경기도 파주에 위치한 (주)바이오닷은 생녹용과 건녹용, 환 등 고급 녹용 제품을 생산하는 기업이다. 제약사와 한방병원, 온라인 판매 채널까지 다각화된 거래처를 확보하며 매년 매출이 증가하고 있는 성장 기업이다.

그러나 급증하는 고객 수요에 대응하는 과정에서 현장의 기본 관리 체계가 미흡했다. 녹용 분류 작업은 평 테이블에서 수작업으로 진행되었고, 각 공정의 작업 동선이 복잡하며, 창고의 보관 관리 기준이 정해져 있지 않았다.

특히 건강식품의 생산 특성상 위생과 품질 관리가 최우선이어야 했지만, 원료부터 포장까지 전 과정에서 체계적인 데이터 관리가 부족한 상황이었다.

바이오닷은 삼성 대·중소 상생형 스마트공장 지원사업에 참여하여 생산성, 물류, 품질, 안전 전반에 걸쳐 현장 기본을 튼튼히 갖추고자 결정했다.

작업 현장의 불편을 파악하고 단계적으로 개선하다

제일 먼저 개선된 곳은 생산성이 가장 떨어지는 건녹용 선별 공정이었다. 기존에는 평 테이블에서 작업자가 등급과 부위별로 수작업 선별을 진행했기 때문에, 선별 중 등급이 혼입되거나 제품이 바닥에 떨어지는 문제가 발생했다. 이를 개선하기 위해 1인 완결형 Cell 작업대를 설계하여 도입했다.

이동식 작업대 4대와 트레이 보조 받침대 2대를 제작 적용하면서 선별 기준을 문서화하고 시각화하여 표준 작업을 정착시켰다. 그 결과 시간당 선별량이 3.6kg에서 5.4kg로 50% 향상되는 눈에 띄는 성과를 거두었다. 

환 제조 과정도 개선의 대상이 되었다. Tool Setting 작업이 복잡하고 시간이 오래 걸리며, 작업 중 불안전한 자세가 필요했던 것이다. Fool Proof Jig를 적용하여 Tool 진원도 Setting을 단순화했다.

Setting Jig에 Tool을 삽입하고 Bolt로 고정하는 방식으로 전환한 결과, 기종 변경 시간이 5분에서 2분으로 60% 단축되었고, 시간당 생산량도 500개에서 750개로 50% 증가했다.

창고 공간 활용을 최적화하고 품질 관리 체계를 강화하다

물류 관리도 전면적으로 개편되었다. 기존에는 부자재와 원료, 완제품이 창고 바닥에 평치 보관되어 있어 이물 오염 위험이 높았고, 제품을 찾는 시간이 오래 걸렸다.

중량 Rack 11개 세트를 1층 건녹용 원료 창고에 설치하여 원자재를 바닥과 분리 보관하게 했고, 경량 Rack 10개 세트를 부자재 창고에 도입하여 4단 보관 구조로 변경했다.

특히 2층 부자재 창고에는 신규 Pallet Rack을 설치하고 아파트식 Bin Location을 적용하여 체계적인 관리 기준을 수립했다.

이러한 개선을 통해 4개 창고의 적재 효율이 총 59% 향상되었으며, 1층 완제품 창고의 경우 74.6㎡에서 119.4㎡로 확대되어 보관 용량이 대폭 증가했다.

품질 관리 시스템도 한층 강화되었다. 파우치 진공 포장 공정에서 발생하던 실링 이탈 불량을 방지하기 위해 파우치 위치 정렬 Jig를 제작하여 작업자의 개인 편차를 제거했다.

그 결과 월 평균 20건에 달하던 시장 불량이 완전히 해소되었다. 또한 위생전실에 표준 출입 Process를 시각화하여 부착함으로써 HACCP 준수를 강화했고, 건녹용 원자재 용기를 색상별로 구분하여 보관함으로써 원산지 혼입을 방지했다.

안전 환경 개선도 놓치지 않았다. 전기 콘센트와 배선의 안전 문제를 해결하기 위해 설비 전원을 별도로 구성하고, 멀티 콘센트를 벽체에 고정하는 방식으로 개선했다.

미사용 전선의 말단부를 마감처리하고, 소화기와 소화전 주변을 정리하여 화재 대응력을 강화했다. 또한 현장의 냉방 시스템과 배기 구조를 정비하고, 통로선과 구획선을 명확히 표시하여 안전한 작업 환경을 조성했다.

제조실행시스템(MES)과 자동화 설비 도입으로 데이터 기반의 스마트 제조 체계를 완성하다

바이오닷은 현장 혁신과 함께 제조실행시스템(MES)을 성공적으로 구축하고 자동화 설비 3대(젤리 스틱 포장기, 중량 선별기, 리본 혼합기)를 도입하여 수주부터 납품까지 전 과정을 데이터로 관리하는 스마트 제조 체계를 갖추게 되었다.

QR코드와 바코드 기반의 자동화 시스템으로 입출고, 재고 관리, Lot 추적이 체계화되었으며, 각 공정의 가공 조건과 시간이 자동으로 기록되어 실시간 모니터링이 가능해졌다.

MES 구축과 자동화 설비 도입으로 달성한 주요 성과는 예상을 크게 상회했다.

시간당 생산량이 200개에서 718.79개로 259% 증가했으며, 공정 불량률은 3.0%에서 0.25%로 91.67% 감소했다.

이는 단순한 수치 향상을 넘어 데이터 기반의 의사결정이 생산성과 품질에 얼마나 직접적인 영향을 미치는지를 명확하게 증명하는 결과이다. 특히 이러한 성과는 연간 약 10억 원의 재무효과로 이어져, 지원사업의 투자 효율성을 입증했다.

MES 시스템은 단순한 데이터 수집을 넘어 HACCP 관리 기능을 갖추게 되었다.

원료 입고부터 제조, 포장, 유통까지 전 공정의 이력 정보가 자동으로 기록되고, CCP(Critical Control Point) 항목에 대한 데이터 수집 및 모니터링이 실시간으로 이루어진다.

이를 통해 건강식품 생산의 필수 요건인 식품안전 관리 체계를 한층 강화했다.

특히 주목할 점은 MES 구축으로 고온 RFID Tag와 저온 Tag를 공정별로 활용하여 각 Lot별 품질 정보를 축적하고 있다는 것이다.

제품별 레시피 관리 및 칭량 데이터의 실시간 수집을 통해 재료불출 공정의 정확성을 극대화했으며, 이는 향후 AI 기반의 공정 제어로 나아갈 수 있는 견고한 데이터 기반을 제공하게 될 것이다.

자동화 설비 도입도 현장에 직접적인 변화를 가져왔다. 젤리 스틱 포장 공정에서 일일 생산 능력이 7,000개에서 12,000개로 증가했으며, 중량 선별 공정은 월 300개에서 3,000개로 확대되었다. 이는 증가하는 시장 수요에 신속하게 대응할 수 있는 생산 기반을 마련한 것을 의미한다.

바이오닷은 이를 바탕으로 중장기 고도화 과제들을 추진할 준비를 갖추었다. 저온 건조 시간 단축, 녹용 농축액 수율 향상, 거모 작업 자동화 등 제조 공정 자체의 혁신 과제들을 이제는 데이터 기반으로 체계적으로 검토하고 추진할 수 있는 환경이 마련된 것이다.

바이오닷 한현진 대표는 "이번 스마트공장 지원사업을 통해 단순한 설비 도입을 넘어 데이터 기반의 제조 문화를 정착시킬 수 있었다"며 "MES 시스템의 안정적인 운영을 바탕으로 각 공정의 특성을 분석하고, 자동화 설비와 함께 지속적인 개선 활동을 추진하여 글로벌 경쟁력을 갖춘 건강식품 제조 기업으로 도약하겠다"고 밝혔다.