데이터 통한 완벽한 가상 차량 구현
뮌헨공장 도입, 뉴 5시리즈부터 적용
독일 BMW그룹이 자동차 제조업체 최초로 100% 자동화된 광학 측정 셀(cell)이라는 독특한 시스템 콘셉트를 BMW 뮌헨공장에 도입했다.
자유롭게 움직이는 로봇 팔이 센서를 이용해 전체 차량에 대한 3D 이미지를 만들고, 100마이크로미터(μm) 이하 정밀한 캡처 데이터를 통해 3D 데이터 모델을 생성한다. 이를 통해 눈으로는 파악하기 힘든 편차를 초기에 식별해 낼 수 있게 됐다.
시스템은 제품 개발과 양산 단계 사이에 활용된다. 이는 BMW그룹 생산 디지털화 전략 일부이면서 프리미엄 자동차 생산을 위한 중요한 기준점이 될 전망이다. 새로운 기술은 신형 5시리즈 모델에 가장 먼저 적용된다.
에두아드 옵스트(Eduard Obst) 차량 기하학적 분석과 측정기술 책임자는 “이 기술은 단 한 차례 측정으로 전체 차량 3D 데이터 모델을 제공할 수 있는 기술”이라며 “기존 개별 측정 및 데이터 회수과정에 비해 모델 생산과정 초기부터 시간을 절약하는 것은 물론 품질까지 향상시킬 수 있다”고 말했다.
광학 측정 셀 시스템은 레일 위 로봇 팔들이 광학 측정 셀 각 축에 설치돼 자유롭게 움직이며 전체 차량을 디자인한다. 비교적 작은 공간을 차지하며, 최적 동작범위 내에서 작지만 유연하게 움직이는 2대 로봇을 병행해 사용할 수 있다.
기존 로봇이 단일 센서를 사용해 차량 한쪽을 기록한 후 다른 한쪽을 기록하는 과정을 거쳤다면, 이 기술은 로봇 2대를 활용하기 때문에 측정 시간을 반으로 감소시켜 측정을 더욱 신속하게 마무리할 수 있게 해준다.
로봇들은 기준점을 기록한 후 개별 표면적을 캡처하는 약 80cm x 80cm 크기 센서 2개를 장착하고 있다. 센서들이 결합해 전체 차량을 풀 스캔한다. 또한 데이터 분석을 통해 어떠한 편차현상도 신속하게 발견해 생산부서 기술통합 전문가가 초기에 적절한 조치를 취할 수 있도록 해준다.
3D 차량스캔작업 또한 완전 자동화됐다. 이를 통해 야간에도 작업을 수행할 수 있으며, 측정 셀을 전체 용량까지 사용할 수 있다. 또한 결과가 신속하게 전달되므로 업데이트 주기가 짧아지거나 아예 필요치 않게 된다. 이를 통한 측정데이터와 분석결과는 생산네트워크를 통해 온라인으로 공유되고, 동시에 차량 생산을 담당하는 공장에도 공유돼 생산준비과정을 지원한다.
완전히 자동화된 광학 측정 셀은 BMW그룹 내에서 중요성이 높아지고 있다. 2015년부터 뮌헨공장에서 개별 판금부품 측정뿐만 아니라 공구 검사에까지 완벽히 적용되고 있고, 해당 작업소 공구제작 부문에 성공적으로 사용되고 있다.
BMW그룹은 나아가 현재 자동차 생산 공장에도 자동화된 광학 측정기술 사용을 검토하고 있다고 밝혔다.
