생산공정, RFID로 효율성 대폭 향상

로크웰오토메이션코리아가 최근 미국에 현지공장을 운영하고 있는 현대자동차에 RFID 기반 차체부문 부품서열 동기화 시스템을 구축했다. 이번 사업은 2차 사업으로 UHF 대역 태그 약 4,000개, 리더 15개가 투입됐으며, PLC와 생산관리시스템과의 연동작업도 병행해 지난 1월말 프로젝트를 완료했다. 이 시스템이 구축되기 전 현대자동차는 부품서열과 생산정보서열의 매칭작업을 일일이 작업자의 눈으로 식별해가면서 진행해왔다. 이 시스템 구축으로 현대자동차는 부품서열과 생산정보서열의 매칭작업의 효율화를 꾀할 수 있게 됐다.

이 사례는 로크웰오토메이션코리아가 직접 미국 현지 공장에서 진행한 RFID 프로젝트로, 업종별로 각기 다른 산업현장의 환경과 고객층을 겨냥한 요구 사항을 먼저 이해하고 더 나은 솔루션 및 시스템을 제안해 성공한 프로젝트로 꼽히다.

■ 프로젝트 배경 : 자동차 생산공정은 승용차를 기준으로 크게 프레스(철판 절단 및 압축성형)→차체(프레스철판의 용접, 조립)→도장(차체의 방음, 방진, 방청 처리 및 색도장)→의장(차체의 내•외장 및 샤시조립)→최종 테스트 등으로 구성돼 있다. 이러한 과정은 대부분 자동화돼 있으나 일부 과정은 여전히 구태의연한 매뉴얼적인 방식에 머물러 있다.

미국에 현지공장을 운영하고 있는 현대자동차는 지금까지는 차제를 조립하는 과정에 있어 부품서열과 생산정보서열의 매칭작업을 오로지 작업자에 의존해 왔다. 즉 다양한 종류의 자동차 생산파트(Body)를 지게차 운전자의 판단아래 작업 투입구에 투입해 왔다. 그러나 이것은 어디까지나 몇 개 모델만 생산할 때나 가능한 방식이다. 다양한 옵션의 자동차를 생산하게 되면서 생산서열에 맞춰 차량을 계획적으로 생산할 필요성이 생긴 것이다. 이 과정은 단순히 팔레트에 적재된 부품을 생산서열 순으로 적재해 작업자가 공급하는 형태를 취했다. 이렇게 매뉴얼적으로 진행되다보니 업무의 비효율성과 오류 발생이 문제가 됐다. 따라서 같은 종류의 부품을 정해진 투입구에 투입하는 작업 이외에 생산서열과 일치시켜 투입해야 하는 시스템적인 접근이 반드시 필요했다.

작업자에 의한 오류를 RFID 시스템을 통해 사전에 방지하고, 더 나아가 정확한 서열에 의한 부품이 정해진 팔레트에 적재됐는가의 여부를 체크해 안전하게 생산라인에 투입해야 하는 필요성이 제기됐다.

■ 프로젝트 진행 : 로크웰오토메이션코리아는 먼저 생산 서열 및 RFID 태그에 어떠한 정보를 기록해 생산관리 시스템의 서열정보 시스템과 비교 분석해 부품을 투입할 것인지 정의했다. 이에 따라 투입되는 부품 종류에 따라 100바이트(Byte) 이상의 데이터를 기록하고, 자동차 주변의 금속물질로부터의 RFID 안테나가 최적의 성능을 낼 수 있도록 정확한 설치 위치 및 모든 투입 팔레트의 RFID 태그 부착위치를 정의했다.
이 RFID 시스템은 단순히 태그의 정보를 기록하고 그 정보를 확인해 투입하는 것에 그치지 않고 공장의 설비를 직접 RFID 안테나로부터 읽어들인 태그 정보에 의해 작동될 수 있도록 설비의 컨트롤 시스템 제어부분까지 수행했다. 로크웰오토메이션의 ControlLogix 제품 및 통신방식(ControlNet, DeviceNet, Industrial EtherNet IP)을 사용하고 있는 공장 내의 시스템까지 컨트롤하고, 태그 정보에 따라 이에 관계된 설비들까지 함께 컨트롤해야 하는 종합적인 RFID 시스템을 설계해 진행했다.

로크웰오토메이션코리아는 최소화된 전문인력(2명)으로 프로젝트 팀을 구성해 설비제어 시스템 프로그래밍 및 사용자 모니터 프로그래밍, 그리고 제품 설치 및 설계 등 이 모든 것을 빠른 시간 안에 완료하고 안정화시켰다.

■ 프로젝트 기대효과 : 현대자동차는 이 시스템 구축으로 불량 팔레트 투입으로 인한 오류를 제거하고, 작업자의 편의성을 도모하기 위해 리모트 컨트롤러를 통해 모니터링 화면을 제어할 수 있게 됐다. 또 서열에 따라 다음 투입될 부품을 미리 준비할 수 있도록 하여 생산시간을 단 함과 동시에 작업자의 실수를 사전에 방지했다. 특히 모든 작업 내역을 저장함으로써 추적 분석이 언제든지 가능하도록 했다.

로크웰오토메이션코리아 관계자는 "우리가 가지고 있는 산업현장의 많은 경험 및 기술력에 RFID 기술을 더해 고객의 만족과 운영 신뢰성을 보장할 수 있는 이 시스템은 현재 추가적으로 모든 생산서열 투입구로 확대됐으며, 자동차 생산라인의 최초 투입구를 관리/운영하는 중요한 핵심 설비로 운영되고 있다"고 밝혔다.

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