상하이 공장은 FA 사업을 더욱 강화하여 PLC, 센서, 온도조절기, 전원 공급 장치, 서보 드라이버, 로봇 등 약 23,000 품종의 제품을 초 다품종 소량 생산하는 개발·생산 거점입니다. 신뢰할 수 있는 제어기기 제조업체로서 시장에서 요구되는 다양한 FA 제품을 시기적절하고 안정적으로 공급하여 제어기기 제조업체로서 어려운 제조에 도전하고 있습니다. 공급망의 상황이 계속 변화하고 있는 상황에서도 오므론이 제안하는 가치 있는 제조를 실천하고 실증하는 공장입니다. 라인의 디지털화를 통한 생산 데이터 수집·분석을 통해 생산성과 품질을 지속적으로 개선하고 있습니다. LCIA(Low Cost Intelligent Automation) 설비와 완전 자동화 설비를 결합하여 사람과 기계 간의 협조 생산을 최적화함으로써 생산성과 품질 향상을 양립하는 라인의 실현을 목표로 하고 있습니다.
사람과 기계의 협조 생산을 통한 셀 생산의 생산성 및 품질 극대화
100개 이상의 셀 생산라인이 있고 약 23,000 품종을 생산하고 있는 상하이 공장에서는 각 라인의 생산 품목 전환 횟수가 하루 평균 20회에 달합니다. 거기서, 자동화된 작업원이 있는 기계의 지원을 받아 사람과 기계 간의 협조 생산을 실천. 초 다품종 소량생산의 생산성과 품질을 극대화하고 있습니다. 또한, 수작업이 많은 셀 생산의 생산성을 높이기 위한 대처인 CLCS(Cell Line Control System)를 도입하여 제조로 인한 불량 제로의 실현을 목표로 하고 있습니다. 현장 데이터의 시각화 및 분석을 기반으로 산업공학(Industrial Engineering:IE)을 통해 현장 개선을 추진하여 생산성을 12% 향상하는데 성공하였습니다.
인라인 및 공급망의 상태를 추적하여 품질 저하 위험을 사전에 감지하고 대처
CLCS로 라인 관리를 실천하여 부품업체의 4M(인력, 기계, 자재, 공법)의 상태나 공정 내 로트별 검사 결과 데이터를 IoT 기술로 파악하여 품질 및 생산성 저하 위험을 시각화하고 있습니다. 또한, 생산 시스템 내 통계 공정 제어(Statistical Process Control:SPC) 기능을 활용하여 생산 공정 내에서 발생하는 품질 저하의 징후를 감지하고 생산 공정에서의 품질 위험을 미연에 대처할 수 있습니다. 또한, 생산라인의 모든 특성 데이터(4M)를 수집하여 최적의 품질 검사를 보장하고 노하우가 내장된 AI 시스템을 활용하여 현장 작업자가 적절하고 신속하게 품질을 향상할 수 있도록 지원합니다.
모바일 로봇을 이용한 자동 반송으로 셀 생산의 리드 타임을 2시간 단축
상하이 공장에서는 부품이나 제품의 반송 작업에 AIV(Autonomous Intelligent Vehicle)라고 부르는 모바일 로봇을 이용하고 있습니다. AIV 도입 효과로 현장 작업자는 보다 부가가치가 높은 일에 주력할 수 있게 되었고, 동시에 리드 타임 2시간 단축, 중간품 보관대 면적 50% 절감도 실현하였습니다. 미리 정해둔 시간에 일괄 반송하는 것이 아니라, 필요에 따라서 주문마다 개별 반송할 수 있게 되어, 다품종 소량 생산의 셀 생산라인에서도 Just-In-Time(적시 생산) 반송을 실현하였습니다.
스칼라 로봇에 의한 사람과 기계의 협조 생산으로 생산성을 향상시켜 감가상각 기간 1~2년으로 단축
사람의 실수로 인한 효율성과 품질 문제를 개선하기 위해 조립 검사에서는 스칼라 로봇으로 제품의 반송이나 검사를 실시하고 있습니다. "기계로 할 수 있는 작업은 기계에 맡기고 사람은 좀 더 창의성 있는 일을 한다"는 것을 취지로 공정의 고장 모드 영향 해석(Failure Mode and Effects Analysis:FMEA)을 실시하여 운용 가치를 극대화하는 공정을 재설계하였습니다. 자동 반송 외에도 무인 검사, LED 검사 등 새로운 기술을 도입하여 오므론 제품과 기존 기술을 조합하는 것으로 생산성이 3배로 향상되었습니다. 또한, 설비 투자 포인트를 축소하여 감가상각 기간을 1~2년으로 단축하였습니다.
육안에 의지하던 기능 검사도 자동화하여 안정적인 평가, 높은 정확도, 생산성 향상을 실현
오므론의 제어기기를 활용한 LCIA를 통해 납땜기, 나사 체결기, 삽입기, 라벨링기, 인쇄 검사기 등 다양한 기기를 저렴한 비용으로 자동화할 수 있습니다. 예를 들어, 지금까지는 육안 기능 검사에 의지하던 제품의 품질 평가를 자동화하여 평가의 편차를 없애고 검사 정확도도 향상하였습니다. 동시에 평가 결과를 데이터로 수집하여 디지털 시스템을 통해 제품 설계 데이터와 연동시키면서 정리·통합·분석함으로써 품질 추적성을 실현하였습니다. 그리고 수집한 데이터를 기반으로 IE를 지속적으로 개선함으로써 업무 생산성을 매일 향상시키고 있습니다.
기계와 사람의 보다 높은 수준의 협조에 중점을 두고 미래에 대비한 안전한 생산 실현
다품종 소량생산이라고 하는 생산 형태에서는 주문당 생산량이 적어 자동화 설비를 이용한 생산 시간이 짧아 지속적인 생산에 부적합한 경향이 있습니다. 따라서 지속적인 생산을 전제로 한 자동화 방식을 그대로 적용하면 투자 효율성이 낮아집니다. 상하이 공장은 사람과 협조할 수 있는 범용성이 높은 다목적 협동 로봇을 갖추고 있으며 필요에 따라 여러 시설 사이를 이동시키면서 공유하고 있습니다. 이를 통해 생산 품목에 맞게 라인 구성을 변경해도 항상 높은 생산성을 유지할 수 있습니다. 이 때, 협동 로봇의 영상 시스템을 이용하여 이동 후의 위치 맞춤이나 교정을 자동으로 수행함으로써 사람의 눈 대신에 변경된 공정의 설비조건에 맞게 동작을 설정할 수 있습니다. 이 설정 작업은 버튼 하나만 누르면 쉽게 완료할 수 있습니다.
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