정밀 금속가공 산업에서는 생산 효율과 품질 안정성을 동시에 확보하기 위한 스마트 제조 전환이 중요해지고 있습니다.

이번 구축 사례는 와이어 커팅 및 홀가공 중심의 금속가공 공정에 자동화 설비와 생산관리 시스템을 적용하여 생산 데이터 기반의 공정 운영 체계를 구축한 사례입니다.

■ 사업 개요

과제명: 클러스터형 소공인 스마트제조 지원

고객사: 국내 금속가공 제조기업 (선○○G)

총 사업비: 0.6억 원

■ 제품 개요

정밀 금속가공 제품의 홀가공 및 와이어 커팅 공정에 적용되는 생산 체계를 중심으로 스마트 제조 환경이 구축되었습니다.

적용 제품: 금형 정밀 부품, 차량 부품 에어홀 가공 제품, 와이어 기초홀 가공 제품, LED·PCB 소형 부품, 인덱스 에어홀 가공 제품

주요 특성: 정밀 절삭 가공 기반 생산, 복잡 형상 고정밀 가공 대응, 전자·반도체 부품 가공 대응, 와이어 방전 가공 적용, 정밀 홀가공 중심 공정 운영

■ 구축 배경

기존 수작업 중심의 가공 공정과 노후 설비 운영으로 인해 생산성과 품질 관리 측면의 개선 필요성이 지속적으로 제기되었습니다.

- 수작업 중심 공정 운영

- 공정 세팅 및 조정 시간 증가

- 반복 작업 시 정밀도 편차 발생

- 생산 데이터 수기 관리

- 실시간 생산 모니터링 부재

- 노후 장비 기반 생산성 저하

- 장비 고장에 따른 일정 차질

- 병목 현상 대응 한계

- 납기 지연 및 생산 원가 상승

■ 시스템 구성

본 구축은 슈퍼드릴 설비와 데이터 수집 시스템, MES 기반 생산 모니터링 환경을 연계하여 공정 자동화와 데이터 기반 운영 체계를 구현한 사례입니다.

- 슈퍼드릴 기반 홀가공 자동화 설비 구축

- PLC 데이터수집시스템 연동

- 생산 데이터 자동 수집 환경 구성

- 실시간 생산현황 모니터링 적용

- CoMES(Micro) 기반 생산관리 시스템 구축

- 설비 생산량 집계 기능 구성

- 설비 생산효율 모니터링 적용

- 생산 및 불량 데이터 관리 체계 구축

- 데이터 저장 및 조회 기능 적용

- 통합 제조 모니터링 환경 구성

■ 공정 자동화 구성

공정 자동화는 홀가공 설비와 데이터 수집 및 생산관리 시스템을 연계하여 생산 흐름을 실시간으로 관리할 수 있도록 구성되었습니다.

공정 흐름: 원자재 투입 → 슈퍼드릴 홀가공 → 생산 데이터 수집 → PLC 데이터 전송 → MES 연동 → 생산현황 모니터링 → 생산효율 분석 → 생산 이력 관리

■ 구축 성과

자동화 설비 및 생산관리 시스템 적용을 통해 생산성 향상과 품질 안정화 기반이 마련되었습니다.

생산성: 시간당 생산량 6ea → 8ea

품질: 공정 불량률 12% → 5%

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

작업환경: 설비 운영 안정성 향상, 생산현황 실시간 확인 환경 구축, 작업자 안전성 향상, 공정 대응 속도 개선

추가적으로 생산 데이터 자동 수집 및 분석 체계를 통해 설비 운영 상태와 생산 효율을 실시간으로 확인할 수 있는 환경이 구축되었습니다. 또한 공정 이력 관리 기반이 마련되면서 생산 운영의 체계화가 가능해졌습니다.

■ 기대 효과 및 향후 계획

본 구축은 데이터 기반 생산 운영 체계 확립과 향후 스마트공장 고도화를 위한 기반 구축에 중점을 두고 추진되었습니다.

- 생산 데이터 기반 의사결정 체계 구축

- 생산공정 표준화 및 전산화 기반 마련

- 설비 운영 효율 향상

- 납기 예측 체계 강화

- 거래처 대응력 향상

- 제조 데이터 분석 기반 확보

- 공정 디지털화 기반 구축

- 스마트공장 확장 기반 마련

- 데이터 기반 생산관리 체계 강화

이번 구축은 정밀 금속가공 공정에 자동화 설비와 생산관리 시스템을 연계하여 생산성과 품질 관리 체계를 동시에 강화한 사례였습니다. 특히 생산 데이터 수집 및 실시간 모니터링 환경을 기반으로 공정 운영의 체계화와 제조 경쟁력 향상을 위한 스마트 제조 기반을 구축하였으며, 향후 데이터 분석 중심의 스마트공장 고도화 확장 기반까지 마련하였습니다.