자이스(ZEISS) 자동 광학·접촉식 계측 통합 운영으로 생산성 향상
전기차 부품 확대 속 품질 데이터 실시간 연계로 스마트 제조 경쟁력 강화
독일 자동차 제조사 폭스바겐(Volkswagen)이 전기차 전환 과정에서 품질 경쟁력을 높이기 위해 통합 품질보증(Integrated Quality Assurance) 체계를 강화하고 있다. 독일 카셀(Kassel) 공장은 자동 광학 측정 시스템과 접촉식 좌표측정기(CMM)를 연계한 통합 계측 환경을 구축해 검사 처리 용량을 30% 향상시키며 생산 효율성과 품질 확보를 동시에 달성했다.
폭스바겐은 오는 2030년까지 전체 생산 차량의 약 70%를 전기차로 전환한다는 목표를 추진하고 있다. 하지만 제품 포트폴리오가 내연기관 중심에서 전동화 중심으로 바뀌더라도 품질 기준만큼은 유지해야 한다는 것이 회사의 방침이다.
독일 카셀 공장은 엔진용 실린더 크랭크케이스(Cylinder Crankcase), 변속기 하우징, 전기모터 하우징 등 핵심 구동 부품을 생산하는 주요 생산 거점이다. 품질보증 부서는 3교대 체제로 운영되며 매일 약 200개의 부품을 검사하고 있으며 신규 제품 양산 초기에는 추가적인 특별 측정 작업도 수행하고 있다.
외신에 따르면, 기존에는 접촉식 좌표측정기(CMM)를 중심으로 품질 검사를 진행해왔다. 카셀 공장은 오랜 기간 자이스(ZEISS)의 고정밀 좌표측정기 ‘ZEISS PRISMO’를 활용해 왔으며, 높은 정밀도를 바탕으로 주요 부품의 품질을 관리해왔다. 그러나 전기차 생산 확대와 함께 검사 물량이 증가하면서 보다 빠르고 유연한 측정 체계가 요구되기 시작했다.
이에 폭스바겐은 자동 광학 3D 측정 시스템인 ‘ZEISS ScanBox’를 추가 도입했다. ScanBox는 비접촉 방식의 광학 스캐닝을 통해 복잡한 형상의 부품을 빠르게 디지털화하고 분석할 수 있는 자동 측정 장비다. 여기에 ZEISS Integration Series 기반 자동 로딩 시스템과 14개의 셋업 스테이션을 결합해 검사 공정을 자동화했다.
핵심은 접촉식 측정과 광학 측정을 하나의 품질관리 체계 안에서 유기적으로 연결했다는 점이다. 정밀 치수 검증이 필요한 영역은 좌표측정기가 담당하고, 대면적 형상 분석과 빠른 검사 작업은 광학 스캐닝이 수행한다. 서로 다른 계측 기술의 장점을 결합함으로써 검사 병목 현상을 줄이고 품질 데이터를 보다 신속하게 확보할 수 있게 됐다.
폭스바겐 카셀 공장 품질보증 부문 관계자는 “광학 측정 기술과 접촉식 측정 기술을 유연하게 연계한 결과 검사 처리 능력이 약 30% 증가했다”고 설명했다.
이번 사례는 제조업 전반에서 확산되고 있는 ‘통합 계측(Integrated Metrology)’ 흐름을 보여주는 대표 사례로 평가된다. 과거 품질 검사는 생산 이후 별도의 검사실에서 수행되는 경우가 많았지만 최근에는 생산 현장과 계측 시스템을 직접 연결해 실시간 품질 데이터를 확보하는 방향으로 전환되고 있다.
특히 전기차 부품은 기존 내연기관 부품과 다른 설계 구조와 공정 특성을 갖고 있어 더욱 정밀한 품질관리가 요구된다. 배터리 시스템과 전동 구동 부품은 미세한 형상 오차도 성능과 안전성에 영향을 줄 수 있어 생산 과정 전반에 걸친 데이터 기반 품질 관리가 중요해지고 있다.
업계에서는 향후 광학 측정, 접촉식 측정, 자동화 로봇, AI 기반 분석 기술이 결합된 통합 품질보증 체계가 스마트 제조의 핵심 경쟁력으로 자리 잡을 것으로 전망하고 있다. 폭스바겐의 사례는 단순한 검사 속도 향상을 넘어 전동화 시대 제조 품질 전략이 어떻게 진화하고 있는지를 보여주는 사례로 주목받고 있다.
헬로티 김진희 기자 |
