 있는 수준입니다. 핵심 혁신은 위치 및 속도 명령을 동적으로 조정하는 바코드 시스템의 통합으로, 향후 생산 계획 변경이나 람런 스테이션 확장에 쉽게 적응할 수 있도록 설계되었습니다.

1993년에 출시된 람룬 HID 변형 모델은 기술적으로 매우 주목할 만한 제품으로, 전자기 유도를 기반으로 하는 세계 최초의 비접촉식 전원 공급 시스템입니다. 이 고효율 유도 전력 분배 시스템은 물리적 접촉 없이 움직이는 부품에 에너지를 공급하여 스파크 발생과 마모를 방지하고 유지 보수 요구 사항을 크게 줄입니다. 이러한 비접촉식 기술은 자동차 산업뿐만 아니라 반도체, 제약 및 식품 산업에서도 사용되고 있습니다.

자동화된 소형 부품 창고는 재고 최적화의 핵심입니다

자동화 솔루션의 두 번째 핵심 요소는 다이후쿠의 미니 로드 AS/RS(자동화 소형 부품 창고)로, 스태커 크레인이 장착되어 있습니다. 니시키노하마 공장의 시스템 구축은 자연스럽게 발전해 왔습니다. 파나소닉 에너지의 초기 문의는 다이후쿠의 SPDR(스파이더) 시스템을 이용한 임시 보관 및 분류에 관한 것이었습니다. 기존 모리구치 공장에서는 배터리 상자가 평평하게 쌓여 있었고, 직원들은 배송 전표를 사용하여 수동으로 필요한 제품을 찾아냈습니다.

하지만 다이후쿠의 프로젝트 팀은 진정한 과제를 보다 폭넓게 고려해야 한다는 것을 깨달았습니다. 심층 분석 끝에, D형부터 AAA형까지 다양한 크기의 배터리를 보관할 수 있고, 평면 보관에 필요한 공간을 3분의 1로 줄일 수 있는 미니 로드 AS/RS가 더 적합한 솔루션이라고 제안했습니다. 미니 로드 AS/RS는 우레탄 바퀴가 달린 알루미늄 재질의 보관 및 인출 장치를 사용하여 빠르고 조용하게 이동하며, 고정밀 위치 지정을 통해 보관 밀도를 극대화합니다.

새로운 창고 솔루션의 핵심 이점은 재고 관리 전략의 근본적인 재설계에 있습니다. 기존 모리구치 공장에서는 건전지를 다양한 수량으로 수축 포장된 팩에 담아 보관했습니다. 예를 들어 2개들이 팩이 다 떨어지면 10개들이 팩으로 간단히 재포장할 수 없었고, 새 건전지를 생산해야 했습니다. 새로운 전략은 건전지를 포장하지 않은 상태로 보관하고 필요할 때만 꺼내 쓰는 방식입니다. 이를 통해 수요 변동에 더욱 유연하게 대응할 수 있고, 생산 계획의 정확도를 높이며, 전체 재고량을 줄일 수 있습니다. 또한 새로운 추적 시스템을 통해 특정 제품의 위치를 ​​신속하게 파악할 수 있어, 평평한 팔레트에서 육안으로 찾는 방식에 비해 운영 효율성이 크게 향상되었습니다.

최신형 미니 로드 AS/RS는 이전 모델보다 무게가 15% 가벼워졌으며, 소형 모터를 탑재하여 전력 소비를 줄였습니다. 탄소 중립을 목표로 하는 공장에서 이러한 에너지 효율성은 매우 중요한 요소입니다.

창고 자동화 시장과 다이후쿠가 적절한 시기에 적절한 위치에 자리 잡은 이유

니시키노하마 공장의 자동화 솔루션은 개별 프로젝트가 아니라 창고 및 물류 자동화라는 거대한 글로벌 트렌드의 일환입니다. 전 세계 창고 자동화 시장은 2024년 221억 달러 규모였으며, 2030년에는 578억 달러에 이를 것으로 예상되며, 이는 연평균 성장률(CAGR) 17.4%에 해당합니다. 자동화된 저장 및 검색 시스템(AS/RS) 부문만 해도 2025년 약 100억 달러에서 2030년에는 약 150억 달러로 성장할 것으로 예상되며, CAGR은 8.5%입니다.

일본의 스마트 팩토리 시장은 이러한 역동성을 반영합니다. 2025년 42억 달러 규모였던 이 시장은 2034년에는 92억 달러에 이를 것으로 예상되며, 연평균 9.03%의 성장률을 보일 전망입니다. 이러한 성장의 원동력은 다양합니다. 인공지능(AI)과 로봇 기술의 도입 확대, 노동력 부족 해소 필요성, 제품 품질에 대한 요구 증가, 그리고 일본 정부의 산업 디지털 전환에 대한 정책적 의지 등이 그 예입니다.

글로벌 자재 취급 시스템 및 컨베이어 기술 시장 선도 기업인 다이후쿠에게 이러한 추세는 엄청난 성장 기회를 제공합니다. 자재 취급 및 자재 취급 장비 시장은 2025년 2,525억 3천만 달러에서 2034년 4,896억 5천만 달러로 성장할 것으로 예상됩니다. 다이후쿠는 기존의 자동 창고 시스템(AS/RS) 및 컨베이어 기술뿐만 아니라 셔틀 기반 마이크로 물류 시스템, 택배 물류 센터를 위한 고효율 분류 시스템, 모듈형 자율 이동 로봇(AMR/AGV) 시스템 등을 포함하는 다각화된 포트폴리오를 통해 전략적으로 시장을 공략하고 있습니다.

공장 이전의 3년간의 여정

모리구치에서 니시키노하마로의 이전 프로젝트는 2021년부터 2023년까지 약 3년에 걸쳐 진행된 물류의 걸작이었습니다. 가장 큰 과제는 이전 과정 전반에 걸쳐 배터리 생산을 유지하는 것이었습니다. 해결책은 단계적 접근 방식이었습니다. 먼저, 모리구치 공장에서 D형 및 C형 배터리 생산량을 늘려 충분한 재고를 확보했습니다. 그런 다음, 생산 설비를 해체하여 니시키노하마 공장에 재조립했습니다. 1층에서는 D형 및 C형 배터리를, 2층에서는 AA형 및 AAA형 배터리를 각각 유사한 설비를 사용하여 생산했습니다. AA형 및 AAA형 배터리 생산 라인에도 동일한 과정을 반복했습니다.

부지의 과거 이력으로 인해 예상치 못한 어려움이 발생했습니다. 니시키노하마 공장은 2003년까지 태양광 패널 공장이었는데, 공장 설계는 원래 설계도를 기반으로 했지만, 기록에 남지 않은 전기 설비와 배관이 발견되었습니다. 게다가 지붕이 약간 경사져 있어 위층의 천장 높이가 일정하지 않은 것으로 드러났습니다. 다이후쿠는 이러한 문제에 유연하게 대응하여, 천장 높이 차이를 보완하기 위해 오버헤드 컨베이어 시스템을 연장하는 등의 조치를 취했습니다.

이러한 실용적인 문제 해결 능력은 일본 산업 문화의 특징이자 프로젝트 성공의 핵심 요소입니다. 촉박한 시간 내에 추가 자재를 조달하고 선로 연장 작업을 조직해야 했음에도 불구하고, 현장 관계자 모두의 협력 덕분에 큰 문제 없이 설치가 완료되었습니다.

배터리 공장의 변화 관리와 자동화의 한계

자동화 프로젝트에서 종종 과소평가되는 측면 중 하나는 변화 관리입니다. 니시키노하마 공장의 경우, 기존 생산 시스템에 익숙해져 있던 직원들이 처음에는 변화에 대해 모두 긍정적이었던 것은 아닙니다. 복잡한 운영 절차, 일상 업무에 미치는 영향, 자동화 창고 도입 후 전체 재고가 감소할지도 모른다는 우려 등 다양한 걱정이 있었습니다.

프로젝트팀은 체계적이고 데이터 중심적인 접근 방식을 취했습니다. 신규 공장의 운송 거리 증가에 대한 정보는 설계 단계부터 시각화하여 전달했습니다. 장비 제조업체 방문을 통해 직원들은 자동화 기술을 직접 체험하고 완공된 공장의 모습을 명확하게 이해할 수 있었습니다. 재고 감소에 대한 우려를 해소하기 위해 지난 3년간의 생산 결과를 바탕으로 시뮬레이션을 실시하여 재고 감소가 문제가 되지 않음을 입증했습니다.

2016년 파나소닉 에너지에 입사하여 초기에는 모리구치 공장의 생산 설비 유지보수, 설계 및 개발을 담당했던 프로젝트 매니저 토마 스즈키는 '내부 생산 엔지니어의 고객은 생산 라인의 직원이다'라는 근본적인 경영 원칙을 세웠습니다. 파나소닉 그룹 내 동료들을 외부 고객처럼 대하고 그들의 의견을 적극적으로 경청하는 이러한 접근 방식은 변화 과정의 수용에 핵심적인 역할을 했습니다.

마찬가지로 주목할 만한 점은 100% 자동화를 추구하지 않기로 한 의식적인 결정입니다. 니시키노하마 공장은 약 80%의 자동화 수준을 달성하여 높은 수준에 도달했습니다. 나머지 20%는 주로 전극 재료 공급 및 기계의 일시적인 정지와 같이 인간의 개입이 필요한 작업에 해당합니다. 이러한 상황에 적절하게 대처하기 위해서는 안전한 작업 환경을 확보하는 것이 최우선이며, 문제 발생 시 생산을 유지하기 위해서는 장비에 대한 일정 수준의 숙련도가 필요합니다. 최적의 해결책은 인간 노동의 완전한 제거가 아니라 인간과 기계 간의 신중한 업무 분담에 있다는 이러한 실용적인 인식은 '다크 팩토리'를 궁극적인 목표로 내세우는 일부 서구의 자동화 철학과 차별화됩니다.

생태학적 필수 요소로서의 이산화탄소 무배출 공장

니시키노하마 공장은 자동화 기술의 쇼케이스일 뿐만 아니라 지속 가능한 산업 생산의 대표적인 프로젝트이기도 합니다. 지붕 전체가 태양광 패널로 덮여 있으며, 약 2메가와트 용량의 태양광 발전 시스템을 가동하고 있습니다. 변압기 스테이션을 대대적으로 변경하지 않고도 설치할 수 있는 혁신적인 공법이 개발되어 비용과 공사 기간을 크게 절감했습니다. 이 공장은 2024 회계연도부터 탄소 순배출량 제로를 달성하여 파나소닉 에너지의 지속가능성 전략에 발맞추고 있습니다.

파나소닉 에너지의 환경 보호 노력은 개별 사업장을 넘어 사업 전반에 걸쳐 이루어지고 있습니다. 2024년 9월까지 일본 내 파나소닉 에너지의 9개 생산 시설 모두 탄소 중립 공장 인증을 획득했습니다. 또한, 2025년 4월에는 큐덴 미라이 에너지와 장기 지열 발전 구매 계약을 체결하여 연간 약 50기가와트시의 전력을 공급받고 연간 약 22,000톤의 이산화탄소 배출량을 감축하기로 했습니다. 이 조치를 통해 일본의 전력 소비에 대한 재생 에너지 자립률을 약 15%에서 약 30%로 높였으며, 전체적인 이산화탄소 감축 효과는 연간 약 50,000톤에 달했습니다. 이는 약 56제곱킬로미터 면적의 숲이 연간 흡수하는 이산화탄소량과 맞먹는 수준입니다.

이 수치들은 자동화와 탈탄소화를 결합하는 것이 모순이 아니라 오히려 상호 강화적인 전략임을 보여줍니다. 최신 세대 미니로드 AS/RS와 같은 자동화 시스템은 무게가 15% 더 가볍고 전력 소비량도 줄어들어 에너지 효율성 향상에 직접적으로 기여합니다. 지능형 창고 관리를 통해 전체 재고량을 줄이면 공간 요구 사항이 감소하고, 결과적으로 조명, 냉방 및 운송에 필요한 에너지 소비량도 간접적으로 줄어듭니다.

자동화 결정의 경제적 분석

사업적 관점에서 니시키노하마 자동화 투자 결정은 여러 가지 가치 창출 측면으로 나눌 수 있습니다. 첫 번째이자 가장 분명한 이점은 인건비 절감입니다. 내부 운송을 위한 추가 인력 채용 필요성이 사라지면서 생산직 근로자 유치가 점점 어려워지는 노동 시장에서 즉각적인 경제적 이점을 얻을 수 있었습니다. 일본에서 생산직 근로자 한 명의 연간 인건비는 사회보장 기여금 및 복리후생비를 포함하여 400만~600만 엔에 달하며, 공장 운영 기간 동안 수십 개의 일자리를 감축함으로써 상당한 금액을 절감할 수 있습니다.

두 번째 핵심 요소는 재고 최적화입니다. 포장 기반 보관 방식에서 포장 없는 보관 방식으로 전환하면 주문 처리 유연성이 크게 향상되고 전체 재고량이 감소합니다. 소비재 산업에서 재고는 일반적으로 운전자본의 15~25%를 묶어두는데, 재고를 줄일 때마다 다른 곳에 활용할 수 있는 자본이 확보됩니다.

세 번째 요소는 품질 및 안전 비용과 관련이 있습니다. 무거운 배터리 상자를 수레로 운반하는 것은 비효율적일 뿐만 아니라 사고 및 제품 손상의 위험도 있었습니다. 쌓아 놓은 상자가 넘어지면 작업자가 부상을 입거나 배터리가 손상될 수 있었습니다. 운송 자동화는 이러한 위험을 대부분 제거하여 불량품 발생, 재작업 및 작업 중단 시간과 관련된 비용을 절감합니다.

네 번째 핵심 요소는 생산 유연성입니다. 바코드 제어 방식의 램런(Ramrun) 시스템과 미니 로드 자동화 시스템(AS/RS)은 변화하는 생산 계획과 수요 패턴에 신속하게 적응할 수 있도록 해줍니다. 다양한 배터리 형태와 포장 크기에 대한 수요가 변동하는 시장에서 이러한 유연성은 매우 중요한 경쟁 우위 요소입니다.

국제적 맥락에서 본 일본의 스마트 공장 전략

니시키노하마 공장은 일본 제조업 부문 혁신 전략의 축소판입니다. 일본은 독특한 출발점을 가지고 있습니다. 수십 년에 걸쳐 정밀성과 품질을 완성해 온 오랜 제조업 문화와 주요 산업국 중 가장 시급한 인구 구조적 문제라는 두 가지 과제가 결합되어 있기 때문입니다.

독일의 인더스트리 4.0 이니셔티브에 뿌리를 둔 스마트 팩토리 개념은 일본 특유의 관점을 통해 일본에서 확장되었습니다. 독일의 접근 방식이 표준화와 수평적 통합에 중점을 두는 반면, 일본은 공장 내 수직적 통합, 인간-기계 인터페이스의 완벽성 추구, 그리고 카이젠 원칙에 따른 점진적 개선을 강조합니다. 니시키노하마 공장은 이러한 접근 방식을 잘 보여주는 사례입니다. 완전 자동화된 무인 공장을 지향하기보다는, 인간의 유연성과 판단력이 가장 큰 부가가치를 창출하는 부분에 투입될 수 있도록 치밀하게 설계된 80/20 비율의 작업 분담 방식을 채택했습니다.

하지만 연구에 따르면 일본 기업 중 스마트 팩토리로의 전환을 완전히 완료한 기업은 소수에 불과합니다. 과제는 기존 공정의 재설계, 경영진의 적극적인 참여 확보, 그리고 디지털 트윈과 같은 기술의 효과적인 활용에 있습니다. 2024년 9월, 교세라는 반도체 패키지 및 정밀 세라믹 부품 생산을 위한 최첨단 스마트 팩토리 건설에 ​​약 660억 엔을 투자했습니다. 또한, 캐논, 리코, 후지필름의 후원으로 2024년 10월 일본의 호라이즌 이노베이션 파크에서는 첨단 자동화 기술이 전시되었습니다.

일본 자동차 산업은 전기차와 수소 연료 차량으로의 전환에 힘입어 2024년 로봇 설치량이 11% 증가했습니다. 일본 전체 로봇 설치량의 약 25%를 차지하는 자동차 산업은 전자 산업에 이어 두 번째로 큰 비중을 차지합니다. 다이후쿠 컨베이어 기술의 최대 고객인 자동차 산업의 이러한 성장세는 배터리 생산과 같은 관련 산업의 자동화에도 파급 효과를 가져오고 있습니다.

다이후쿠의 글로벌 확장 전략과 자재 취급 기술의 미래

파나소닉 에너지와의 협력은 다이후쿠가 보유한 광범위한 기술 포트폴리오를 다양한 산업 분야에 적용할 수 있는 능력을 보여줍니다. 다이후쿠는 전통적인 핵심 시장을 훨씬 뛰어넘는 일관된 다각화 전략을 추구하고 있습니다.

북미 지역에서 다이후쿠는 2012년 윈라이트 인수를 통해 확보한 역량을 통합하여 전자상거래 물류 프로젝트를 완벽하게 지원하고, 미국 중서부와 남동부에 새로운 조립 시설 및 서비스 센터를 설립하여 리드 타임을 단축하는 데 주력하고 있습니다. 인도에서는 영업 엔지니어링 팀을 확장하고 현지 제조업체와의 파트너십을 강화하여 2027 회계연도까지 매출 비중을 한 자릿수 초반에서 한 자릿수 중반으로 끌어올릴 계획입니다. 아세안 지역에서는 다국적 기업의 중국+1 이전 전략을 활용하기 위해 생산 능력을 확대하고 있습니다.

새로운 제품 라인에는 소규모 물류 및 콜드체인 보관을 위한 셔틀 기반 AS/RS 시스템, 택배 배송 센터를 위한 고처리량 분류 시스템, 고정 자동화 시스템을 보완하는 모듈형 AMR/AGV 시스템이 포함됩니다. 이와 동시에 다이후쿠는 반도체 제조 및 공항 시스템 개조를 위한 클린룸 운송 시스템을 확장하여 반도체 공장 및 항공 허브에 대한 글로벌 투자 주기에 대응하고 있습니다.

다이후쿠 본사(‘모공장’)에 2025년 7월 신규 공장 건물이 개장하면서 회사의 성장 야망이 더욱 부각되었습니다. 인도에는 약 40억 엔을 투자하여 AS/RS, 레일 가이드 팔레트 분류기, 박스 분류기, 컨베이어 등 자재 취급 시스템을 생산하는 133,020제곱미터 부지에 33,987제곱미터 규모의 신규 생산 시설을 건설했습니다.

팔레타이징, 적재 및 다음 자동화 단계

80%의 자동화 수준을 달성했음에도 불구하고 니시키노하마 공장의 혁신은 아직 완료되지 않았습니다. 다음 단계는 수축 포장 후 공정, 특히 팔레트 적재 및 상차 작업에 집중하는 것입니다. 현재 직원들은 15kg 이상의 상자를 수작업으로 팔레트에 적재한 후 지게차를 이용해 트럭으로 옮겨야 합니다. 이 작업은 하루에 1,000회 이상 반복되어야 하므로 상당한 육체적 부담을 초래하며, 자동화의 다음 단계에 반드시 포함되어야 할 작업입니다.

나머지 20%의 비자동화 공정은 주로 양극 및 음극 전극 재료 공급과 관련됩니다. 이 부분에도 자동화의 여지가 있지만, 모든 공정을 자동화하지 않기로 한 결정은 신중한 전략에 따른 것입니다. 기계의 일시적인 정지는 사람의 개입을 필요로 하며, 문제 상황에서도 생산을 유지하려면 장비에 대한 숙련도가 필수적인데, 이는 꾸준한 현장 작업을 통해서만 습득할 수 있습니다. 이러한 통찰력은 일본의 "모공장(Mother Factory)" 개념과 맥락을 같이합니다. 모공장은 업계에서 중요한 위치를 차지하며, 핵심 기술과 품질 기준을 국내에서 개발 및 완성한 후 대량 생산을 위한 표준화 작업을 진행하고, 필요한 경우 해외로 아웃소싱하는 방식입니다.

공동 공간으로서의 공장과 자동화의 사회적 차원

니시키노하마 공장의 특이한 점 중 하나는 사회적 만남의 장소로서의 기능이라는 점에서 특별히 주목할 만합니다. 1966년 가동을 시작한 이래, 이곳은 공장 견학 및 배터리 제작 워크숍에 중점을 두어 백만 명이 넘는 참가자를 유치했습니다. 이번 이전을 통해 이러한 프로그램들은 더욱 풍성한 경험을 제공하기 위해 개편 및 확장되었습니다.

이러한 접근 방식은 세계 산업계에서 매우 주목할 만합니다. 많은 제조업체들이 생산 시설을 보안 울타리와 기밀 유지 계약 뒤에 숨기는 추세인 반면, 파나소닉 에너지는 공장을 개방하여 홍보 및 인재 채용 도구로 활용하고 있습니다. 젊은 인재들이 서비스 및 기술 분야를 선호하면서 제조업이 심각한 인재 부족에 시달리는 상황에서, 현대적이고 깨끗하며 고도로 자동화된 생산 환경을 보여주는 것은 인재 유치에 있어 전략적 이점입니다.

오사카 배터리 공장이 세상에 주는 교훈

파나소닉 에너지의 건전지 생산 혁신은 여러 측면에서 시사하는 바가 큽니다. 운영적인 측면에서 이 프로젝트는 오버헤드 컨베이어 시스템이나 자동화된 소형 부품 창고와 같은 기존 기술들을 새로운 환경에 적용하여 상당한 효율성 향상을 달성하는 방법을 보여줍니다. 생산 공정 자체를 자동화하기보다는 내부 운송 및 창고 관리를 우선적으로 자동화하기로 한 결정은 가치 창출에 가장 효과적인 요소에 대한 실용적인 관점을 반영합니다.

전략적 관점에서 니시키노하마 공장은 인구 변화, 지속가능성 요구사항, 글로벌 경쟁이라는 복합적인 과제에 대응하는 일본 전통 제조업체의 모습을 보여줍니다. 자동화에 투자하는 것은 선택이 아니라 생존의 문제입니다. 생산가능인구가 계속 감소하고 반도체 및 기술 산업과 같은 고임금 산업과의 노동력 경쟁이 심화되는 상황에서 자동화 시스템 없이는 일본 내 생산을 유지하는 것이 불가능합니다.

전 세계적으로 이 프로젝트는 분명한 메시지를 전달합니다. 성장률이 완만해 보이는 성숙한 산업에서도 지능형 자동화를 통해 생산성 향상과 가치 창출 최적화를 이룰 수 있는 상당한 잠재력이 있다는 것입니다. 건전지는 첨단 기술 제품은 아니지만, 건전지 제조 공정은 전체 제조 산업의 기준을 정립하는 기술 혁명의 무대가 될 수 있습니다. AMR 로봇의 연간 출하량은 2023년 약 54만 7천 대에서 2030년 약 279만 대로 증가할 것으로 예상되며, 관련 매출은 180억 달러에서 1,240억 달러로 성장할 전망입니다. 이처럼 자동화가 가속화되는 시대에 오사카 건전지 공장은 예외가 아니라 미래의 표준이 될 것입니다.

파나소닉 에너지와 다이후쿠의 파트너십은 제조업의 미래가 고립이 아닌 전문가 간의 협력에 있음을 보여줍니다. 파나소닉 에너지는 생산 공정에 대한 깊이 있는 이해를 제공하고, 다이후쿠는 수십 년간 축적된 자재 취급 기술 전문성을 제공합니다. 두 회사는 단순히 배터리를 생산하는 것을 넘어, 인간과 기계가 경쟁자가 아닌 상호 보완적인 파트너로서 협력하는 미래 산업 제조의 모습을 보여주는 공장을 함께 만들어냈습니다.

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