사례 연구

최적 품질관리 데이터 덕분에 자동차 공급망이 원활히 돌아갑니다

Scanning Close Up

Taylor Metal Products가 FARO의 솔루션을 사용하여 고객에게 더 나은 정보를 제공하고 신속한 결정을 내리는 방식


“여기 보세요, FARO® Quantum ScanArm 덕분에 저희가 수백만 달러 리콜 사태에서 벗어났습니다.”라고 Taylor Metal Products의 품질 엔지니어 Jason Swain이 말합니다. “FARO의 솔루션은 고객과의 소통을 더 쉽게 만들어줍니다. 특히 일본 자동차 제조업체와 같은 해외 고객과의 소통에서 두드러집니다.”

자동차 산업에서 품질관리가 향상되면 시간을 절약하는 것은 물론이고 비용이 많이 드는 리콜을 방지하며 생명을 구합니다. 미국만 봐도, 자동차 산업은 단일 제조산업으로는 가장 규모가 큽니다. 전 세계적으로, 제조업 고용 중 5%가 자동차 산업과 직결됩니다. 그리고 직접적으로 관련된 업종은 각각 다른 간접 업종 다섯 개를 지원합니다. 만약 자동차 산업이 하나의 국가라면, 경제 규모가 세계에서 여섯 번째로 클 것입니다.

전 세계에서 출시되는 신차는 대부분 매우 정밀한 조립설비에서 생산됩니다. 그러나 기형 부품이나 다른 문제로 "제조 불가 환경"이 조성되면, 생산은 전적으로 중단됩니다. 따라서 자동차 공급망에 있는 모든 기업에서 가동 중단되지 않도록 최선을 다해야 합니다. 

이것이 바로 Taylor Metal Products 팀에서 하는 작업입니다. 

1928년에 설립된 Taylor Metal Products는 트랜스퍼 금형, 프로그레시브 금형, 자동 용접 시스템을 전문으로 하는 종합 금속 제조 업체입니다. 오하이오주 맨스필드에 소재한 이 회사는 1900년대 초반에 스토브 제작으로 시작하여 이제는 자동차, 건설, 농업, 가전 기기 산업의 고객에게 금속 가공품을 공급하기에 이르렀습니다. Jason은 현재 그들의 사업 중 "80%가 자동차 산업을 지원"한다고 말합니다. Tesla, Honda, Toyota 외에도 업계 3대 기업(Ford, GM, Chrysler)이 고객입니다. 

Jason은 Quantum ScanArm을 구매한 이후로 Taylor Metal Products 시설에 사용을 통합하느라 추가 적응 기간이 있었다고 말합니다. 그가 처음 회사에 입사했을 때, ScanArm이 기본 설정 상태로 사용되고 있어서 미세 조정을 하고 동료들에게 이 장비가 작업 흐름에 어떻게 잘 들어맞는지 시연하느라 시간이 걸렸습니다. 다행히 전에 FARO의 솔루션을 경험해봐서 동료들이 ScanArm을 제대로 사용할 수 있게 할 수 있었습니다. 이후, ScanArm은 사업에 없어서는 안될 존재가 되었습니다. 

이제, Taylor Metal Products는 ScanArm을 사용하여 금속 스탬핑 과정 중 프론트 엔드와 백 엔드 양쪽에서 시간과 비용을 절약합니다. 최근, 그들은 FARO의 ScanArm을 이용하여 문제를 바로 잡고 잠재적으로 비용이 많이 드는 일부 상황을 해결할 수 있었습니다. 

“FARO의 ScanArm 덕분에 문제가 고객의 엔지니어링 인쇄에서 시작되었음을 고객에게 입증하여 회사를 보호할 수 있었습니다. 저는 이런 특정 문제에 대해 문제 발생 위치를 보여주는 엔지니어링 도면의 모든 프로필 콜아웃과 함께 전체 레이아웃을 고객에게 제공했습니다.”

FARO의 솔루션과 솔루션에서 제공한 더욱 정확한 데이터가 없었다면, Taylor Metal Products는 이런 "제조 불가 환경"에 금전적인 책임을 져야 했을 것입니다. 그러나, ScanArm을 사용한 덕분에, Jason은 "이런 심각한 문제를 보고 신속히 대처하고 바로 잡을 수" 있었습니다. 

Taylor Metal Products가 고정형 CMM에만 의존했다면 무엇이 달라졌을까요? 

Jason은 “분명 저는 그것을 고정형 CMM으로 측정할 수도 있었지만, 그러면 치수 엔지니어링 인쇄에서 완전히 벗어날 겁니다. 표면 전체에 걸쳐 편차를 보여줄 수 없습니다. 특정 영역에 들어가 정확히 짚어내는 대신 한 표면을 골라 평균을 사용할 것입니다. 예를 들어, 제가 레이저 스캐너로 컬러 맵을 제작하면 중간에 빨간색 영역이 표시될 것입니다. 표시를 보고 고정형 CMM을 사용하고 있었다면 완전히 놓쳤을 문제가 생겼다는 것을 알게 될 겁니다”라고 Jason은 말합니다.

또 그는 이어, 이런 경우 중 한 번 휴대용 CMM이 있는 것만으로 Taylor Metal Products가 ‘최소 수십만 달러에서 어쩌면 수백만 달러’를 절약할 수 있었습니다.

Taylor Metal Products는 ScanArm을 사용합니다

게다가, ScanArm은 공장이 특히 분주할 때 계속 금속 스탬핑 작업을 진행합니다. 


Jason은 “오늘 배송 예정인 부품 하나가 있다고 해봅시다. 그러나 트레일러가 오기까지 이제 한 시간 남은 상황입니다. 아래층으로 내려가 부품을 꺼내 스캔하면 다시 실은 뒤에도 제게는 스캔 이미지가 있습니다. 고객에게 부품 배송을 보류할 필요가 없을 겁니다. 그리고 그 부품의 온전한 디지털 스캔 이미지가 저와 영원히 함께할 것입니다.”라고 부연합니다.

지금껏 소개한 것들은 문제 해결과 최적화된 품질관리 과정에서 비롯된 비용 절감 예시에 불과합니다. Taylor Metal Products는 ScanArm 덕분에 어쩌면 불가능했을 추가 사업을 수주할 수 있습니다. 특히 해외 자동차 제조업체들과의 거래가 그렇습니다. 

“여러분은 ScanArm으로 멋진 일을 하고 있습니다. 그 장비는 오래전에 출시되었지요. 사람들이 이름을 듣지 않고도 ‘봐, FARO야.’하고 알아차리는 것은 아닙니다. 우리는 많은 사람이 진입하기를 권합니다. 투어를 할 때 FARO의 ScanArm을 진열하고, ScanArm과 3D 스캐닝 기능을 어떻게 얻게 되었는지 알려줍니다. 따라서 그 기술이 판매 포인트입니다. ScanArm을 많이 보유하고 있는 더 큰 기업에서 우리에게도 ScanArm이 있다는 사실을 알게 되는 건 매우 좋은 일입니다. 그들이 일부 스캔 이미지를 보고 우리와 대화를 하려고 하기 때문입니다.”

Jason은 Taylor Metal Products가 1급 공급업체는 아니지만, 함께 작업하는 1급 공급업체가 ScanArm에서 비롯되는 엄청난 품질을 높이 평가한다고 설명했습니다. 또한, 품질 1등급 데이터를 고객과 공유할 수 있어, 특히 언어 장벽이 있을 때 더욱 안심하고 의사소통을 더 원활히 할 수 있습니다. 실제로 Taylor Metal Products의 한 고객은 FARO의 스캔을 높이 평가하여 최근 한 대형 자동차 제조업체의 대규모 연례 발표에서 Jason의 스캔 이미지를 사용했습니다. 그의 스캔 이미지와 CAD 통합을 보여줄 수 있었던 방법 덕분에 발표에 대한 반응은 어느 때보다 좋았습니다. 

“CAD는 완벽한 장인입니다. 반박할 수 없지요.”라고 Jason이 설명했습니다. “FARO의 스캔에서 훌륭한 점은 컬러 맵을 사용할 수 있다는 것입니다. 해외 제조업체 중 한 곳은 저희 제품의 특성상 금속 조각을 여러 방향으로 구부리기 때문에 이런 컬러 맵을 끌어내는 데 대단히 관심을 보입니다. 강철의 본성은 원래 상태로 되돌아간다는 것입니다. 그래서 스탬핑은 굉장히 정밀한 오차를 다루며 깎고, 구멍을 메우거나 뚫는 가공 같지 않습니다. 스탬핑을 할 때는 금속을 누릅니다. 따라서 이 분야에서는 스캔이 진정으로 활약할 수 있습니다. 컬러 맵은 부품 전체에 걸쳐 CAD와의 편차를 보여줍니다. 여러분은 고정형 CMM으로 윤곽을 스캔할 수 있지만, 그것은 선형이지 3D가 아닙니다. 그리고 스캔 전에 CMM을 프로그래밍해야 합니다. CAD가 잠긴 후, FARO의 ScanArm으로 한 번만 클릭하면 컬러 맵을 제작할 수 있습니다. 그리고 일본 자동차 제조업체는 이 기술을 사용하는 데 대단히 관심이 있습니다.”

Taylor Metal Products는 중요 품질관리 정보 제공 외에도 공장 내 스탬핑 머신이 계속 작동할 수 있도록 FARO에 의존합니다. 100년 된 설비를 가지고 작업하는 Jason은 설비 제조업체에서 더는 부품을 제작하지 않으면 ScanArm을 사용하여 프레스용 부품을 역설계할 수 있습니다. 

게다가, 그는 신뢰할 수 있는 FARO의 지원을 받는다는 사실을 알고 있습니다. 전에 한 번, 그는 한 해 중 가장 바쁜 시기에 ScanArm 수리를 맡겨야 했습니다. 정말 곤란한 상황에 처했다고 생각했습니다. 그러나 FARO는 장비 수리 동안 대여용 ScanArm을 제공하여 그에 협력했습니다. 

“FARO 직원들에게 굉장히 감사드립니다.”라고 그가 말했습니다. “그들은 그렇게까지 할 필요가 없는데 기꺼이 나서주었습니다. 여러분은 그게 얼마나 중요한지 모르실 겁니다. 그리고 PolyWorks 지원 역시 마찬가지입니다. 그들은 경이로웠습니다. 저는 이들을 제 LinkedIn 계정에 추가했고, 문제가 생기면 그들이 대응해줍니다.”

FARO의 ScanArm이 없다면 Taylor Metal Products는 어떻게 될까요? 

“더 많은 사람을 고용했을 겁니다!”라며 Jason은 웃어 보였습니다. “여기 보세요, ScanArm은 모든 작업을 훨씬 쉽게 만들어줍니다. 모두 서류상으로 좋아 보입니다. 그러나 실제로는 스탬핑된 부품의 두께가 공칭 값에서 벗어나면 강에 변형이 일어나 막대한 손해를 초래할 수 있습니다. FARO의 ScanArm은 고정형 CMM보다 실제 편차를 훨씬 더 잘 보여줍니다.”

Jason은 FARO의 솔루션을 사용하지 않고 동일 작업을 수행할 때 2일이 더 소요되고 자신 외에도 2명의 직원이 더 필요할 것으로 추정했습니다. ScanArm을 사용하면, 혼자서 반나절이면 됩니다. 따라서 향상된 품질관리와 획득 가능한 추가 사업 기회를 고려하지 않고 직원 배치 관점에서만 비용 절감을 바라볼 때 동일 작업에 지출하는 비용은 (시간당 약 20달러라면) 연간 미화 125,000달러에서 45,000달러로 줄어듭니다. 

하지만 Jason에게 이런 식의 가정을 깊이 생각할 틈이 없습니다. 그는 신규 모델 제작에 돌입했고, 자동차 제조업체에서는 우리 모두 1~2년 후면 운전하고 있을 자동차의 테스트 모델을 제작하고 있습니다. Taylor Metal Products는 우수한 작업과 우수한 데이터 덕분에 최대 안전, 최적 품질관리, 비용 및 시간 대폭 절감을 통해 가동 중단되지 않도록 분주히 작업하고 있습니다.

 

 FARO 솔루션의 유무

   

FARO와 함께하는 경우

 

FARO와 함께하지 않는 경우

 

TMP 작동 유지용 역설계

 금속 스탬핑 머신 스캔 및 수리에 반나절 소요  고정형 CMM을 이용하여 같은 부품을 역설계하는 데 4일 소요
 

고객에게 부품 샘플 제공

 

스캔, 자료 정리 및 발송 이후 고객이 부품을 3D 프린팅하기까지 하루 소요

 고정형 CMM으로 실제 부품을 제작하고 고객에게 배송하는 데 1~2주일 소요
 

최근 "제조 불가 환경"을 해결하는데 든추가 비용

 미화 3000-4000달러  미화 350만 달러 (5일간 가동 중지, 분당 미화 500달러)

 
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