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2022년 9월 21일 (수) 16:13 기준 최신판
의장조립(Assembly)은 도장 공정에서 생산된 차체에 엔진과 변속기를 포함한 약 2만 5천여 개가 넘는 부품을 차체에 조립하는 작업을 말한다.
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목차
개요[편집]
국내 완성차 업체를 대표하는 현대차는 자동차 제조 공정을 크게 프레스(Stamping), 차체조립(Welding), 도장(Paint), 의장(Assembly), 검수(Inspection) 5단계로 나눈다.
여기서 의장은 완성된 차체에 실내외 부품 장착 후 엔진, 트랜스미션, 차축 등 기계 부품 조립 및 전장 부품과 배선, 배관 작업으로 차량을 완성하는 과정이다. 자동차 생산 공정의 꽃이라 할 수 있는 의장조립까지 거치면 우리가 아는 자동차의 모습으로 탄생한다.
의장조립을 보면 현대자동차, 르노삼성자동차와 같은 완성차 업체는 차체와 엔진만 독자적으로 생산하고 나머지 변속기, 스티어링, 서스펜션, 시트, 타이어와 같은 부품을 모두 부품 업체에서 공급해준다.
또한 의장조립은 노동집약적 공정이며 물류 관리가 대단히 중요한 공정이다. 부품 메이커와 밀접하게 관련되어 있고, 전 부품의 품질 확인 공정이 되며 전용 설비도 적다. 모델 체인지가 있어도 대폭적인 설비 변경은 없고 타 공정에 비해 자동화 비율이 10~20%대로 사람이 가장 많이 필요하다. 일반적으로 부품의 무거운 시트나 엔진 등을 옮기는 데에만 기계가 작동하고 기계로 자동적으로 조립할 수 없는 기술력이기 때문에 조립은 대부분 사람이 하고 있다.[1][2]
적용 시스템 및 방법[편집]
포드시스템[편집]
자동차 생산 역사에 가장 큰 혁신은 포드의 컨베이어시스템이다. 1903년 자동차 회사를 설립한 헨리 포드는 모델T 제작에 컨베이어시스템을 도입했다. 당시에는 혁신적인 시스템이었다. 50여 개의 자동차 회사가 있었지만 마치 조각가가 조각하듯이 수공으로 만들던 시절이었는데 이것을 대량생산이 가능한 방식으로 바꾸는 계기가 되었으며 포드시스템으로 불리며 자동차 생산 방식의 표준으로 자리 잡았다.
JIS시스템[편집]
포드시스템은 한 줄로 지나가는 벨트에 차를 놓고 공정에 따라 필요한 부품을 하나씩 조립하는 방식이다. 하지만 재고 문제는 골치였다. 포드의 방식으로 차를 조립하려면 조립자의 손이 닿는 가까운 거리에 그날 조립할 모든 부품을 적재해야 하는 문제점이 있었고 산더미처럼 쌓인 부품은 공간의 효율성을 떨어뜨리고 재고 관리에 문제점을 야기했다.
이런 문제점을 1980년대 토요타에서 개선했다. 부품 업체와 완성차 업체가 분업을 하면서 가능해진 일이다. 일명 JIT(Just in time)라고 불리는 방식이다. 쉽게 말하면 필요한 부품을 필요한 시간에 부품 업체에서 가져다 놓는 것이다. 완성차 제작 업체에서는 부품의 재고관리에 대한 부담을 덜 수 있었고 작업 공간도 절약됐다.
최근 현대차에서는 JIT 방식을 개선해 JIS 시스템((Just in sequence)을 도입했다. 부품 업체에서 시간에 맞춰서 공급하는 것뿐만 아니라 조립 순서에 따라 여러 옵션의 부품을 공급하는 방식이다. 다양한 옵션을 가진 자동차를 생산하는데 적합한 방식이다. 차에 조립될 부품들을 옵션에 따라 순서대로 부품 업체에 주문을 한다. 그리고 순서대로 조립하면 각기 다른 옵션을 가진 자동차들이 같은 생산 라인에서 제작된다.
부품 공급 계열화[편집]
철을 녹여서 차체를 만들고 첨단 전자 부품을 조립해야 하는 자동차는 원자재 생산부터 조립까지 계열화가 필요했다. 현대차를 예로 들면 현대제철에서 차체를 만들고 현대모비스에서 섀시, 운전석을 비롯한 부품을 만든다. 그 외 수백 개의 협력업체에서 만들어 온 부품을 조립해 자동차가 완성된다.
자동차 부품 공급 과정은 그림과 같다. 3차 업체는 매우 작은 단위의 부품을 2차 업체에 공급하고, 2차 업체는 공급받은 매우 작은 단위의 부품을 직접 생산한 부품들과 조립하여 1차 업체에 공급한다. 또한, 1차 업체는 이렇게 수급된 부품들을 더 큰 단위의 부품으로 조립 및 가공하여 완성차 업체에 공급한다. 마지막으로, 완성차 업체는 차체에 결합되는 모든 부품들을 수급 받아 조립한 다음 소비자에게 자동차 단위로 판매를 한다.
모듈화[편집]
자동차 부품업계는 초기에 완성차 회사에서 요구하는 설계대로 만들어 제품을 납품했다. 하지만 납품에서 그치지 않고 부품의 수요, 공급 예측과 물류 관리까지 맡아 하면서 부품업계의 역할은 더욱 커졌다. 최근에는 자동차에 필요한 부품을 볼트나 너트의 단위가 아닌 엔진, 변속기, 섀시 같은 큰 단위의 조립품을 만들어 납품한다. 이것을 모듈이라고 부른다. 모듈화는 세계 자동차 업계의 핫이슈로 떠오르고 있다.
모듈화의 장점은 크게 두 가지다. 부품 업체에서 1차 조립을 통해 모듈을 만들기 때문에 불량률을 낮추고 조립 시간이 줄어든다. 따라서 자동차 업계에서는 모듈화의 척도를 경쟁력으로 삼기도 한다. 현대차의 쏘나타는 40% 정도를 모듈화했고 르노삼성의 경우에도 모듈화를 확장해가고 있으며 폭스바겐에는 평균 17개의 모듈을 사용하고 있다.
모듈 시스템이 자동차에 처음 도입된 때는 1990년대 초반 독일 자동차 업계의 불황기였다. 폭스바겐의 3세대 골프 자동차에 독일 부품회사 헬라의 프론트엔드 모듈로 생산 비용과 불량률을 낮추기 위해 적용됐다. 이후로 폭스바겐은 모듈화를 회사의 기치로 내세우고 있다. 엔진, 변속기 등의 모듈을 폭스바겐의 여러 모델이 공유한다. 그뿐만 아니라 회사의 애프터서비스 센터 건물도 모듈화에서 차용한 디자인으로 꾸몄다. 국내에서는 현대모비스가 99년 국내 최초로 섀시 모듈을 공급한 것을 시작으로 덕양산업, 성우하이텍, 만도, 현대위아 등 다양한 업체가 자동차에 들어가는 각종 모듈을 생산하고 있다.
현대모비스의 경우 현대차에 주로 납품하지만 ECU를 비롯한 전장 모듈을 크라이슬러에도 수출하고 있다. 지프 랭글러에는 4년 전부터, 최근에는 그랜드 체로키, 닷지 듀랑고에도 모듈 공급을 진행하고 있다. 또한 BMW에도 브레이크, 에어백과 같은 주요 부품을 납품하기로 했다. 부품 업체의 당면 과제가 바로 수직적 계열화를 탈피해 글로벌 회사가 되는 것이기 때문이다.
완성차 업체와 부품 업체가 계열화되어가니 단점도 드러났다. 완성차 회사에 의존도가 절반을 넘는 경우도 많기 때문이다. 2009년 자동차 부품 매출 세계 1위를 차지한 덴소는 토요타와 장기 계약을 통해 안정적 협력관계를 이어가고 있다. 하지만 49%에 이르는 토요타 의존도가 약점으로 지적된다. 한국의 현대모비스도 마찬가지다. 현대기아차그룹은 세계 5대 자동차 회사에 진입했지만 부품 업체 12위에 머물러 독자기술 개발과 글로벌화가 당면 과제다.
조립 공정[편집]
의장조립 공정은 수백 미터 길이의 컨베이어로 이송되는 차체에 그 차체와 동일한 속도로 움직이는 매인 컨베이어 위에 선 작업자들에 의해 약 3천여 점의 부품이 취부 조립되어 완성차가 만들어지는 자동차 조립의 최종 공정이며 아직 자세히 소개된 바는 없다.
공정으로 보면 크게 트림(Trim), 섀시(Chassis), 파이널(Final), 및 검사 공정으로 이어지는 메인 조립라인과 도어, 섀시, 계기판(instrument or cockpit pad)을 조립하는 서브 조립라인으로 이루어진다.
트림 공정[편집]
트림(Trim) 공정은 차체가 차체 보관소(Painted Body Storage, PBS)에서 Drop Lifter를 타고 내려와 slat conveyor에 놓여지면서부터 시작되는 최초 공정이다. 트림 공정은 먼저 차체에서 도어가 탈착되어 도어 서브 라인으로 이송되고 난 후, 도어가 탈착된 차체에 보호 몰딩 작업에서 각종 전기 배선의 취부 및 전장품(interior trim)을 조립하는 공정이다. 이때 작업자는 1분에 보통 3-5미터를 이동하는 매인 컨베이어를 타고 가면서 움직이는 차체 안에 몸을 구부려 각종 취부 조립 작업을 한다. 취부 조립은 보통 1분 정도 걸리고, 작업을 끝낸 작업자는 컨베이어를 내려 원래 작업 점으로 4-6미터를 걸어와 라인에서 약 2-3미터 떨어져 있는 부품과 공구를 집어서 다시 작업을 반복해서 되풀이한다. 특히 운전석의 기계장치는 많은 기계부품으로 구성되어 있어 메인 라인에서 하나하나 조립하기가 힘들기 때문에 차종 및 사양별로 서브 공정에서 조립한 후 컨베이어를 통해 이곳으로 옮겨와 계기판 장착 장비(cockpit install manipulator)를 이용하여 장착된다.
섀시 공정[편집]
트림 공정의 후 공정인 섀시 공정은 엔진과 섀시 등 동력 장치(power train)를 탑재 조립하는 공정으로써, shuttle conveyor에 의해 작업자 머리 위로 이송된 차체 하부에 탑재 장착 작업(underbody working)을 수행한다. 이때 작업자는 고개를 쳐들고 어깨 위로 힘을 주는 작업을 하게 되어 어깨나 목에 많은 무리가 간다.
또 섀시 공정은 연료탱크, 머풀러 차축 등 중량물을 취급하는 공정이 많기 때문에 조립 보조 장치가 많이 설치되어, 과거 중량물 취급 노동이 많이 경감되었다. 그 사례로서 엔진 탑재 과정을 들 수 있다. 서브라인에서 이송되어온 엔진은 페달이나 스위치에 의해 작업 지점과 엔진 공급지점을 원형으로 잇는 레일 위의 power shift에 실려 차체 하부의 조립 점까지 이동된 후 자동으로 들어 올려져, 작업자는 엔진룸에 탑재된 엔진을 볼트와 너트로 체결하는 작업만을 하게 되었다.
파이널 공정[편집]
파이널(Final) 공정은 트림과 섀시 공정을 거친 차량이 내장과 외장에 끝마무리를 하는 공정이고, 주요 작업으로는 윈드실드 유리와 도어트림, 시트, 배터리, 에어클리너, 카세트, 램프, 범퍼, 타이어 등(exterior trim or moving parts)을 장착하는 공정이다.
검사 공정[편집]
조립 작업이 완료되어 OK 라인에 투입된 차량은 각종 전기 장치의 확인과 수정, SPEC 확인 및 수정 작업, 실내외 단차의 확인 작업을 거쳐 이상이 있으면 터치업(Touch–up) 공정에서 수정되어 검사 공정으로 넘어간다. 검사 공정에서는 시운전을 통해 주행 속도 시험, 각종 기능 부품의 작동상태 확인, 타이어 정렬 상태 확인, 승차감 확인 등을 한다. 이 검사를 마친 차량은 다음 공정으로 이송되어 브레이크 검사, 전조등 확인검사, 주행검사를 거치고 수밀 시험을 통과하여 출고된다.
특징[편집]
조립공정의 작업 특징은 먼저 컨베이어를 탄다고 하는 작업자들의 말처럼 정해진 택타임 안에 작업을 끝내고 반복해야 하며, 엔진룸이나 실내 작업과 같이 좁은 작업 공간에서 허리를 많이 숙이고 차내로 몸을 집어넣어 작업을 하거나, 머리 위의 차체 하부를 향해 머리를 쳐들고 작업을 해야 하는 단조·고환노동의 성격을 지닌다. 주야 교대로 라인을 타야 하는 조립공장의 작업자들은 타 공장에 비해 평생직장이라는 생각이 매우 옅은 대신 노사관계에 가장 민감하게 반응하는 작업장이기도 하다. 또 조립공장은 택타임 노동이 가장 전형적으로 체현되고 있기 때문에 택타임의 조정이 노사 간에 가장 강한 갈등을 일으키는 작업장이다.
또한 최근 혼류생산방식의 도입에 따른 갈등이 현존하고 있다. 여러 사양의 승용차를 하나의 라인에서 생산하는 혼류 생산방식의 도입은 작업자들에게 사양에 맞는 다양한 부품을 집어서 장착하는 노동을 요구하기 때문에 보다 많은 작업 스트레스를 발생시키고 혼류생산에 따른 충분한 택타임을 주지 않음으로써 자연스럽게 노동밀도가 강화되는 효과를 낳는다. 즉 차종에 따라 공정이 많거나 적거나 한데, 실 공정수의 정도와 관계없이 동일한 택타임 내에서의 작업을 수행해야 하기 때문에 택타임을 줄이지 않더라도 노동 강화가 이루어진다. 그래서 신차 투입에 의한 혼류생산 시, 노사는 택타임에 대해 협상하는 것이 관례화되어 왔다. 그러나 이러한 관례는 노동조합의 권력이 강하게 뒷받침되지 못할 때, 단지 하나의 의례에 불과함을 보여주고 있다.[3][4][5][6][7]
동영상[편집]
각주[편집]
- ↑ 아이꾸준, 〈자동차 제조공정 5단계〉, 《아이꾸준》, 2021-09-06
- ↑ 하체미남, 〈자동차 생산 과정〉, 《네이버 블로그》, 2020-04-12
- ↑ 이다일 기자, 〈2만개의 부품으로 이뤄진 자동차〉, 《경향신문》, 2010-10-08
- ↑ 차량 기술사 김성호, 〈자동차의 생산공정〉, 《다모아 블로그》, 2011-01-15
- ↑ 매일하루, 〈자동차 생산 과정 단계별 설명〉, 《기술정보》, 2020-06-30
- ↑ 박시카, 〈Car build training를 통해 분해된 차를 처음부터 조립해 봤어요〉, 《한국지엠 블로그》, 2012-04-19
- ↑ 김도근, 〈생산공정과 노동의 내용 : 도장공장, 의장공장〉, 《현장에서 미래를》, 1995-09-20
참고자료[편집]
- 아이꾸준, 〈자동차 제조공정 5단계〉, 《아이꾸준》, 2021-09-06
- 하체미남, 〈자동차 생산 과정〉, 《네이버 블로그》, 2020-04-12
- 이다일 기자, 〈2만개의 부품으로 이뤄진 자동차〉, 《경향신문》, 2010-10-08
- 차량 기술사 김성호, 〈자동차의 생산공정〉, 《다모아 블로그》, 2011-01-15
- 매일하루, 〈자동차 생산 과정 단계별 설명〉, 《기술정보》, 2020-06-30
- 박시카, 〈Car build training를 통해 분해된 차를 처음부터 조립해 봤어요〉, 《한국지엠 블로그》, 2012-04-19
- 김도근, 〈생산공정과 노동의 내용 : 도장공장, 의장공장〉, 《현장에서 미래를》, 1995-09-20
같이 보기[편집]
