日 닛산자동차 조립공정 물류합리화

日 닛산자동차 조립공정 물류합리화

 

지난해 서브프라임론을 시작으로 현재 세계적인 금융위기 속에 그동안 성장을 거듭해 온 일본 자동차 산업도 혹심한 타격을 겪고 있다. 그러나 이러한 때야말로 생산성 향상과 코스트다운을 통해 수익저하를 방지하려는 업계의 시도와 연구가 요구된다고 할 수 있다.

닛산자동차는 지난 1990년대부터 갈고 닦아온 닛산생산방식 ‘NPW’(Nissan Production Way)를 한층 개혁하고 그 일환으로 2007년부터 오이하마공장 생산라인에 저상견인형 무인반송차(AGV; Automatic Guided Vehicle)의 본격 도입을 개시한 바 있다. 현재는 합계 약 900대의 AGV가 활약하며 자동차 혼류라인의 생산성 향상과 공장 내 물류의 대폭적인 효율화를 실현, 일본 자동차 산업의 역사에 새로운 페이지를 추가했다.

	▲아우터 패널을 운반하는 AGV : 아우터 패널은 자동차 바디측면 내측 부자재로 사진과 같이 종래의 반송파렛트 대차에 얹어 이것을 중형용 AGV가 견인한다.

同期 생산을 가능하게 하는 ‘닛산 방식’

닛산자동차 오이하마공장은 매치, 큐브, 큐브큐빅 등의 소형차 생산 공장으로 연간 약 43만대(2008년 3월 기준)의 자동차를 생산하고 있으며 그 밖의 닛산의 일본 내 완성차 공장에는 오이하마 외에 토치기, 큐슈의 각 공장과 엔진을 생산하는 후쿠시마현의 이와키공장과 가나가와현 요코하마공장이 있다.

앞서 언급한 닛산생산방식 ‘NPW’란 서플라이어부터 공장, 판매에 이르는 서플라이 체인을 일관 제휴시켜 최적의 ‘동기(同期) 생산’을 추구하는 닛산의 독자적인 컨셉이다.

	▲ ▲ 부품보관 에리어 : 각종 부품을 집중 보관하는 지역. 한때 혼류 생산의 확대로 인해 복잡한 부품하치장의 모습이었으나 현재는 이처럼 정리되어 있다.

고품질의 자동차를 효율적으로 생산하고 유저에게 약속한 납기일까지 완성 납기하기 위해 수주 후 즉시 차종·색·그레이드·옵션 등의 정보와 납기를 기본으로 컴퓨터 계산, 부품·공정 별로 생산순서와 시간을 세세하게 결정한 생산계획을 입안한다.  그 후 서플라이어, 생산공장, 물류회사, 서비스 센터에 이 계획 데이터를 일제히 송신, 각 사·각 공장이 모두 제휴한 생산 순서와 시간이 설정된다.

서플라이어는 계획대로 제작된 부품을 생산 순서대로 매일 납기 엄수해 닛산 공장에 납입하고 이 부품은 작업지시에 따라 차량 1대분 별로 정리되어 조립 라인에 공급된다. 이런 방식을 ‘키트 방식’이라고 하여 같은 라인에서 이루어지는 각각 다른 차종의 조립작업이 효율적으로 가능하게 된다.

이것이 서플라이어와 일체가 된 ‘동기 생산’으로 전국의 닛산자동차 판매점 3200곳에서 수주된 고객의 주문 내용을 본사가 컴퓨터로 정리, 생산계획과 공정진척 등을 일괄 관리하고 있다. 닛산에서는 이러한 NPW 방식의 도입을 90년대에 개시, 현재도 글로벌 전개 중이다.

이번 오이하마 공장의 AGV 도입도 이러한 NPW 방식의 ‘동기화(同期化)’ 원칙에 따라 부품의 키트 공급을 효율화·자동화하는 구조로 이처럼 AGV는 APW 툴의 한가지이지만 그 고도화의 핵심에 자리잡고 있다 할 수 있다.

1동선·1화물로 낭비 없는 반송을 실현

	▲ 부품을 운반하는 AGV : AGV에는 사진과 같이 키트부품 대차를 AGV의 좌측 옆에 걸어 견인하는 타입과 대차의 아래 쪽에 장착시켜 견인하는 타입 2가지가 있다.

▲세계 어느 공장에도 뒤지지 않는 체계
NPW의 추진과 병행해 오이하마공장에서는 닛산 그룹의 해외 공장과 경쟁해 이기기 위한 ‘생존 전략’으로 2006년부터 ‘오이하마 챌린지’를 시작했다. 닛산은 ‘세계 최적의 생산’을 목표로 전 세계의 공장이 사내 경쟁을 실시, 특정 차종을 가장 저코스트·고품질로 생산 가능한 거점에 생산을 맡기는 방식을 채택하고 있다. 상대적으로 코스트가 낮은 해외 공장에 지지 않기 위해서는 보다 적은 인원으로 효율적인 생산체제를 구축하는 것이 과제이다. 오이하마 공장에서는 90년대부터 대차적재 타입/견인 타입의 AGV를 부분적으로 활용하고 있었다. 그 후 자동차업계에서도 다품종 소량화가 점점 진전되며 생산라인에서 플렉시블한 이종혼류 생산을 확대함으로써 라인 설비의 범용화(어떤 차종에도 대응 가능한)을 추진할 필요가 있게 되었다. 이것이 한때 자동차공장에서 활용이 적어진 AGV의 범위가 다시 크게 부활하는 계기가 됐다.

당시에는 다양한 차종을 한 개의 라인에서 작업할 때, 순번대로 부품 공급이 원활하게 이루어지지 못하고 조립 라인 앞에 여러 차종의 부품 파렛트가 대거 정렬해있어 복잡하게 물건이 쌓여있기도 했다. 레이아웃 변경도 불가능해 직접 멀리까지 부품을 가지러 가야하고 사람이나 포크리프트의 동선이 복잡해지는 상황이었다.

이에 오이하마 공장에서는 iFA(integrated Factory Automation) 체제를 05년부터 개시했다. 정류화와 자동화의 2대 테마 하에 생산 현장과 물류, 공장과 서플라이어에 있어 IT와 현장/IT와 설계·생산준비/설비구조와 생산 등 각각의 융합을 목표로 생산의 효율화를 추구했다. 이 과정에서 복수의 공급업체로부터 납입된 부품을 1개소에 집약해 물건의 흐름을 일체화하는 ‘정류화’를 추진, 1동선·1화물을 실현해 낭비가 없는 AGV 반송라인을 설정했다.

또 사람에 의한 동시 작업이나 부품의 선택·식별, 부품을 픽업하는데 따르는 행동, 빈 용기의 회수 등 낭비되는 작업도 표면으로 부각시켜 집약했다. 실제로 iFA를 도입한 에어클리너의 경우 기존에 조립한 상태에서 공장에 반입하던 것을 부품의 분할 납품 후 오이하마 공장에서 조립을 실시하도록 하여 토탈코스트(구입비용, 조달물류비, 조립비)의 삭감을 실현함으로써 ‘융합’의 컨셉을 실천한 바 있다.

 

▲신형 AGV의 도입
오이하마공장은 지금까지 저상형 견인 AGV(닛산 브랜드 ‘SAV’로 1990년대부터 판매)를 사용해왔으나 과거에는 여러 제조업체가 제작한 다양한 기종이 혼재해있었다. 이번에 그 개선을 위해 아이치기계공장의 자회사인 ㈜아이치기계테크노시스템이 제작한 차량을 베이스로 차량기술개발부가 표준 모델 사양을 검토, 각 제조업체 간 경쟁을 거쳐 현재의 최신 타입(아이치기계테크노시스템사 제품)을 완성, 2007년 여름부터 도입을 개시했다.

이 신형 AGV는 구동 유닛과 유도 방식은 그대로 1)소형(적재500kg), 중형(750kg)의 2가지 타입으로 나뉘며 중형 타입은 개조에 따라 횡이동과 회전도 가능할 뿐 아니라 2)신 프로그래밍 소프트의 도입, 3)조작방법을 버튼형에서 패널형으로 변경하는 등 개선을 통해 작업성을 대폭 향상했다.

오이하마공장은 07년도에 530대를 도입하고 08년도에 약 350대를 추가해 현재 900대에 이르는 AGV가 활용되고 있으며 이 가운데 소형 타입이 70% 정도를 차지한다.

신형 AGV에서는 조립 라인별로 장애물 센서를 부착해 정지/차단기 등으로 정지시키는 기능이나 부여 번호나 카운트업 방식으로 제어/무선제어 방식 등의 기능을 선택채용하고 있다. 이는 AGV와 생산설비가 공존하는 가운데 로봇과의 신호 및 동작도 자동으로 실시할 필요가 있었기 때문이다. 또 구동 체계에서는 중량물을 컨트롤하기 쉽도록 브러시모터를 브러시레스로 변경하는 등 종래 기계에 옵션을 추가해 사용하기 편한 저 코스트 타입의 신형 AGV로 탈바꿈했다.

 

일본 내 기타 공장·해외공장으로 수평 전개

‘오히하마 챌린지’ 전략을 통해 부품 키트의 정류화·AGV에 따른 자동공급·워크반송 등을 추진하며 시행착오를 반복한 결과 현재 오이하마공장은 눈 앞에서 일어나는 작업에 집중할 수 있는 작업 환경을 실현했다.

종래 무부가가치 작업(작업 중 웅크림, 수그림 등), 저부가가치작업(부품 운반 등)과 부가가치작업의 비율은 약 25:75 정도였으나 도입 후는 19:81로 개선되었다. 이는 외부평가기관에 의한 품질 평가 기준 일본 내 컴팩트 세그먼트로 3년 연속 1위를 수상하는 등 닛산의 모범적 사례가 되었다. 또 AGV 도입 당시는 동선이 포크리프트와 교차했으나 이를 분리·정류화해 현재는 철저한 규칙과 함께 안전하고 효율적인 작업장의 실현이 가능해졌다.

	▲아우터 패널을 운반하는 AGV : 아우터 패널은 자동차 바디측면 내측 부자재로 사진과 같이 종래의 반송파렛트 대차에 얹어 이것을 중형용 AGV가 견인한다.

닛산은 일본 내 완성차 공장 3개소(토치키, 오이하마, 큐슈)에 신형 AGV를 이미 도입했으나 향후는 이와키와 요코하마의 엔진 공장 외에 동남아시아의 해외 공장에도 수평전개를 추진해 나간다는 방침이다.

키트 부품 공급의 AGV 활용은 도요타, 혼다 등 타사에서도 개시되어 07년부터 일본 내 무인반송차 생산수량은 크게 확대되었다. AGV는 원래 수요의 부침이 심한 제품이지만 현재의 생산 라인에서 효율을 추구하기 위해 AGV는 최적의 수단의 하나로 평가받고 있다.