정밀 금형 가공 산업에서는 생산성과 품질 안정성을 동시에 확보하기 위한 스마트 제조 환경 구축이 중요한 과제로 자리잡고 있습니다.

이번 사례는 화장품 용기 사출용 금형 부품을 생산하는 제조기업의 스마트제조 구축 사례로, 생산 데이터 기반의 공정 운영 체계와 가공 자동화를 중심으로 진행되었습니다.

■ 사업 개요

과제명: 클러스터형 소공인 스마트제조 지원

고객사: 국내 금형 제조기업 (미○테크)

총 사업비: 0.6억 원

■ 제품 개요

해당 기업은 화장품 용기 및 다양한 산업 분야에 적용되는 플라스틱 사출품 금형 부품을 제작하고 있으며, 정밀 밀링 가공 중심의 생산 체계를 운영하고 있습니다.

적용 제품:

- 플라스틱 사출품 금형

- 화장품 용기 금형 부품

- 정밀 금형 Assy 부품

주요 특성:

- 정밀 밀링 가공 기반 생산

- 사출 성형 공정 최적화 구조

- 고품질 금형 부품 제조 대응

■ 구축 배경

기존 생산 공정은 노후 설비와 수작업 중심 운영으로 인해 생산 효율과 공정 관리 측면에서 개선이 필요한 상황이었습니다.

노후 설비 기반 가공 정밀도 저하

수기 데이터 관리로 정보 누락 발생

공정 흐름 실시간 파악 어려움

설비 고장으로 인한 납기 대응 한계

외주 가공 증가에 따른 수익성 저하

■ 시스템 구성

본 구축은 정밀 밀링 장비와 생산 데이터 수집 시스템, MES 기반 생산관리 체계를 연계하여 공정 자동화 및 데이터 기반 운영 환경을 구현하는 방향으로 구성되었습니다.

- 화천 HMT-1100 기반 정밀 밀링 가공 자동화 적용

- PLC 데이터수집시스템 기반 생산 데이터 수집

- CoMES 기반 생산현황 모니터링 구축

- 설비 생산량 및 가동 정보 실시간 관리

- 생산 및 불량 데이터 DB 저장 체계 구축

- 기간별 생산현황 조회 기능 적용

■ 공정 자동화 구성

생산 공정은 정밀 밀링 가공과 생산 데이터 수집, MES 모니터링 체계를 중심으로 연계 운영되도록 구성되었습니다.

공정 흐름: 원자재 투입 → 밀링 가공 → 생산 데이터 수집 → MES 연동 → 생산현황 모니터링 → 생산 데이터 분석 → 공정 운영 관리

■ 구축 성과

스마트 제조 시스템 구축 이후 생산성과 품질 안정성 향상을 위한 데이터 기반 운영 체계가 마련되었습니다.

생산성: 시간당 생산량 6ea → 8ea

품질: 공정 불량률 12% → 5%

비용: 외주 가공 의존 감소 기반 생산 운영 개선

작업환경: 노후 설비 오작동 위험 감소, 작업 안정성 향상, 설비 운영 효율 개선

또한 생산 데이터 기반의 실시간 모니터링 체계가 구축되면서 공정 상태 확인과 생산 추이 분석이 가능해졌으며, 설비 운영 효율 향상 기반이 마련되었습니다.

■ 기대 효과 및 향후 계획

본 구축은 데이터 기반 생산관리 체계와 공정 자동화를 기반으로 제조 경쟁력 강화를 위한 운영 환경 확보에 중점을 두고 추진되었습니다.

- 생산 데이터 기반 의사결정 체계 구축

- 생산 공정 표준화 및 전산화 기반 확보

- 공정 자동화 시스템 연계 운영 기반 마련

- 제조 데이터 분석 체계 구축

- 스마트공장 고도화 기반 확보

- 공정 디지털화 추진 기반 마련

이번 구축을 통해 미○테크는 정밀 금형 가공 공정의 자동화와 생산 데이터 기반 운영 체계를 동시에 확보하였습니다. 특히 설비 운영 정보와 생산 데이터를 실시간으로 관리할 수 있는 환경이 마련되면서 공정 효율성과 품질 관리 수준 향상 기반을 구축하였으며, 향후 스마트공장 고도화와 제조 데이터 활용 확대를 위한 기반 체계를 확보하였습니다.