정밀 기어 및 동력전달장치 제조 산업에서는 생산 데이터의 실시간 수집과 공정 이력 관리 체계가 생산성과 품질 경쟁력 확보에 중요한 요소로 자리잡고 있습니다.

이번 구축 사례는 제조 현장의 수기 중심 운영 체계를 디지털 기반 생산관리 체계로 전환하고, 설비 인터페이스 및 MES 기반 스마트팩토리 환경을 구축한 사례입니다.

■ 사업 개요

과제명: 정부일반형 스마트공장 구축사업

고객사: 국내 동력전달장치 제조기업 (제○○정공)

총 사업비: 약 2.6억 원

■ 제품 개요

고객사는 방산·철도·항공·산업기계 분야에 적용되는 초정밀 기어 및 샤프트류를 생산하는 제조기업으로, 다양한 동력전달 핵심 부품을 생산하고 있습니다.

적용 제품: 기어 및 기어 ASS’Y, 샤프트류, 하우징, 캐리어, 스핀들

주요 특성: 초정밀 가공 기반 제조, 방산·철도·항공 산업 적용, 다품종 생산 구조, 고정밀 품질 요구 대응

■ 구축 배경

기존 생산 현장은 수기 기반 작업 관리와 개별 설비 중심 운영 방식으로 인해 실시간 생산 데이터 관리와 품질 이력 추적에 한계가 존재하였습니다.

- 작업지시 및 생산실적 수기 관리

- 설비 가동정보 실시간 수집 부재

- 품질 이력 추적 체계 미흡

- 생산현황 가시성 부족

- 자재 입출고 및 재고관리 비전산 운영

- 공정별 데이터 집계 지연 발생

■ 시스템 구성

본 구축 사업은 MES 기반 생산관리 시스템과 설비 인터페이스 연계를 중심으로 생산·품질·설비 데이터를 통합 관리할 수 있도록 구성되었습니다.

- MES 기반 생산관리 시스템 구축

- Panel PC 기반 생산현장 POP 시스템 적용

- 바코드 스캐너 기반 작업지시 연계

- 호빙·쉐이퍼·그라인딩 설비 I/F 구축

- 생산현황 모니터링 시스템 구축

- 품질 데이터 분석 모듈 적용

- Zero-Trust 기반 보안솔루션 적용

- 무선 AP 기반 현장 네트워크 구축

■ 공정 자동화 구성

생산 공정 전반에 대한 데이터 수집 및 설비 연계를 통해 생산 흐름과 품질 정보를 통합 관리할 수 있도록 구성하였습니다.

공정 흐름: 자재입고 → 수입검사 → 생산계획 → 작업지시 → 호빙 공정 → 쉐이퍼 공정 → 그라인딩 공정 → 품질검사 → 완제품 입고 → 출하관리 → 생산 모니터링 및 데이터 분석

- 작업지시 기반 생산 실적 등록

- 설비 가동 데이터 자동 수집

- 생산 LOT 이력 추적 관리

- 공정 불량 정보 실시간 등록

- 품질 이상 알람 모니터링

- 생산 진행현황 실시간 가시화

- 데이터 기반 불량 원인 분석

■ 구축 성과

스마트공장 구축 이후 생산 리드타임 단축과 품질 개선을 위한 데이터 기반 운영 체계가 마련되었습니다.

생산성: 제조리드타임 72.1일 → 64.2일

품질: 완성품 불량률 2.46% → 1.8%

비용: 생산 데이터 수기 집계 운영 → 자동 수집 및 모니터링 체계 구축

작업환경: 실시간 생산현황 모니터링 체계 구축, 설비 상태 가시화 기반 대응 체계 확보, 생산 및 품질 데이터 통합 관리 체계 구축

■ 기대 효과 및 향후 계획

본 구축을 통해 생산 데이터 기반 운영 체계와 실시간 설비 모니터링 환경을 확보하여 제조 경쟁력 향상을 위한 기반을 마련하였습니다.

- 제조 리드타임 단축 기반 생산 효율 향상

- 설비 데이터 기반 생산성 분석 체계 확보

- 품질 이력 추적 기반 불량 대응 강화

- 공정 데이터 가시화 기반 의사결정 체계 개선

- 설비 인터페이스 기반 데이터 통합 운영 환경 구축

이번 구축 사례는 기존 수기 중심 제조 환경을 MES 및 설비 인터페이스 기반 스마트팩토리 체계로 전환한 사례로, 생산·품질·설비 데이터를 통합 관리할 수 있는 운영 기반을 구축하였다는 점에서 의미가 있습니다. 특히 호빙·쉐이퍼·그라인딩 설비와 생산현장 시스템을 연계하여 실시간 데이터 수집 및 분석 체계를 확보하였으며, 제조 현장의 생산성 향상과 품질 개선을 위한 디지털 제조 환경 구축을 완료하였습니다.