[생생일본통]일본비지니스, 아시아 공장의 최신 공장사례 취재

대덕넷이 일본 과학기술 및 산업계 최신 동향을 소개하는 '생생일본통'을 연재합니다. 해동일본기술정보센터의 지원을 받아 일본의 기술서적과 정기간행물, 일본 정부 산업계 백서 등 다양한 정보를 번역해 제공합니다.

해동일본기술정보센터는 故김정식 대덕전자 회장의 기부금으로 설립된 비영리 일본 기술정보센터입니다. 후학들이 선진 일본기술을 습득해 기술강국을 만드는데 기여했으면 하는 바람으로 2010년 3월 서울대학교 관악캠퍼스 공과대학 내에 개소했습니다.<편집자 주>

월간지 일본비지니스가 특집기사를 통해 최신 공장사례와 그 대응을 취재해 특집기사로 실었다.(사진은 기사 내용과 무관)<사진=이미지투데이>
월간지 일본비지니스가 특집기사를 통해 최신 공장사례와 그 대응을 취재해 특집기사로 실었다.(사진은 기사 내용과 무관)<사진=이미지투데이>
제조의 최근 이슈 중 하나가 '저가 자동화'다. 구체적인 방법은 다양하다. 각 사의 강점을 살리는 대응이 눈에 띈다. 월간지 일본비지니스가 지난해 12월 호 특집기사를 통해 일본기업이 아시아에서 전개하는 최신 공장의 사례를 통해 그 대응을 살펴봤다. 자세한 내용을 하단에 소개한다.
 
◆ 최신 공장의 저렴한 자동화···비용을 억제하면서 생산성 향상
 
EMS전자기기 수탁제조 서비스를 전개하는 UMC Electronics의 중국 광둥성 둥관공장은 UMC의 마더 공장으로서 생산기술을 개발·개량해 직접 적용함과 동시에 일본 국내를 포함한 다른 공장에 생산기술을 전개하는 역할을 담당한다.

EV전기자동차용 충전기 DCDC컨버터를 비롯한 차량탑재기기를 취급한다. 고객인 자동차부품업체와 제품 개발 초기단계부터 공동으로 공정을 설계하고 생산설비를 정비한다. 지금까지 다양한 제품을 생산한 경험을 살려 고객의 요구에 맞춰 다양한 공정과 설비를 제안할 수 있는 것이 강점이다.
 
◆ 필요한 기능으로 압축해 자사 제조 

UMC는 강점을 추구하는 가운데 자동장치나 AGV무인운반차 치공구 부품 트레이 등을 직접 설계·제조하는 시도를 추진한다. 쓸데없는 부분을 없앤 저비용 라인을 구축해 진화시켜 왔다. UMC는 이를 LCALow Cost Automation라고 부른다.
 
UMC 제조본부생산기술센터 실장이며 중국 지역 부사장인 왕홍충 씨는 "시판품의 생산설비만으로 라인을 구성하게 되면 과잉 기능이 되고 만다. 그러나 과잉 기능임에도 불구하고 사용하기 쉽도록 혹은 에러가 발생했을 때 대응하기 위한 보호 기능을 추가한다. 이래서는 상각(償却)부담이 무거워져 고객의 요구를 충분히 만족시킬 수 없다고 생각했다라"고 말한다. 필요한 기능만으로 압축해 쉽게 조작할 수 있도록 한 LCA설비를 직접 만든다.
 
자사 개발한 LCA 설비에는 워크 별로 임기응변으로 라인을 구성하거나 오류가 발생했을 때 바로 장치나 부품을 교환할 수 있는 이점도 있다. 이 이점을 더욱 이끌어내기 위해 둥관공장은 장치 모듈화를 도모하고 있다. 구체적으로는 장치를 플랫폼부와 어태치먼트부의 두 부분으로 구성하는 방식을 취하고 있다.
 
플랫폼부는 워크의 운반 등 공정에 상관없이 공통으로 필요한 기능을 갖게 하는 부분이다. 워크를 다루는 작업대의 높이를 맞춰서 장치와 장치를 연결해 워크를 직접 주고받을 수 있도록 한다. 장치의 폭은 공통화해 플랫폼째로 교환하거나 메인터넌스를 쉽게 했다. 라인을 일부 변경할경우는 폭이 같은 플랫폼을 준비했다가 바꿔 넣는다. 라인에서 벗어난 플랫폼은 정비한 후에 다른 라인에 투입할 수 있다.
 
어태치먼트부는 공정의 작업 내용에 따라서 개발해 플랫폼부에 장착한다. 국소적인 납땜질이나 코팅 검사나 통전검사 조립 공정에서의 나사조임 약제 도포와 같은 작업 등 다양한 기능을 어태치먼트부에서 실현하고 있다.
 
◆ SCARA수평다관절 로봇 채용 

중국 상하이시 교외에 있는 오므론 상하이 공장은 센서 온도조절기 등을 생산하는 오므론의 제어기기사업IAB (Industrial Automation Business)의 중핵 공장이다. 생산품목은 2만 2000종에 달한다. 생산출하액은 약 480억엔으로 IAB 전체의 약 35%를 차지한다. 2018년 7월에는 제2공장이 새롭게 가동을 시작했다.
 
상하이 공장은 주로 1층이 실장기에 의한 전자부품 실장 층 2층이 셀 생산에 의한 제품조립 층이다. 전자부품 실장 공정은 실장기에 의한 자동화가 진행되고 있다. 최근에는 수작업이 중심인 셀의 생산을 높이기 위해 셀 라인 컨트롤 시스템CLCS을 전개하고 있다. 상하이 공장을 이끌고 있는 니시야마(西山) 씨는 "목표는 일본 이상의 품질이다. 데이터 분석에 의한 이상 징후 관리나 포카요케작업 미스 방지 시스템로 불량이 없는 라인을 구축한다"라고 말한다.
 
구체적으로는 가동 데이터를 수집해 현장을 가시화하거나 작업 미스 방지 시스템을 내장하거나 한다. 가시화하면 개선도 추진하기 쉽다. 예를 들면 주로 온도조절기나 타이머를 제조하는 제1공장에서는 조립 라인에 광전 센서 등을 다수 내장해 작업 실수를 방지한다. 작업자의 손의 움직임을 검출해 작업의 착수·완료를 파악해 순서가 올바른지 전동 드라이버의 회전수를 계측해 나사 조임 작업이 적정하게 이루어졌는가 등을 체크한다.
 
상하이 공장은 자동화에도 주력하고 있다. 그곳에서 활약하고 있는 것이 SCARA 로봇이다. 예를 들면 제1공장의 단자 부품 가공에서는 기존의 자동기와 조합해 이전에는 작업자가 했던 작업의 일부인 워크의 공급과 빼내기를 SCARA 로봇으로 자동화했다.
 
SCARA 로봇을 채용한 것은 도입 비용을 줄이기 위해서다. 니시야마 씨에 따르면 온도조절기의 조립과 검사를 다관절 로봇으로 자동화한 결과 넓은 설치 공간이 필요한 것에 비해서는 ROI비용대비효과의 개선 효과가 기대에 미치지 못했다고 한다. 그래서 설치 면적이 작고 가격도 싼 SCARA 로봇을 활용하게 되었다. 제2공장에서는 단자대(Terminal Block)의 가공 공정에도 SCARA 로봇을 도입하기 시작했다. ROI의 관점에서는 다관절 로봇의 배의 도입 효과가 있었다. 전유 면적도 다관절 로봇의 절반이면 된다.
 
◆ 공정 수 삭감에 기여 

코니카미놀타는 차세대 공장의 컨셉트 디지털 매뉴팩처링DM을 내걸고 자동화와 IoT화를 추진하고 있다. 코닐카미놀타 다케모토(竹本) 생산본부장은 "목표는 사람·장소·국가·변동에 의존하지 않는 제조"라고 말한다.

선두를 달리는 것이 오피스사업부문의 핵심인 말레이시아 공장이다. 복합기의 주력 기종 생산의 90%를 담당하며 하루에 1200대를 생산 드럼 유닛이나 현상 유닛 등의 키디바이스 수지 부품 등 유닛·부품 생산도 전개한다.
 
DM의 핵심 중 하나는 자동화에 있다. 그중에서도 자동화가 진행된 공정은 복합기의 토너박스TB 생산이다. TB생산은 크게 수지 부품의 사출 성형 조합 포장의 세 공정으로 구성된다. 성형을 인라인화하고 동시에 부품의 조립부터 뚜껑의 용착 토너 충전 포장 출하까지의 많은 부
분에서 자동기나 다관절 로봇을 사용하고 있다.
 
프린터헤드PH 유닛 생산에서는 자동화를 위해 제품개발부문과 협력해 설계를 재검토했다. 구체적으로는 기존에는 판 용수철이나 나사를 사용했던 일부 광학부품의 고정을 접착제로 대체했다. 부품 개수나 공정 수를 줄일 수 있어 자동화하기 쉽기 때문이다.
 
그러나 PH는 폴리곤 미러로 감광체 드럼에 레이저를 조사하는 중요한 유닛이며 부품의 조립에는 위치 정밀도가 요구된다. 그래서 접착제의 물방울 모양을 안정적으로 형성하는 자동기의 기능을 개발 도포량이나 위치 도포 시간을 엄밀하게 관리해 위치 정밀도를 확보해 공정수를
22%, 작업자수를 20% 삭감했다.

<해동일본기술정보센터는 故김정식 대덕전자 회장의 기부금으로 설립된 비영리 일본 기술정보센터입니다. 후학들이 선진 일본기술을 습득해 기술강국을 만드는데 기여했으면 하는 바람으로 2010년 3월 서울대학교 관악캠퍼스 공과대학 내에 개소했습니다. 다양한 일본 기술 서적과 일본 정부·산업계 백서, 기술보고서 등을 보유, 온·오프라인으로 정보를 제공하고 있습니다. 매주 발행되는 주간브리핑 신청은 hjtic@snu.ac.kr 로 가능합니다.>

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