금속가공 제조 현장에서는 반복 공정의 자동화와 생산 데이터 기반 운영 체계 확보가 점점 중요해지고 있습니다.

이번 사례는 원통 황삭·정삭 공정의 자동화와 생산 데이터 수집 체계를 구축하여 생산성과 품질 안정성을 동시에 확보한 스마트제조 구축 사례입니다.

■ 사업 개요

과제명: 클러스터형 소공인 스마트제조 지원

고객사: 국내 금속가공 제조기업 (씨○엘테크)

총 사업비: 0.6억 원

■ 제품 개요

씨○엘테크는 금형 부품 원통 황삭 및 정삭 가공 전문 기업으로, 정밀 가공 기반의 금속 부품 생산을 수행하고 있습니다.

적용 제품: 유압 실린더 부품, 모터 로터 샤프트

주요 특성: 정밀 원통 연삭 가공, 표면 품질 안정성 확보, 회전 균형 기반 가공 품질 대응, 금형 부품 정밀 가공 대응

■ 구축 배경

기존 생산 공정은 수작업 중심 운영과 노후 설비 기반 공정 운영으로 인해 생산성과 품질 관리 측면에서 한계가 발생하고 있었습니다.

- 수작업 중심 원통 황삭·정삭 공정 운영

- 작업자 숙련도 의존 구조

- 공정별 품질 편차 발생

- 생산 데이터 수기 관리 운영

- 실시간 생산 현황 확인 한계

- 노후 설비 기반 생산 효율 저하

- 공정 병목 발생 시 즉각 대응 어려움

- 납기 관리 및 원가 관리 부담 증가

■ 시스템 구성

본 구축은 자동화 가공 설비와 생산 데이터 수집 체계를 연계하여 실시간 생산 모니터링 기반의 스마트 공정 운영 환경을 구성하였습니다.

- 지-메카㈜ GM-32.H(4) 원통 연삭 설비 도입

- 데이터수집장치 기반 생산 데이터 수집

- PLC 수집 시스템 기반 설비 데이터 전송

- CoMES 기반 생산 데이터 관리 체계 구축

- 생산 및 불량 데이터 모니터링 환경 구축

- MES 서버 기반 생산 현황 통합 관리

- 실시간 생산현황 조회 기능 적용

- 생산 이력 DB 저장 체계 구축

■ 공정 자동화 구성

자동화 설비와 생산관리 시스템을 연계하여 가공부터 데이터 수집 및 생산 모니터링까지 통합 공정 흐름을 구성하였습니다.

공정 흐름: 원통 황삭 가공 → 원통 정삭 가공 → 생산 데이터 수집 → MES 데이터 전송 → 생산 현황 모니터링 → 생산 이력 관리 → 설비 생산효율 분석

■ 구축 성과

자동화 설비 도입과 데이터 기반 생산관리 체계 구축을 통해 생산성과 품질 안정성이 함께 개선되었습니다.

생산성: 시간당 생산량 6ea → 8ea

품질: 공정 불량률 12% → 5%

비용: 외주가공 의뢰 감소, 유지보수 비용 절감 기반 마련, 재작업 시간 감소

작업환경: 설비 오작동 위험 감소, 작업 안정성 향상, 생산 현황 실시간 확인 환경 구축

또한 생산 데이터 자동 수집 체계가 구축되면서 생산 현황 파악과 설비 생산효율 분석이 가능해졌으며, 공정 운영의 표준화 및 전산화 기반이 마련되었습니다.

■ 기대 효과 및 향후 계획

생산 데이터 기반 운영 체계 구축을 통해 공정 운영 안정성과 제조 경쟁력 강화를 위한 기반이 확보되었습니다.

- 실시간 생산현황 기반 납기 대응력 강화

- 생산 데이터 기반 의사결정 체계 구축

- 공정 운영 표준화 및 전산화 기반 확보

- 생산효율 분석 기반 품질관리 체계 강화

- 공정 디지털화 기반 확대 적용 추진

- 스마트공장 구축 기반 마련

- 제조 데이터 분석 체계 고도화 추진

이번 구축은 단순 설비 교체 중심의 자동화가 아니라 생산 데이터 수집과 공정 모니터링 체계를 함께 구축하여 제조 현장의 운영 효율성과 데이터 기반 관리 체계를 동시에 확보한 사례였습니다. 특히 원통 황삭·정삭 공정의 자동화와 MES 기반 생산관리 체계 연계를 통해 생산성 향상과 품질 안정화를 실현하며 스마트제조 전환 기반을 구축하였습니다.