럭셔리 세단을 책임지는 86대의 고성능 Comau 로봇

프리미엄 브랜드를 제작하는 한 자동차 메이커는 강판 가공에 소요되는 시간이 316초에 불과하다. 이 시간 동안 부분적으로는 수동으로 하우징을 설치하기도 하고, 차체를 기계적으로 고정하기도 한다. 86대의 로봇이 자동화된 각 단계에서 이 모든 일을 처리한다.

알레시오 코치(Alessio Cocchi):  Comau SpA – B. U. Robotics & Service 마케팅 매니저

마세라티는 세계적인 럭셔리 레이싱 카와 스포츠 카 유명 메이커 가운데 하나이다. 마세라티라는 프리미엄 브랜드는 럭셔리 디자인, 스포티한 라인, 공격적인 엔진을 상징하며, 오래 전부터 애호가들 사이에서는 워너비 카이다. 이 회사는 1914년 12월 1일 이탈리아 볼로냐에서 설립되었으며, 트라이던트(삼지창) 로고로 국제적으로 유명해졌다. 그간 마세라티는 전세계 40여개 국에서 성공적으로 활동하고 있으며, 스타일, 기품, 스피드 측면에서 최상의 위치로 관심을 받았을 뿐만 아니라 생산 기술을 통해서도 이미 최고 수준에 올라섰다.

베르토네 공장에서는 하이테크놀로지와 럭셔리가 만난다

차체 부품을 부착하고 고정할 때에 로봇들은 대열을 형성한다. 로봇들은 촘촘하게 늘어서서 용접, 리벳팅, 연결하고 볼트를 가져오는 등 많은 일을 수행하는데, 이들 작업들은 부분적으로 동시에 이루어진다.

아보카토 조반니 아 리플랜트(Avvocato-Giovanni-Agnelli-Plant)로 이름을 바꾼, 그루글리아스코에 위치한 베르토네 공장의 문턱을 넘어 한 걸음 더 들어가면 흥미로운 광경이 펼쳐진다. 이 곳은 하이테크놀로지와 럭셔리가 만나는 곳이다. 토리노 근처의 작은 소도시에 위치하고 있는 이 공장에서는 그간 최고 수준의 생산 센터로 발돋움했으며, 마세라티에서 가장 사랑받는 두 모델인 콰트로포르테와 기블리를 제작한다. 콰트로포르테는 바로 마세라티의 플래그쉽이다. 이 모델은 2013년에 도입되어 307km/h를 주파할 수 있다. 이 모델은 전세계에서 가장 빠른 리무진으로, 기품있는 분위기와 정교하게 제작된 디테일 그리고 최고의 안락함을 특징으로 한다. 또한 신형 기블리는 한 단계 작은 리무진으로 스포티하면서도 깔끔한 둥근 곡선을 특징으로 한다. 그루글리아스코에 위치한 이 공장의 연간 생산 능력은 50,000대이다. 현재 마세라티는 하루에 2교대로 150대의 차량을 제작한다. 강판 가공 시 사이클 타임은 316초인데, 이는 시간당 대략 9개의 차체를 만든다는 의미이다.

생산 라인에서 모든 부품을 자동으로 감지한다

생산 단계에서 가장 중요한 특징을 유연함이다. 생산 과정은 해당 부품이 콰트로포르테 부품인지 아니면 기블리 부품인지 자동으로 확인되도록 프로그래밍하였다. 두 모델의 차체는 차대 길이와 관련 구성품에서 본질적으로 차이가 있기 때문에 이 기능은 매우 중요하다. 강판 가공 첫 단계에서는 이미 모두 테스트와 점검을 거친 고강도 강과 캐스트 알루미늄으로 이루어진 구성품을 손으로 조립하여, 이른바 하우징을 만든다. 이 요소는 엔진과 관련 기계적 구성품을 모두 설치하는 전방 프레임과, 특히 첫 번째 시트열이 안착될 중간 플로어 그리고 두 번째 시트열과 트렁크가 안착된 후방 프레임으로 이루어진다. 완성된 프레임은 86대의 로봇을 통해 완전 자동으로 조립이 이루어지는 두 번째 단계로 이동한다.

Comau의 Smart NJ2 타입 용접 로봇이 차체 부품을 고정하고 있다. 강판 가공 구간에 있는 대부분의 로봇은 관절 로봇이다.

이 86대의 로봇 가운데 82대는 Comau(코마우)가 납품한 것으로 Comau사는 마세라티와 마찬가지로 피아트 그룹에 속해 있다. 이 단계에서 동시에 작업하는 또는 „2교대로 작업하는“ 스테이션에서 차체에 부착품이 조립된다. 첫 번째 스테이션들 가운데 하나에서 실내 공간 뼈대가 고정되고, 이어지는 단계에서 외피가 추가되는 것이다. 이때 후속 단계를 위한 접근성이 유지되고 고정 홈 개수가 최소화되어야 한다는 점에 유의해야 한다. 고정 홈 개수가 최소화되어야 차량이 더욱 조용하고 안정적이다. 이 2 교대 스테이션에서도 콰트로포르테의 긴 차대와 기블리의 보다 짧은 차대를 가공할 수 있다. 로봇들은 굉장히 바쁘게 움직인다. 부품을 옮기고, 용접 또는 리벳팅하고 볼트를 옮기는 등 많은 일을 수행한다. 이 로봇들이 고도로 기계화된 경로에서 특히 우수하게 작동하는 것에 대해 마세티는 그 공을 대부분 코마우의 로봇들, 특히 고도로 정밀하게 매우 복잡한 작업들을 실시할 수 있는 로봇들에게 돌렸다.

강판 가공 단계에서 각 차량마다 4,785개의 용접점이 만들어지며, 그 가운데 1,083개는 선행 프로세스에서 나머지 3,702개는 메인 프로세스에서 생성된다. 대부분 로봇을 이용하여 이루어진다.

강판 가공 단계에서 각 차량마다 4,785개의 용접점이 만들어지며, 그 가운데 1083개는 선행 프로세스에서, 3,702개는 메인 프로세스에서 생성되고, 1,025개의 용접점은 수동으로, 2,677개는 자동으로 형성된다. 또한 각 차량마다 190개의 리벳과 243개의 아크 용접되는 볼트 그리고 거의 79m 접착제가 사용되며, 그 가운데 66m는 로봇이 도포하고 13m는 수동으로 도포된다. 강판 처리에 이어서 도장 작업이 이어지고 마지막으로 최종 조립이 이루어진다. 있을 수 있는 오해의 소지를 제거하기 위해 코마우와 마세라티는 둘 다 피아트 크라이슬러에 속해 있지만, 마세라티는 자신들의 필요에 따라 콘체른 외부에서도 파트너를 찾고 선택할 자유가 있다. 마세라티의 공장에서 Comau가 이렇게 활약을 펼치는 것은 오로지 높은 수준의 기술 덕분이다. 그루글리아스코 공장에서 사용하는 대부분 관절 로봇인 Comau 로봇들은 설치 공간을 적게 차지하면서 작업 범위는 넓고, 정밀하게 움직이고 정확하게 포지셔닝될 수 있도록, 그리고 모든 유효 하중 카테고리와 응용 사례를 커버하도록 설계되었다.

그루글리아스코 공장 건립은 계획 시작에서 첫 번째 마세라티를 생산한 2013년 1월까지 2년이란 시간이 걸렸다. 이 기간에 Comau는 다른 파트너들과 마찬가지로 공장 건립에 집중적으로 참여하였으며, 특히 공장 가동 직전 2달간 전력을 다하였다.

가상으로 강판 처리 프로세스 점검하기

마세라티의 견해에서 파트너십이 특히 성공적이었던 부분은, 각 생산 단계를 상세하게 시뮬레이션할 수 있는 소프트웨어 개발이었다. 이를 통해 강판 가공을 실제로 실시하기 전에 전체 강판 가공 프로세스를 가상으로 검토할 수 있었다. 가상 시뮬레이션으로 오류를 산정하여 수정할 수 있고, 따라서 운영 시간과 비용을 대폭 낮출 수 있다.