"뿌리공정에 AI 활용하니, 불량률이 `뚝`"

생기원, 동양다이캐스팅에 기술지원
3% 불량률이 1%로 줄어...연 7200만원 절감
AI(인공지능) 기술이 뿌리산업 분야 중소기업의 제품 불량률 개선에 크게 기여하고 있다.

한국생산기술연구원은 황호영 박사 연구팀이 다이캐스팅 부품을 생산하는 동양다이캐스팅에 AI 기술을 지원해 공정 조건을 최적화한 결과, 부품 불량률이 3%에서 1%대로 줄었다고 15일 밝혔다.

연간 생산비용으로 따지면 AI 기술 적용으로 연간 7200만원을 절감할 수 있게 된 것이다.

다이캐스팅은 주조의 특수 공법 중 하나로, 용융된 금속을 금형에 고압·고속으로 주입해 복잡한 형상의 제품을 대량 생산하는 뿌리기술이다. 다이캐스팅 생산 과정에서 기포 불량, 수축 불량, 미성형 불량 등의 형태로 불량이 발생한다.

이 가운데 기포·수축 불량은 최종 품질관리(QC) 과정에서 CT(컴퓨터단층촬영)로만 찾을 수 있어 공정시간과 비용, 인력 등의 낭비를 초래한다.

대기업에 알루미늄 주조부품을 납품하는 동양다이캐스팅은 2018년 'ECU(전자제어장치) 케이스' 불량률 개선을 위해 생기원을 문을 두드렸다. ECU 케이스는 자동차 전장의 두뇌에 해당하는 ECU 부품이 들어가는 부품으로, 단일 품목 중 생산량이 가장 많다. 공정상 불량률도 3% 이상에 달할 정도로 높은 편이다.

연구팀은 AI 기술을 공정 조건을 최적화하는 데 적용해 불량률을 낮추면서, 예측 및 통제 가능한 스마트 공정체계 구축을 지원했다. 공정 조건별로 불량 발생에 영향을 주는 다양한 데이터를 AI 기술을 적용해 수집·분석해 최적의 값으로 금형 공정과 공정조건 설정 값을 개선해 불량률을 낮출 수 있었다.

또 군집분류 알고리즘을 적용해 특정 공정 조건이 주어질 때 생산부품이 불량인지를 판정하는 기능을 개발, 99%의 정확도로 불량제품을 가려내게 됐다고 연구팀은 설명했다.

오경택 동양다이캐스팅 대표는 "기술적 난제를 극복하는 데 생기원이 큰 힘이 됐다"며 "많은 중소기업들이 생기원을 부설 연구소처럼 활용했으면 한다"고 말했다.

황호영 생기원 박사는 "앞으로 중소기업과 다양한 협업을 통해 생기원 역할과 임무를 다하도록 노력하겠다"고 밝혔다.

한편 생기원은 생산현장에서 수집·분석된 제조 데이터를 기반으로 공정 지능화 기술을 개발, 보급하는 등 중소·중견기업의 제조혁신을 지원하고 있다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr