저비용 고효율 간이자동화

22일(현지시간) 일론 머스크 테슬라 CEO가 미국 캘리포니아주(州) 프리몬트 공장에서 열린 '배터리데이' 행사장 연단에 올라 "2만 5000달러짜리 테슬라 전기차를 내놓겠다"고 말했다. 내연기관 자동차보다 싸고, 현재 테슬라 '모델3' 가격인 5000만원~7000만원의 절반 수준이다.
 
머스크 CEO는 전기차 반값 실현을 위해 핵심 부품인 배터리 생산의 가격을 낮추겠다는 비전을 제시했다. 이날 소개한 새 원통형 배터리 셀 '4680'을 통해 전기차용 배터리 생산 가격을 지금보다 56% 낮추겠다는 포부다. '4680'은 현재 LG화학이 테슬라에 공급하는 '2170'에 비해 지름이 두 배 이상으로 크다. '4680'의 뜻은 배터리의 지름 48mm와 높이 80mm를 의미한다.
 
테슬라가 소새한 새 배터리 셀 혁신 계획은 ▶양극재·음극재 소재 혁신과 ▶공정 개선 ▶배터리 차량 탑재 구조 개선 ▶배터리 구조 개선 등이다. 특히, 머스크 CEO는 "비행기 날개의 연료탱크에서 영감을 얻었다"며 "배터리를 차량에 직접 장착하면 부품을 370개 줄이고 차체 무게를 10% 낮출 수 있다"고 설명했다. 배터리를 차량의 섀시(차체)에 통합하면 더 많은 배터리를 장착할 수 있을 전망이다.

(중앙일보 9월 23일 내용 일부)

소견)머스크 CEO는 "비행기 날개의 연료탱크에서 영감을 얻었다"며 "배터리를 차량에 직접 장착하면 부품을 370개 줄이고 차체 무게를 10% 낮출 수 있다"고 설명했다. 배터리를 차량의 섀시(차체)에 통합하면 더 많은 배터리를 장착할 수 있을 전망이다.부품수 줄이고 무게 줄이는 것이 생산기술의 기본입니다.상기 전기차 배터리는 LG것,중국것 중 중국아닐까?

히트펌프는 이를 극복하기 위해 개발된 기술이다. 기체상태의 냉매가 액체로 변하는 과정에서 발생하는 열을 이용해 히터로 사용해 열 효율성을 높였다. 전기차 열관리 시스템이 발전을 거듭하고 있고 전기차들도 쏟아져 나오며 주행거리 경쟁을 하고 있는 상황이어서, 히트펌프 시스템 장착은 전기차에 필수적이라는 이야기가 나온다.

현대자동차와 기아자동차의 경우 히트펌프 기술에 오래전부터 공을 들여왔다. 기아자동차는 노르웨이에서 새 히트펌프 기술을 적용한 코나 일렉트릭을 시험하고 있는 데, 주행거리가 405km(유럽 WLTP 기준)로, 일반적인 주행거리 449km의 90.2% 수준인 것으로 알려졌다.

최근에는 인버터, 구동 모터 등 전장 부품에서 발생하는 열까지 모두 회수해 난방에 사용하는 방식의 히트펌프가 개발되고 있고, 비슷한 기능의 부품들을 통합해 부품 수를 줄이는 방식으로 기술 발전이 이뤄지고 있다. 이를 통해 중량을 감소시키고 열 관리 효율성도 높였다. 최근 출시되는 전기차들에는 히트펌프를 기본 또는 옵션으로라도 장착해서 출시하는 추세다.

이 때문에 테슬라도 모델Y 뿐 아니라 모델3까지 히트펌프 시스템 장착을 고려하고 있는 것 아니냐는 이야기가 나온다. 다만 외신들은 "모델3와 모델Y가 동일한 플랫폼을 기반으로 하기 때문에 가능성을 완전히 배제할 수 는 없지만 현재까진 추측일 뿐"이라고 전했다.

(조선비즈 8월 24일 내용 일부)

소견)인버터, 구동 모터 등 전장 부품에서 발생하는 열까지 모두 회수해 난방에 사용하는 방식의 히트펌프가 개발되고 있고, 비슷한 기능의 부품들을 통합해 부품 수를 줄이는 방식으로 기술 발전이 이뤄지고 있다. 이를 통해 중량을 감소시키고 열 관리 효율성도 높였다. 부품 수를 줄이는 방식,중량 감소시키는 방식이 곧 생산기술의 기본입니다.

자동차 주행중 타이어 펑크가 났을 때 신속히 출동한 정비차의 정비사 대신 차 뒤 트렁크에서 나온 커다란 기계 손이 타이어를 교체해 주는 시대가 됐다. 이 로봇 정비사는 펑크난 타이어를 순식간에 빼내고 동시에 새로운 타이어를 꺼내 빠른 시간 내에 새 타이어로 교체해 준다.테크크런치는 지난 25일(현지 시간) 펑크난 자동차 타이어를 순식간에 교체해 주는 타이어 교환 로봇이 등장했다며 일상적 사용 시대가 임박했다고 전했다.

누구나 최첨단 기계지능을 이용하는 자율 주행차에 대해 알고 있다. 그러나 로봇은 미래 자동차에서 해야 할 또다른 중요한 역할, 즉 타이어를 교체하는 임무를 수행하게 될 것이다.보도에 따르면, 미국의 유명 창업 교육기관인 Y콤비네이터 출신 스타트업인 '로보타이어(RoboTire)'는 사람이 하는 작업시간의 수 분의 1 밖에 걸리지 않는 짧은 시간 동안에 자동차 타이어를 바꿔주는 로봇을 만들었다.

빅터 다롤피 로보타이어 최고경영자(CEO)는 인터뷰에서 “10분 안에 타이어 4개를 갈 수 있다”고 말했다. 그는 “사람이 할 경우 4개의 바퀴를 가는 데 통상 60분 정도 걸린다. 더 빨리 갈 수 있는 사람도 있지만, 하루에 8시간씩 그렇게 할 수는 없다”고 강조했다.로보타이어는 링크드인에서 자사의 임무를 “로봇과 소프트웨어로 10분 동안 4개의 타이어를 교체할 수 있는 것에서부터 시작하는 현재와 미래의 자율주행 차량 정비 자동화”라고 쓰고 있다.

로보타이어는 서비스 센터, 딜러, 기타 자동차 판매점에 설치할 수 있는 로봇 팔 시스템을 만들려는 야심찬 엔지니어링 임무를 세웠다. 또 이를 수행하기 위해 미쓰비시의 로봇사업부와 협력중인 것으로 알려졌다.

(로봇신문 2월 27일 내용 일부)

소견)사람이 할 경우 4개의 바퀴를 가는 데 통상 60분 정도 걸리는데 로봇으로 10분 안에 타이어 4개를 갈 수 있다고합니다.타이어 교체로봇으로 작업리드타임을 줄여주는 것이 생산기술의 기본입니다.

베트남 호찌민시에서 약 65㎞를 달려 지난 15일 방문한 한세실업 베트남 티엔짱(TG) 공장.
공장 생산라인을 따라 걸려 있는 행거(옷걸이)에 소매·등판 등 옷을 구성하는 각 부분이 세트를 이뤄 이동하고 있었다. 얼핏 보면 단순한 행거 같지만 이 행거가 작업량과 작업 상황 등에 따라 근로자들에게 일을 자동으로 분산하는 `스마트행거`다. 스마트행거 시스템의 핵심은 라인 밸런싱이다. 옷을 만드는 특정 공정 단계에서 작업량이 줄거나 느는 불균형이 생기는 것을 방지하고 균형 잡힌 작업을 유도하는 것이 핵심이다.

스마트행거가 전사적 관리 시스템에 의해 근로자의 작업량에 따라 일을 자동 분산하다 보니 병목현상이 없다. 품질의 일관성도 담보된다. 최첨단 자동화 공정은 이렇게 품질과 효율이라는 `두 마리 토끼`를 모두 잡는 데 성공했다. TG 공장은 올 6월 `스마트행거 시스템`을 본격 도입해 톡톡한 재미를 보고 있다.

신수철 한세실업 TG법인장은 "과거에는 라인별로 원단을 자르던 작업을 6명이 했다면 이제는 3명만으로도 가능하다"며 "자동화 공정으로 공장 전체 생산성이 30%까지 향상됐다"고 설명한다. 2001년 베트남에 진출한 한세실업은 티엔짱을 비롯해 구찌, 짱방 등 총 3곳에서 공장을 가동 중이다. 베트남 공장은 한세실업의 연간 생산 물량 가운데 60%를 담당하고 있다. 지난해 기준 한세실업 연간 생산 물량인 3억2000여 만장 중 2억여 장이 베트남에서 만들어진 것이다.

이날 가장 눈길을 끈 것은 ‘자동재단기’ ‘자동포켓머신’ 등의 자동화 시스템이었다. 기존에는 두 명의 사람이 직접 양쪽에서 원단을 잡아 펼치고, 또 다른 사람이 손으로 패턴을 그리고 자르는 작업을 진행했다. 하지만 스스로 원단을 펼치고 패턴대로 자르는 자동재단기가 도입되면서 인력도 줄고 있다. 지정된 장소에 천을 올리기만 하면 1초 만에 주머니를 부착하는 자동포켓머신, 공정 순서에 따라 자동으로 작업자에게 원단을 배정하는 ‘행거라인 시스템’ 역시 자동화 공장의 진면목을 보여준다. 

(매일경제 10월 17일 내용 일부)

소견)과거에는 라인별로 원단을 자르던 작업을 6명이 했다면 이제는 3명만으로도 가능하다며 자동화 공정으로 공장 전체 생산성이 30%까지 향상됐다고 설명한다.이와같이 줄이고 없애는 것이 생산기술의 기본입니다.

*기업 비용절감도 벤치마킹 유효하지만…철저한 검증통해 실행을

비용 절감을 위해 동종업계 1~2위 기업을 벤치마킹하는 것도 좋은 방법이다. 우수한 다른 기업이 어떤 방식으로 절감 대상을 선정했고 어떤 노력을 통해 좋은 결과를 얻었는지를 살펴보면 방법이 떠오른다. 

다만 유념할 것은 외부의 좋은 벤치마킹 사례를 그대로 가져온다고 성공을 보장할 수는 없다는 점이다. 여기에도 PDCA (Plan-Do-Check-Action, 계획-실행-검증-개선 실행) 자세가 필요하다.

현재 기업이 비용을 절감하지 못하는 문제가 무엇인지, 어떤 사례를 벤치마킹할 것인지 깊은 검증을 통해 실행에 옮겨야 한다. 그 후 결과에서 나온 시행착오를 검증하고 수정해서 실행하는 일련의 자세가 필요하다. 하나 덧붙일 것이 있다. 최고경영자의 관심과 모니터링이다. 좋은 벤치마킹 대상을 선정하고 자사 현황을 파악해서 절감 방안을 실행해도 모든 조직은 원래 모습으로 돌아가려는 탄성을 가지고 있기에 변화가 쉽지 않다. 검증(C) 과정에서 심도 있는 접근이 지속돼야 하는 것이다. 

대구에 있는 차량 부품업체 A사는 전기차 시대를 맞아 연구개발(R&D) 투자를 늘리는 재원을 대출이 아닌 자체 비용 절감으로 충당했다. 부담스러운 투자나 대출보다는 원가 절감과 비용 누수 방지가 해결책이라 판단했다.

(매일경제 7월 4일 내용 일부)

소견)생산기술은 벤치마킹 할수가 없어 만드는 방법,상대회사를 유추할수 없습니다.

생산기술의 기본은 줄이고 없애는 기술입니다.재료를 줄인다,부품수를 줄인다,공정수를 줄인다,생산수단으로 설비대수를줄인다,생산수단으로서 금형대수를 줄인다,스페이스를 줄인다 등.