해당 구축 사례는 금속절삭가공 및 자동차 부품 제조 공정의 생산 효율 향상과 데이터 기반 생산관리 체계 구축을 위해 진행된 스마트제조 구축 프로젝트입니다.

노후 설비 운영에 따른 생산성 저하와 공정 관리 한계를 개선하고자 초정밀 평면연삭기와 생산관리시스템(MES)을 연계하여 공정 자동화 및 생산 데이터 관리 체계를 구축하였습니다.

■ 사업 개요

과제명: 클러스터형 소공인 스마트제조 지원 사업

고객사: 국내 밀링가공 및 연마 제조기업 (천○테크)

총 사업비: 0.6억 원

■ 제품 개요

자동차 부품 및 티백 제조장비 부품 가공 공정에 적용되는 금속절삭가공 제품 생산 체계를 대상으로 스마트 공정 자동화를 구축하였습니다.

적용 제품: 자동차 부품 제조기계, 티백포장기 부품, 금속절삭가공 제품

주요 특성: 정밀 연삭 가공 공정 운영, 가공 및 열처리 기반 생산 공정, 생산 데이터 수집 및 모니터링 연계, 공정 운영 표준화 기반 구축

■ 구축 배경

기존 수작업 중심 생산공정과 노후 설비 운영으로 인해 생산 효율 및 공정 관리 측면의 개선 필요성이 지속적으로 제기되었습니다.

- 수작업 중심 공정 운영

- 작업시간 증가 및 생산성 저하

- 노후 설비 사용에 따른 정밀도 저하

- 생산 데이터 수기 관리

- 공정 정보 누락 및 오기입 발생

- 생산현황 실시간 확인 제한

- 공정 병목 발생 대응 미흡

- 납기 지연 및 원가 상승

- 설비 고장 증가 및 외주가공 발생

- 작업자 안전 위험 증가

■ 시스템 구성

초정밀 평면연삭기와 데이터수집시스템 및 MES를 연계하여 생산 데이터 기반의 공정 자동화 환경을 구축하였습니다.

- 초정밀 평면연삭기 적용

- 데이터수집장치 연동

- 생산 데이터 자동 수집

- 설비 가동·비가동 데이터 수집

- MES 기반 생산현황 모니터링

- 생산 및 불량 데이터 관리

- 기간별 생산현황 조회 기능

- 생산 DB 저장 체계 구축

- 공정 모니터링 기반 생산관리 체계 구축

■ 공정 자동화 구성

가공 공정부터 생산 데이터 수집 및 생산관리까지 연계되는 자동화 흐름으로 구축되었습니다.

공정 흐름: 1차가공 → 황삭 → 소재검사 → 열처리 → 평면가공 → 조립 → 납품

- 초정밀 평면연삭기 기반 자동화 공정

- 생산 데이터 자동 집계

- 설비 생산량 자동 수집

- 시간·일·월 단위 생산현황 관리

- 설비 생산효율 분석

- 통합 생산 모니터링 운영

■ 구축 성과

설비 자동화와 생산 데이터 기반 운영 체계 구축을 통해 생산성과 품질 관리 수준을 동시에 향상시켰습니다.

생산성: 시간당 생산량 6ea → 8ea

품질: 공정 불량률 12% → 5%

비용: 외주가공 의뢰 감소, 재작업 시간 감소, 설비 운영 효율 향상

작업환경: 노후 설비 오작동 위험 감소, 작업자 안전성 향상, 생산현황 실시간 모니터링 체계 구축

■ 기대 효과 및 향후 계획

생산 데이터 기반의 제조 운영 체계를 기반으로 공정 디지털화 및 스마트공장 고도화를 단계적으로 추진할 수 있는 기반을 마련하였습니다.

- 생산 데이터 수집·분석 체계 구축

- 생산공정 표준화 및 전산화

- 설비 가동률 향상

- 공정 대기시간 감소

- 생산관리 효율 향상

- 데이터 기반 의사결정 체계 구축

- 제조 데이터 분석 기반 마련

- 공정 개선 및 신제품 개발 활용 기반 확보

- 스마트공장 구축 확장 기반 마련

- 전 공정 디지털화 체계 구축 기반 확보

이번 구축을 통해 천○테크는 노후 설비 중심의 생산 환경에서 데이터 기반 스마트 제조 운영 체계로 전환할 수 있는 기반을 확보하였습니다. 특히 초정밀 평면연삭기와 MES 기반 생산관리 체계를 연계함으로써 생산현황 가시성 확보와 공정 운영 효율 향상을 동시에 실현하였으며, 향후 제조 데이터 활용 확대 및 공정 디지털화 기반 구축에도 활용 가능한 스마트팩토리 운영 체계를 마련하였습니다.