정밀부품 가공 산업은 숙련 인력 의존도가 높고 공정별 데이터가 단절되어 있어 생산성과 품질 안정성 확보에 어려움이 존재합니다.

이번 구축 사례는 정밀부품 제조 현장에 AI 기반 공정 자동화와 데이터 연계 체계를 적용하여 생산 운영 구조를 고도화한 사례입니다.

협동로봇, AI CAM, 비전 AI, 데이터 통합 관제 시스템을 연계하여 공정 간 데이터 피드백 기반의 제조 운영 체계를 구축하였습니다.

■ 사업 개요

과제명: AI 기반 공정 자동화 및 품질 공정 조건(RECIPE) 최적화

고객사: 국내 정밀부품 제조기업 (중○테크)

■ 제품 개요

본 구축은 방위산업, 자동차, 반도체 산업 분야에 적용되는 정밀 가공 부품 생산 공정을 대상으로 진행되었습니다. 고정밀 가공과 품질 안정성이 요구되는 제조 환경에 AI 기반 공정 운영 체계를 적용하여 생산성과 공정 표준화를 동시에 확보할 수 있도록 구성되었습니다.

적용 제품: 정밀 가공 부품, 방위산업 적용 부품, 미래차 산업 부품, 반도체 산업 부품

주요 특성: 고정밀 절삭가공 기반 생산 구조, 다품종 공정 운영 환경, 품질 편차 최소화 요구, 공정 데이터 기반 운영 필요성

■ 구축 배경

정밀부품 제조 현장은 작업자 경험 중심의 공정 운영 구조와 반복적인 수작업 비중으로 인해 공정 표준화 및 생산 안정성 확보에 한계가 존재하였습니다.

- 작업자 숙련도 기반 공정 운영

- 반복 티칭 및 셋업 작업 발생

- 검사 데이터 활용 부족

- 공정 간 데이터 단절 구조

- 품질 편차 발생 가능성

- 반복 작업 중심 운영 환경

■ 시스템 구성

본 구축은 협동로봇, AI CAM, 비전 AI, 데이터 통합 관제 시스템을 연계한 폐루프 기반 스마트 제조 구조로 구성되었습니다.

- 협동로봇 기반 머신텐딩 자동화

- AI CAM 기반 가공 조건 자동 생성

- 비전 AI 기반 품질 검사 자동화

- MES 및 데이터 통합 플랫폼 구축

- 공정 데이터 실시간 수집 체계

- AI Agent 기반 데이터 분석 구조

- 공정 조건 자동 보정 기능

- 설계, 가공, 검사 데이터 연계 운영

■ 공정 자동화 구성

전체 공정은 설계 데이터부터 가공·검사·데이터 분석까지 연결되는 통합 자동화 흐름으로 구성되었습니다.

공정 흐름: 3D 모델링 → Vision 형상 인식 → 공작물 추출 → 자재 이송 → 클램핑 → AI CAM 툴패스 생성 → 가공 수행 → 비전 검사 → 합·불 판독 → 데이터 분석 → 공정 조건 보정 → 운영 최적화

■ 구축 성과

본 구축을 통해 공정 자동화 수준 향상과 데이터 기반 운영 체계 확보가 가능해졌으며, 공정 표준화 기반 제조 운영 환경이 구축되었습니다.

생산성: 수작업 중심 공정 운영 → 자동화 기반 공정 운영, 반복 티칭 구조 → 공정 자동 보정 구조

품질: 단순 합불 판정 중심 → 품질 편차 분석 기반 운영, 검사 단계 활용 중심 → 공정 피드백 기반 품질 관리

비용: 작업자 경험 의존 운영 → 데이터 기반 표준 공정 운영, 반복 셋업 작업 발생 → 공정 자동화 기반 운영 효율화

작업환경: 반복 작업 감소, 작업자 개입 최소화, 공정 안전성 향상, 디지털 기반 협업 환경 구축

■ 기대 효과 및 향후 계획

이번 구축은 데이터 기반 제조 운영 체계 정착과 공정 자동화 확대 기반 확보에 중점을 두고 추진되었습니다.

- 공정 표준화 기반 운영 체계 확보

- 품질 데이터 기반 공정 개선 체계 구축

- 숙련 기술 디지털 자산화 기반 마련

- 작업자 의존 공정 최소화

- 중소 제조기업형 AI 제조 모델 확보

- 공정 간 데이터 연계 운영 체계 구축

- 폐루프 기반 제조 운영 구조 구현

본 사례는 단순 설비 자동화를 넘어 설계·가공·검사 데이터를 하나의 흐름으로 연결한 AI 기반 제조 운영 체계를 구현한 사례였습니다. 협동로봇, AI CAM, 비전 AI, 데이터 통합 시스템을 연계하여 정밀부품 제조 현장의 생산성과 품질 안정성을 동시에 확보할 수 있는 기반을 구축하였으며, 데이터 중심 제조 환경으로의 전환 가능성을 제시하였습니다.