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현대모비스, 아산모듈공장을 가다

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글 : 원선웅(mono@global-autonews.com)
승인 2017-04-26 14:32:37

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현대차의 주력차종인 LF쏘나타 및 IG그랜져의 모듈생산을 하고 있는 현대모비스 아산모듈 공장은 4만9300㎡(1만4940평) 대지에 연면적 1만4280㎡(4330평)에 이른다. 현대모비스 모듈생산 공장 가운데 자동차의 3대 핵심 부품인 섀시모듈과 운전석 모듈, 프론트엔드모듈을 모두 생산하는 유일한 곳으로 생산능력은 연 30만대에 이른다.

 

모듈이란 완성차를 만드는데 소요되는 수많은 부품들을 개별단위가 아닌 조립 영역․분야 또는 기능별로 결합해 완성차 생산라인에 직접 공급하는 부품의 단위를 일컫는다.

 

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모듈화는 기존 자동차 생산방식과 달리 모듈업체와 완성차 업체가 역할을 분담하는 생산방식으로 완성차 업체의 해오던 설계, 개발, 시험, 생산, 조립, 검사 및 판매에 이르는 전 과정을 모듈업체가 분담하게 된다. 또한 부품의 수를 줄일 수 있고 부품의 공용화와 경량화를 함께 추진할 수 있게 되어 원가 절감 및 생산시산, 조립 공수를 크게 절감(부품 수량은 약 35%, 무게는 약 20% 절감)할 수 있을 뿐만 아니라 완성차 업체의 생산방식도 유연성이 크게 가미된다.

 

현대모비스 아산모듈공장에 들어서자 모듈 조립라인이 바쁘게 돌아가고 있었다. 첫 라인에서는 총 40여개의 부품이 들어가는 운전석 모듈이 생산되고 있었다. 운전석 모듈의 몸통이 되는 카울 크로스바를 바탕으로 공조시스템인 히터·에어컨, 계기판 및 오디오, 그리고 승객의 안전과 직결되는 에어백이 장착되면 운전석 모듈이 완성된다.

 

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문제는 운전석모듈의 종류가 1가지가 아니라는 점. 오디오의 경우 일반·고급형, 모니터의 유무, 블루투스 사양의 유무에 따라서 총 40가지 종류의 오디오가 생산된다. 에어컨히터도 싱글·듀얼방식, 클러스터 이오나이저 유무 등에 따라 총 300개(LF·IG)의 사양으로 나뉜다. 이러한 다양한 고객주문 사양들을 적용할 경우 LF쏘나타에만 총 1,300여개 사양의 운전석 모듈이 탄생하게 된다. 혼류로 생산하고 있는 IG그랜져 차량 운전석모듈과 합치면 2,000여 종류가 넘는 운석 모듈이 이 한 라인에서 탄생하고 있는 것이다. 

 

이러한 방식이 가능한 것은 직서열 방식(JIS, Just In Sequence)에 있다. JIS란 모듈을 공급받는 현대자동차와 동일한 서열로 생산이 이뤄지는 것을 말한다. 현대모비스는 이 정보를 바탕으로 동일한 시간대에 완성차에 들어갈 모듈을 생산한다.  가장 효율적으로 평가받는 토요타의 JIT(Just In Time)는 시간대별로 필요한 부품을 주문하기 때문에 약간의 재고가 발생하게 된다. 반면 현대모비스의 JIS는 자동차 생산공정과 동일한 시간대에 부품이 생산돼 재고가 전혀 발생하지 않게 된다. JIT보다 한 수 위라는 평가가 나오는 것도 이 때문이다.

 

 

4중 안전장치로 오류 없앤다

 

차종이 다르면 운전석 모듈에 들어가는 부품은 물론 조립 순서나 방식도 다르기 마련. 한번은 LF쏘나타에 들어갈 모듈을 조립하고 곧이어 IG그랜져 모듈을 조립하다 보면 부품이 바뀔 가능성이 높다. LF쏘나타 부품이 그랜저 모듈에 들어가거나 IG그랜져 부품이 LF쏘나타 모듈에 들어가는 일은 없을까? 이종 부품이 들어가게 되면 차량 안전에 심각한 위협이 될 수 있다. 우려와는 달리 이종 부품이 들어가는 일은 거의 불가능했다. 각 공정라인 마다 이뤄지는 ‘품질안전보증 시스템’ 때문이다.

 

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바코드시스템을 통한 확인
아산모듈 공장에서 LF쏘나타와 IG그랜져 운전석모듈이 생산되는 과정을 살펴보자. 우선 아산공장 네트워크에 현대자동차에서 보낸 차량정보가 수신되면, 이 정보를 각각의 부품 조립 단계로 다시 발신한다. 스타트라인에서 출발한 부품에 하나씩 새로운 부품이 조립․장착될 때마다 차량정보에 의해 정해진 부품이 제대로 장착되고 있는가를 계속 확인하게 된다. 이 확인과정을 담당하는 것이 최첨단 바코드시스템이다.

 

컨베어벨트에 의해 이동해 온 부품에 붙여져 있는 바코드를 바코드리더로 읽으면 작업자 시선 바로앞에 설치되어있는 LCD모니터에 운전석모듈의 고유번호와 장착되어야 할 부품정보가 나타난다. 작업자는 다시 장착할 부품에 붙어 있는 바코드를 읽는다. 잠시 후 ‘삐익’하는 소리가 나며 모니터에 ‘OK’라는 문자가 뜬다. 정확한 장착된 부품이라는 표시다. 작업자는 부품을 조립하고 다음 단계로 넘어간다. 만약 일치하지 않을 경우 ‘NG’라는 글자와 함께 전체 라인이 중단되며 작업 자체가 불가능하게 된다.

 

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에코스시스템 
운전석모듈에서 제일 예민한 부분은 전기로 작동하는 전장부품이다. 운전석모듈에는 오디오를 비롯해 시트벨트․에어백․주차브레이크․배터리 경고등 등 전기로 작동하는 부분이 60여 곳에 이른다. 만약 전장부품 중 한 가지라도 제대로 작동하지 않을 경우, 운전자의 불편은 어느 정도일지 불을 보듯 뻔하다. 그리고 이상이 있을 경우에는 고장부분을 찾기 위해 전부 분해해야 한다. 이러한 약점을 보완하기 위해, 현대모비스는 국내 IT업체와 합작하여 모든 전장부품이 제대로 작동하는지를 검사하는 시스템을 세계 최초로 개발했다. 에코스시스템이 바로 그것이다.

 

바코드시스템에 의해 완벽하게 이종부품이 방지된 운전석모듈은 계기판과 오디오, 그리고 조수석 쪽으로 연결된 배선을 에코스시스템과 연결해 모든 경고등과 전기장비가 제대로 작동하는지 확인하는 최종 검사를 받는다. 에코스시스템은 라인당 3개가 설치되어 있다. 


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트롤리컨베어시스템
현대모비스 아산모듈공장에는 조립라인 주변에 생산에 필요한 부품을 놓아두는 공간이 전혀 없다. 부품도 없이 어떻게 모듈 생산이 가능할까? 답은 트롤리컨베어시스템에 있었다.

 

트롤리컨베어시스템이란 자재창고에서 작업 순서에 맞게 필요한 부품들이 자동으로 작업자들에게 전달되게 하는 시스템이다. 과거와 같이 작업에 필요한 부품들을 사람이 직접 자재창고에서 운반할 경우 작업자의 실수로 인해 부품이 잘못 전달되거나, 노동피로 강도도 강해져 실수를 유발하는 일이 다반사였다.

 

하지만 트롤리컨베어시스템은 필요한 부품을 작업라인 1m거리로 자동으로 운반해준다. 작업자는 순서에 맞게 필요한 부품들을 꺼내 조립하게 된다. 만약 작업자가 순서를 지키지 않거나 작업을 빠트리게 되면 경고등이 울리게 되고 문제가 해결되기 전까지 조립라인은 정지하게 된다.  부품 오결합을 원천적으로 봉쇄한다. 

 

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안전과 직결된 품질보증 시스템
모듈은 여러 부품이 조립되어 있는 만큼 체결부위가 얼마나 적당한 힘으로 결속이 되어있는가도 중요한 품질 확보 포인트다. 특히 롤링섀시모듈의 경우, 체결부위가 느슨하게 조립되어 있어도 문제가 되지만 너무 강하게 조립되어 있어도 문제가 생길 수 있다.

 

체결력(締結力)관리시스템은 이러한 오류를 줄이기 위해 운용되는 시스템이다. 작업자는 컨트롤러와 연결된 체결력 보증공구를 이용해 결속부위를 체결하는데, 규정된 수치에 도달하면 작업자가 계속 스위치를 넣고 있어도 자동으로 동력을 멈춘다. 

 

이밖에 액슬(AXLE)과 변속기에 주입되는 오일의 양을 자동으로 제어하고, 주입된 오일의 양을 확인하는 오일자동주입시스템, 파워스티어링(파워핸들)과 브레이크의 배관에 새는 곳이 없는가를 검사하고 이력을 관리하는 배관 에어리크(Air-Leak)관리, 파워펌프․에어컨 컴프레서․얼터네이터 벨트의 장력을 검사하고 역시 이력을 관리하는 벨트장력 관리시스템을 통해 만의 하나라도 결함이 있는 부품이 모듈에 장착되지 않도록 미연에 방지하고 있다.

 

이러한 과정들을 통해 생산된 모듈은 완성차 출고 후 23년 동안 생산이력이 컴퓨터에 보관된다. 향후 자동차에 생긴 문제를 해결하는 열쇠가 되기 때문이다.

 

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▲ 섀시모듈과 프런트엔드 모듈

 

아산모듈공장에서 생산되는 섀시모듈은 주로 차체를 지지하는 프레임과 현가장치, 그리고 제동장치와 조향장치로 이루어져 있으며, 프런트엔드모듈은 엔진의 열을 식히는 냉각장치와 램프, 캐리어, 혼 등으로 이루어진다.

 

섀시모듈과 프런트엔드모듈은 각각 230여 개와 30여 개의 부품이 하나로 합쳐져 완성된다. 그래서 운전석모듈처럼 수많은 이종부품을 정확하게 조립하는 것도 매우 중요한 문제이지만, 섀시모듈의 경우에는 ‘주행’과 직접적인 관련이 있는 만큼 부품과 부품을 정확하게 체결하는 것이 더욱 중요하다.

 

즉 부품들을 연결하는 나사나 볼트․너트가 조금만 잘못 결합되어 있어도 모듈의 품질의 품질이 저하되며 이로 인해 완성차가 달리는 도중에 큰 사고로 이어질 수 있기 때문이다. 결국 섀시모듈의 품질확보는 자동차에 타고 있는 사람의 ‘안전’과 직결된다.   

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