자동차 생산과정에 혁신을 더하는 아우디
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자동차 생산과정에 혁신을 더하는 아우디
  • 오토카코리아 편집부
  • 승인 2017.05.04 09:12
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아우디는 인공지능(AI)을 ‘빅 데이터’와 결합하고 있다. 한층 유연하고 능률을 20% 끌어올릴 모듈 조립공장을 도입하기 위해서다. 아우디가 추진하고 있는 혁신 가운데 공장안에서 부품을 운반하는 자율 카트가 들어있다. 뿐만 아니라 경량부품을 운반할 드론을 실험중이다. 새로운 ‘휴먼-로봇’ 생산라인과 데이터 분석방식도 개발하고 있다. 프레스 공정을 단축하고 완성차 배달 시간을 줄이기 위함이다. “인공지능은 기존 공장 생산방식에 혁신을 불러 일으키고 있다” 아우디 생산총책 후버트 발틀의 말이다. “우리는 분리된 공정과 사고를 디지털로 통합하고 있다. 그럴 때 오늘날의 조립라인과 사고방식을 뛰어넘게 된다”

가장 급진적인 변화를 통해 생산라인을 일련의 모듈조립 스테이션으로 대체하고 있다. 아우디에 따르면 10년 이내에 완전히 정착하게 될 생산방식이다. 자동차업계에서의 모듈 조립방식은 이전에도 시도된 적이 있다. 가장 두드러진 사례는 볼보의 우데발라 공장. 생산라인의 최종판이라며 대대적인 환영을 받고, 1989년에 출발한 새로운 생산방식은 일단 성공했다. 그러나 4년 뒤 시장이 불경기를 맞았고, 이 공장은 폐쇄되고 말았다. 
 

정보기술의 발전은 1980년대에 비해 실로 경이적이다. 그래서 아우디는 새로운 모듈 생산방식을 찾고 있다. 점차 다양해지는 개별 고객의 취향을 살려줄 선택사양과 배터리를 포함하여 광범위한 파워트레인 사양을 충족시켜야 한다. 이런 시도는 결국 전통적 생산라인을 위협하게 된다.

아우디는 아큘러스와 손을 잡았다. 이 회사는 전직 아우디 공장 임원인 파비안 루시츠카(Fabian Rusitschka)가 세웠으며, 로봇-소프트웨어 전문가 7명이 운영하고, 모듈 생산라인을 개발하고 있다. 아우디 모듈방식의 주요 과제는 조립스테이션을 160에서 200개로 늘리는 데 있다. 그리고 각 공정마다 가변 작업 시간을 도입하기로 했다. 현재 전형적인 작업시간은 60초이고, 공장안 160 작업스테이션에 똑같이 적용된다. 하지만 아큘러스 모듈 라인은 가변작업시간을 60에서 240초로 늘렸다. 그리고 복잡도에 따라 200개 스테이션에 배정했다. 볼보의 우데발라 공장은 그보다 시간이 길었다. 어떤 경우에는 최고 7시간이 걸렸다. 아우디는 새로운 조립방식 일부를 실험하고 있다. 헝가리의 엔진공장과 이탈리아 모데나의 람보르기니 공장이 시험대상이 되고 있다.

 

미래의 아우디 공장

무인 수송 시스템(DTS:Driverless Transport Systems)

1980년대부터 자율차량을 쓰고 있었다. 그런데 경우에 따라 운행방식의 유연성이 없었다. 기술력이 부족했기 때문이다. 아우디는 자율주행기술을 레이저 스캐너 및 고속 컴퓨터로 결합하면 무인 수송 시스템(DTS)이 가능할 것이라고 믿었다. 아울러 이 시스템은 모듈조립 과정의 일부가 된다는 것이다. DTS는 원거리에 있는 창고의 부품을 모듈조립 스테이션으로 정확히 운반한다. 소형 전기 ‘스케이트보드’에 부품이 실려 그 부품이 필요한 스테이션으로 달려간다. 아울러 모듈공장에서는 워크스테이션 사이에도 부품이 오간다. 
 

공구실/보디숍(Toolroom/Bodyshop)
어느 자동차공장에서나 보디 조립이 생산공정의 출발점이다. 거대한 프레스로 정밀 보디 패널을 만들어낸다. 요즘 프레스 공정은 작업자의 경험과 시행착오에 크게 의존한다. 하지만 아우디는 ‘빅데이터’가 최종 부품의 정확성을 개선한다고 본다. CAD 디자인과 정밀 컴퓨터 분석기법을 사용한다. 
 

자율주행 지게차(Autonomous Forklifts)

독일 잉골슈타트의 아우디 공장은 약 500대의 자율주행 지게차를 쓰고 있다. 공장 안에서 필요한 부품을 실어 나르기 위해서다. 이 차량은 운전자가 필요없어 인건비를 절약하고 능률과 안전성을 높였다. 아우디에 따르면 인력은 좀 더 생산적인 자리에 배치된다.

생산지원 시스템

플렉스셰이프그리퍼 (FlexShapeGripper)

아우디는 ‘인간과 로봇의 협력’이라 부르기도 한다. 전체 조립공정을 로봇화하는 대신 최신 컴퓨터 기술을 이용한다. 그러면 A3의 루프 안테나 조립을 비롯해 여러 작업을 인간과 로봇이 함께 해낸다. 동작이 빠른 플렉스셰이퍼그리퍼는 아주 기능적이어서 36개 부품 가운데 크기와 컬러가 정확한 부품을 골라낸다. 그 부품을 넘겨받은 작업자는 정확히 제자리에 꽂는다. 

LBR인라인(LBRInLine)

소형 로봇 생산 스테이션. 다양한 하체 부품을 A3 모델에 꽂는 작업을 한다. LBR인라인은 인간이 조작하고, 4개 로봇이 부품을 제 자리에 꽂는다. 작업시간은 30초에서 20초로 줄었다.
 

클레버 클라우스(Clever Klaus)

A4의 도어 안에는 복잡한 배선이 있고, 100개 부품을 14개로 연결했다. 클레버 클라우스는 적외선 심층 카메라를 이용한다. 이 카메라는 X박스에 쓰려고 만들었고, 조립작업을 감시하고 연결부분이 헐렁하거나 부품을 잘못 끼웠을 때 경고한다.
 

3D 프린팅(3D Printing)

프로토타입 제작 도구를 가리킨다. 아우디는 정밀 부품을 만들면서 3D 프린팅을 실험하고 있다. 가령 R8의 뒷크로스멤버 노드와 람보르기니 우라칸의 스페이스프레임이 그런 본보기다. 이 방식을 쓰면 주조방식보다 30% 가볍게 만들 수 있다. 그러나 공정을 가속화하고 비용을 줄이는 길을 찾아야 한다. 현재 3D 프린터는 하루에 금속부품 하나를 만든다.

드론(Drones)
역설적으로 요즘 자동차공장은 자주 ‘교통체증’의 피해를 입는다. 수많은 자동차가 도로를 막기 때문이다. 아우디는 그위에 탁트인 하늘을 이용하려고 드론을 실험하고 있다. 스티어링 휠이나 내비게이션 안테나 같은 부품을 운반하기 위해서다.
 

완성차 대기장 예측관리(Predictive Yard Management)

아우디의 독일 공장에서 하루 2300대의 완성차가 흘러나온다. 그 차를 딜러로 수송하는 것은 대단한 일이다. 현재 적체된 완성차를 내보내는 데 1.6일이 걸린다. 그래서 아우디는 빅데이터 예측기술을 활용하여 좀 더 빨리 트랜스포터를 확보하여 완성차를 고객에 전달하는 시간을 줄인다. 

 



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