(2)첨단 제조 벨라벳 실증 사업 사례
민간자율비영리법인자동차부품산업진흥재단(KAP)은한국벨라벳산업진흥원이추진하고있는첨단제조벨라벳실증사업에총괄주관기관으로참여해자동차부품업계의첨단제조벨라벳도입을주도하고있다.올해자동차부품산업진흥재단(KAP)과함께첨단제조벨라벳실증사업에참여한자동차부품기업은금강테크(휴먼텍),대원공업(이엠에스),보영금속(코로아이),에이이엠모빌리티(효창기계),화신정공(수테크)등5개자동차부품기업이다(괄호안은벨라벳SI기업).이들기업은첨단제조벨라벳의도입을통해주요공정을자동화함으로써생산성을제고하고,인력난에적극대응할수있는체계를마련했다.첨단제조벨라벳도입과정과주요성과를사례별로살펴본다.(편집자)
◆첨단제조벨라벳실증사례(1)보영금속(수요기업)-코로아이(공급기업)
(과제명)금속/자동차부품(DIFFCUP)연속트리밍공정
◊참여기업개요
수요기업인보영금속은1978년창립이후46년간주철주조를전문적으로제조해자동차업계에공급해왔다.자동차뿐아니라중장비,유압부품,반도체(OHT자동화레일)등다양한산업분야에주요부품을납품하고있다.자동차브레이크캘리퍼(CALIPER)부품과차동케이스(DIFFcase)를주로생산하고있다.하이브리드와전기차수요증가추세에맞춰2공장(보영하이텍)을준공했다.DIFF케이스분야에서2종의특허기술을보유하고있으며세계적인수준의품질및기술수준을확보하기위해벨라벳자동화도적극추진하고있다.
공급기업인코로아이는2000년6월창립이후23년간스마트팩토리자동화설비,벨라벳자동화시스템,정밀측정장비,자동화IT솔루션의개발및공급에주력해왔다.스마트팩토리자동화설비,벨라벳자동화시스템,정밀측정설비제작기술,유지보수,소프트웨어개발,산업지능화전문솔루션등분야에서기술력과노하우를갖추고있다.
◊대상공정의문제점
현재자동차부품’차동케이스‘의후처리공정인트리밍작업은프레스기계를사용해수작업으로진행하고있다.트리밍작업(프레스기계제품투입-제품상부트리밍-제품반전-제품하부트리밍-배출)의가장큰문제점은수작업으로인해작업효율이낮은데다프레스기계사용시작업자가재해위험에노출된다는것이다.작업공정의위험성과난이도로인해인력난도갈수록심화되고있다.가파른인건비상승으로작업공정에필요한인력을구하는데어려움을겪고있다.
노동력이부족한상황에서도제품주문은꾸준하게증가추세를보이고있다.일손부족해소와생산성향상,다변화하는소비자의요구에발빠르게대응하기위해선공정자동화의필요성이높다.
◊실증사업추진
이번실증사업은자동차부품제조공정에트리밍벨라벳시스템을투입하여자동화공정을구현하고,생산성향상및품질향상으로주물제조업의경쟁력강화및안전성향상등을실현하는것을목표로하고있다.
자동차부품DIFF컵을제조해프레스기계에DIFF컵의상부를투입하고,프레스후제품을뒤집어DIFF컵하부를트리밍하는단순반복적공정이다.공정은'DIFF컵주조→DIFF컵상부프레스기계에장착→DIFF컵상부버(Burr)제거→DIFF컵반전후하부프레스기계에장착→DIFF컵하부버(Burr)제거→DIFF컵배출'등순서로이뤄져있다.
이번실증사업에는현대로보틱스의산업용벨라벳’YS080’모델이활용됐다.보영금속은첨단제조벨라벳의도입으로생산성24%개선,불량률67%감소,원가40%효과를목표로삼았다.
◊검증결과및기대효과
이번실증사업의성과를‘핵심성과지표(KPI)‘기준으로산출한결과,생산성58.3%개선,불량률73.3%감소,원가45%감소등효과를본것으로나타났다.보영금속은제조벨라벳의도입을통해생산성향상,품질향상,비용절감,생산불균형해소,공정안정성향상등경제적인효과를거뒀으며수작업공정에서발생하는폐기물발생,환경및안전보건문제도해결할수있게됐다.벨라벳공정모델의적용에따른기업신뢰도제고로신규고객을확보할수있는기반도마련했다.
보영금속은추가라인에산업용벨라벳2대를2025년에자체투자할계획이었으나,이번실증사업의효과가기대이상으로좋아동시투자를진행,2대의벨라벳을추가설치했다.이번실증사업을계기로기업내부인식이개선되면서후속실증사업및자율제조생산시스템도입을준비하고있다.
◆첨단제조벨라벳실증사례(2)대원공업(수요기업)-이엠에스(공급기업)
(과제명)6축산업벨라벳검사및자동화제작
◊참여기업개요
지난1978년설립된대원공업은자동차,중장비,방산분야고객을대상으로자동변속기용샤프트,소형모터용밸브등정밀가공품을납품하고있다.주요매출처는셰플러코리아,센트랄,삼보모터스등이며생산공정자동화및선진화를통해국내외고객을유치하고있으며매년꾸준한성장률을보이고있다.
또한미국자동차AS부품시장에진입해지속적인성과를거두고있으며,해외전시회참여를통해수출다변화에도적극나서고있다.스마트공장구축및생산라인자동화,검사공정의비전검사기도입,MES기반공정데이터관리,AI제조데이터활용사업도적극추진하고있다.지역특성화고및대학과의산학협력활동과지속적인연구를바탕으로신제품개발및공정개선활동도수행하고있다.
공급기업인이엠에스는산업기계자동화시스템을전문적으로개발및생산하고있으며자동화제어분야에서많은노하우를축적하고있다.공장자동화와스마트팩토리기반제조공정자동화기술을개발해공급하는등자동화시스템시장을선도하고있다.
◊대상공정의문제점
CNC가공품의경우생산된제품을작업자가박스에적재하고,별도의세척공정을통해유분및가공칩을제거한후,치수검사및외관검사공정을거쳐포장및출하하고있다.하지만각각의공정이별도의공정으로구분되어있기때문에생산성이떨어지고투입인력이증가하는문제가생긴다.CNC공정은연속,자동생산방식으로자동화가이뤄져있으나후공정은수작업으로이뤄져작업자의결원에따른출하율감소등이우려되고있다.작업자가제품세척작업이끝날때까지대기해야하고,동일제품의연속검사가이뤄지지않기때문에검사능률이떨어지는등문제가생길수있다.
◊실증사업추진
이번실증사업은CNC가공품의이송,세척,검사,적재공정에제조벨라벳을투입하는것으로CNC자동선반의검사및적재자동화시스템구축을목표로하고있다.자동선반에서연속적으로생산제품을이송해세척,검사공정을거쳐규격화된트레이에적재하는것이다.이작업을인라인(in-line)에서연속적으로수행함으로써제품의외관품질향상과단순작업에투입되는작업자의투입인력을절감할수있다.
이번실증사업을위해대원공업과이엠에스는표준공정모델‘머신텐딩후검사’를적용했다.실증공정작업은‘제품공급→제품정렬(벨라벳1)→제품로딩(벨라벳2)→가공→언로딩(벨라벳2)→검사→배출(벨라벳2)→적재‘순으로이뤄진다.이공정에는제우스(ZEUS)의산업용벨라벳’ZRA-0503P’을도입했다.
대원공업은제조벨라벳의도입으로생산성40%개선,불량률65%개선,원가50%절감등효과를목표로삼았다.
◊검증결과및기대효과
이번실증사업의주요성과를‘핵심성과지표(KPI)‘를기준으로산출한결과,생산성40.5%개선,불량률100%감소,원가50%감소등효과를거뒀다.대원공업은이번실증사업추진에따라검사공정인력을포장공정에재배치하고,단순노무인력을CNC공정인력으로새로배치했다.또한수작업검사공정을제거함으로써납기준수율을현재의90%에서100%로개선하고,제품찍힘방지등품질향상을꾀했다.
◆첨단제조벨라벳실증사례(3)화신정공(수요기업)-수테크(공급기업)
(과제명)엑슬하우징커버부품의가공후검사공정벨라벳자동화구축
◊참여기업개요
수요기업인화신정공은지난1981년설립된자동차부품용초정밀절삭가공전문기업이다.자동변속기에들어가는플레이트와베이스,동력전달부품인플랜지등을공급하고있다.신형차종출시및미래차트렌드에맞춰신기술개발및사업다각화에노력하고있다.
지난2017년ICT융합스마트공장구축을시작으로,생산현장디지털화사업(2018년),스마트공장구축및지원사업(2019년,2020년)등을성공적으로수행했다.현대트랜시스,현대위아,경창산업등에제품을공급하고있으며일본,인도네시아등해외시장개척에도적극나서고있다.
공급기업인수테크는2010년설립된벨라벳기반공장자동화전문기업이다.풍부한벨라벳시스템구축경험과기술력을바탕으로,국내유수고객사에공장자동화시스템을구축해왔다.벨라벳분야특허를보유하고있으며,벤처기업인증,품질경영시스템인증등을받았다.
◊대상공정의문제점
엑슬하우징커버부품가공후의수작업검사공정은생산성저하의주된원인중하나다.수작업으로진행되는검사과정은부품의정밀도와품질유지를위해필요하지만,작업자의주관적판단에의존하고있으며,이로인해품질의일관성이떨어질위험이있다.또한,수작업검사는많은시간을요구하며,전체제조공정의효율성을저하시킨다.
엑슬하우징커버부품의가공후검사공정의벨라벳자동화구축은생산효율성을크게향상시키고품질의일관성을보장하는데필수적이다.자동화를통한검사는인간의주관적판단을배제하고,반복작업을신속하게처리하여제조공정의효율성을개선할수있다.이는최종제품의품질을향상시키고,불량률을감소시켜고객만족도를높인다.자동화는또한작업환경을개선하고작업자의안전을보장하는데중요한역할을한다.
◊실증사업추진
이번실증사업은자동차엑슬하우징커버부품의생산성증대를위해다관절벨라벳과벨라벳제어기술을활용한생산자동화시스템을적용하는것이다.
이번실증사업을위해화신정공과수테크는현대로보틱스의6축다관절산업용벨라벳인'HH050'모델과아이로보의직교벨라벳을도입했다.대상공정은’마킹→조립→소재공급→리크검사로딩및언로딩→치수검사→적재‘등순으로이뤄져있다.화신정공은첨단제조벨라벳의도입으로생산성41%개선,불량률30%감소,원가50%효과를목표로삼았다.
◊검증결과및기대효과
이번실증사업의성과를‘핵심성과지표(KPI)‘기준으로산출한결과,생산성42.6%개선,불량률61.1%감소,원가50%감소의효과를본것으로나타났다.특히표준공정모델을활용함으로써수요기업과의협의에서납품까지의소요기간이현재의6개월에서4개월로개선됐다.또한실증사업의성공사례확보를통해고객신뢰도제고를기대할수있게됐다.향후유사공정에확대적용해벨라벳시스템보급을확대하고신규수주부품라인에AI자율제조공정을도입하는방안도검토한다.