제조

제조(製造)는 공장에서 큰 규모로 물건을 만들거나 원료에 인공을 가하여 정교한 제품을 만드는 것을 말한다.

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자동차 제조

자동차 제조과정

자동차 제조공장은 1914년 포드가 컨베이어 벨트 시스템을 개발하면서 대량 생산이 시작되었다. 모두가 공산품을 누릴 수 있도록 한 혁신적인 제조 방식인 포디즘이다. 이를 기반으로 1950년대에는 제너럴 모터스가 단일 제품의 생산이 아닌 여러 제품을 공급하도록 제품의 진화를 가져왔고 1970년대 토요타는 간판 방식을 통해서 적재적소에 필요한 만큼의 부품을 공급하여 효율성을 극대화한 제조 방식을 도입했다. 2000년대 폭스바겐의 시작으로 대부분의 자동차 회사들이 모듈러 아키텍처의 개념을 도입하면서 제품의 개발 및 원가 측면에서의 혁신을 이루었다. 이와 같이 자동차 산업은 제조 방식의 혁신 그리고 제품의 혁신 두 축으로 번갈아 가며 진화가 이루어졌다.

미래의 자동차 산업은 자동차 제품의 혁신과 제조 방식의 혁신이 함께 이루어지는 대 변혁기를 맞이할 것이다. 자율주행 기술이 보편화되고 공유의 개념이 더욱 확대되면서 비즈니스 목적에 부합하는 형태와 기능만을 갖추는 합리적인 목적형 차량 PBV(Purpose Built Vehicle)가 확대될 것이다. 그러나 모빌리티 서비스가 보편화되어도 개인들에게 이동 공간인 자동차는 여전히 중요하다. 자율주행 기술로 운전으로부터 자유를 얻게 된 개인 소유의 자동차는 더욱 다양한 공간 구조로 진화할 것이다. 결국 자동차는 커스터마이징의 니즈가 높아지면서 목적 맞춤형, 개인 취향 맞춤형 두 가지 종류로 나누어질 것이다. 따라서 맞춤형 차량 생산을 위해서는 자동차의 제조 방식도 함께 발전해야 한다. 몇 개의 고정 모델만 생산했던 지금까지의 공장과 달리, 미래의 공장은 다양성과 유연성을 갖춘 공장으로 바뀌어야 한다. 이것이 스마트 팩토리의 출발점이다. 미래의 공장은 다양한 상품을 효율적으로 생산할 수 있는 유연성이 핵심요소이다. 또한 고객 맞춤형 차량의 주문에서부터 인도까지 제조의 전 과정의 경험을 공유하는 공장이자 새로운 고객 경험의 공간이 될 것이다. 로봇의 비전과 AI 기술이 조합하면 공장은 획기적인 변화를 맞이할 것이다. 공장의 센서를 통해 상황을 인식하면 컴퓨터가 분석/판단하고 로봇이 실행하는 지능형 제조 방식을 갖게 된다. 머신러닝과 딥러닝을 통해 공장이 인간처럼 생산망을 갖추고 사고하는 공장으로 지능화가 가속화된다.

제조 과정

프레스

프레스(stamping)는 자동차 제조의 첫 번째 공정이다. 붕어빵 틀을 찍어내는 것과 똑같은 원리다. 밀가루와 팥 대신 철판이 들어간다고 생각하시면 된다. 그리고 미리 맞춰진 틀이 강한 압력에 의해 철판을 변형시켜 원하는 판넬을 제작하는 공정이다. 프레스 공정에서 제작되는 철판 프레임, 바디 판넬 등은 자동차 차체 중량의 50% 이상을 차지한다. 사람의 힘으로는 하기 힘든 일이라 모든 일이 공장 머신에 의해 생산된다

차체조립

차체조립(welding)은 프레스 공정을 통해 제작된 철판 프레임, 바디 판넬 등을 조립, 용접하여 차의 모형을 만드는 과정이다. 매우 정밀한 작업을 요구하기 때문에 작업의 99.8% 이상을 로봇이 사람을 대신하여 작업한다. 차의 스타일을 처음 형성하고 튼튼한 조립을 통해 안정성을 확보한다. 용접만으로 조립하진 않고 때론 접착제 본드를 이용하여 판넬들을 붙이기도 한다.

도장

도장(paint)은 자동차에 색을 입히는 작업이다. 도장의 목적은 아름다운 색을 입힘으로써 보이는 미관뿐 아니라 부식에 의한 소재 보호, 세계 각지 기후와 환경에도 버틸 수 있는 자동차의 내구성을 향상시키는 역할을 한다. 도장 공정은 먼지 하나 티끌 하나도 용납되지 않기 때문에 일반인이 출입할 수 없으며 높은 기술력을 요구하는 공정이기도 하다. 도장 역시 대부분의 작업은 로봇에 의해 수행되고 자동차 생산 공정 중 가장 많은 시간이 들어가는 공정이다. 보통 차 한대 만들어지는 시간이 23시간이 걸리는 데 도장에 걸리는 시간이 50% 정도를 차지한다.

의장조립

자동차는 수많은 인류 과학기술의 집약체라고 흔히들 말한다. 의장(assembly) 공정에서 적게는 1만개 이상부터 해서 많게는 2만개 정도까지 수많은 부품을 조립한다. 계기판, 시트 등 실내외 부품을 장착하고 엔진 트랜스 미션, 차축 등 자동차의 핵심 부품 등을 조립하며 전장부품과 배선 배관 작업을 통해 차량을 완성하는 최종 공정이다. 흔히 협력업체에서 부품들을 받아오고 완성차를 만드는 회사에서 조립을 하게 된다. 이런 작업들은 로봇팔을 이용하기 어렵기 때문에 95% 이상을 사람에 의한 수작업을 통해 수행한다. 마무리 단계로 일정량의 기름을 넣게 되는데 내수용보다 수출용에 기름을 덜 넣는다. 선박에 실을 시 무게가 많이 나가게 되기 때문이다.

검수

의장 단계까지 끝나면 공정상 차량은 완성이 되었다. 소비자에게 판매하기 위해서 마지막 단계인 검수(inspecter) 공정이 필요하다. 완성된 차량은 휠얼라인먼트 조정, 브레이크 및 배기가스 테스트 등 기능 검사가 이루어지고 모든 차들은 도로주행 테스트를 수행한다. (현대차 같은 경우 30% 정도는 고속주행 시험도 치른다고 한다) 비로소 그중 합격된 차들만 출고된다.

참고자료

• 〈제조〉, 《네이버 국어사전》
• 〈자동차를 만드는 가장 효율적이고 유연한 방법, 스마트 팩토리〉, 《현대자동차그룹》, 2022-01-06
• Dreamy acorn, 〈당신이 자동차를 타기까지 : 자동차 생산과정〉, Steemit

같이 보기

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