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항공 부품 납품 단가 하락세 속에 경쟁력을 향상시키는 방법은?

경남 함안에 위치한 대한 ENG는 항공 부품 제작 전문 업체다. 2005년 설립 이후 꾸준한 설비 및 연구 개발 투자를 기반으로 성장하고 있는 이 기업은 내로라하는 항공기 제작 업체들의 협력사로 등록되어, 현재 6,700여 개의 아이템을 제작하고 있다. 난삭재 가공 수요 증가, 지속적 납품 단가 하락 추세 속에 소프트웨어 투자로 성장의 돌파구를 찾고 있는 대한 ENG. 최근 VERICUT Force 모듈을 활용한 가공 속도 최적화 테스트로 경쟁력 향상의 새로운 가능성을 확인했다.

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시장 경쟁 심화로 인한 납품 단가의 지속적인 하락은 중소 제조 기업의 채산성을 악화시키는 가장 큰 원인 중 하나다. 여기에 최저 임금 인상, 근로 시간 단축 등으로 부담이 점점 가중되고 있어 자동화·무인화를 통한 돌파구 모색에도 속도가 붙고 있는 상황이다. 항공 부품, 방산품, 치공구 등을 제작하고 있는 대한 ENG 역시 일찍이 생산 기술 고도화를 통한 경쟁력 향상에 관심을 가져온 기업으로, 자동화 설비와 소프트웨어에 활발한 투자를 진행하면서 어려운 시장 상황에 적극적인 대응을 펼치고 있다. 대한 ENG의 김용섭 대표는 “최근 항공 수주가 늘어나 일감은 많아졌지만 납품 단가가 매년 하락하고 있기 때문에 수익성을 맞추기가 쉽지 않다. 게다가 신기종 기체에서 복합재, 티타늄 등 고가의 난삭성 소재 활용 비율도 계속 높아지고 있는 상황이기에 가공 기술 및 가격 경쟁력을 동시에 확보하는 것이 시급한 과제”라며 “고부가가치 가공을 위해선 고성능 장비는 물론 자동화와 CAD/CAM, ERP 등의 소프트웨어에 대한 투자가 필수적”이라고 강조했다.

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대한 ENG 김용섭 대표

일찌감치 ERP 시스템을 구축하여 6,700여 품목의 생산, 품질, 판매와 관련한 통합적 데이터 관리를 진행하고 있으며, 다수의 고성능 5축 장비 도입으로 정밀도와 생산성 향상의 기반을 다져놓은 대한 ENG가 최근에 주목하고 있는 것은 CNC 가공 검증 및 최적화 소프트웨어 VERICUT이다.

난삭재 가공 최적화를 향해

대한 ENG가 VERICUT을 처음 도입한 것은 지난 2016년이다. 항공 부품을 제작해 온 13년간 3축 가공 및 성형 부품의 제작 비율이 전체 생산품의 대부분을 차지했었지만, 점차 부품 가공 난이도가 향상 하면서 5축 가공품의 비율이 늘어남에 따라 가공 시뮬레이션의 필요성이 커졌기 때문이다. 김 대표 는 “5축 가공은 3축 가공에 비해 충돌로 인한 장비나 공구 파손이 발생할 여지가 많고, 항공기 부품 제작용 원자재 원가도 지속적으로 상승하고 있기 때문에 NC 프로그램의 신뢰성을 높여 불필요한 시간적·비용적 손해를 최소화해야 했다”며 VERICUT 도입을 결정하게 된 이유를 설명했다.

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대한 ENG 공장 내부 전경

현재 충돌 검증을 위한 Multi-Axis 모듈, CAD 모델과의 비교를 통해 과·미삭을 검증하는 AUTO- DIFF 모듈을 통해 906개의 5축 가공품은 물론, 3축 가공품까지 전제품에 대한 검증을 시행하고 있다. VERICUT을 활용한 가공 시뮬레이션으로 품질 지표 향상에 상당한 효과를 경험한 대한 ENG는 최근 Force 모듈을 활용한 가공 속도 최적화 테스트를 추가적으로 진행 중이다. Force는 공구 절삭력, 스핀들 파워, 최대 칩 두께, 최대 가공 속도의 네 가지 조건을 고려하여 가공 구간마다 최적의 절삭 속도를 생성하는 모듈이다.

3축 및 5축 가공 전제품에 대해 VERICUT을 활용한 NC 프로그램 검증 작업을 진행하고 있다.
3축 및 5축 가공 전제품에 대해 VERICUT을 활용한 NC 프로그램 검증 작업을 진행하고 있다.

품질팀 김용중 부장은 “티타늄이나 열처리강 등 가 공성이 떨어지는 소재 가공 시에 일반적인 가공 조건을 적용할 경우, 다양한 변수 발생으로 애초에 예상한 것보다 가공 시간이 훨씬 많이 소요된다. Force 모듈을 활용한 최적화 테스트는 이처럼 늘어지는 가공 시간을 단축하여 난삭재 가공 경쟁력을 향상시키기는 데 목적이 있다”고 설명했다. 실제로 가공 속도 최적화 테스트를 통해 SUS(17- 5PH) 플레이트 제품의 가공 시간을 기존의 4시간 10분에서 3시간 40분으로 약 30분 단축했고, 대형 알루미늄 플레이트 가공품의 경우에는 기존 13시간에서 11시간 30분으로 1시간 30분의 시간이 단축되는 효과를 확인했다.

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대한 ENG가 생산 중인 항공 부품 중 일부

늘어나는 난삭재 가공 수요 속에서 기술력과 가격 경쟁력을 동시에 확보하기 위한 투자를 아끼지 않고 있는 대한 ENG는 CAD/CAM 소프트웨어, MES 및 ERP 등의 관리 시스템에 대한 지속 투자를 통해 제조 디지털화를 이룩하겠다는 계획이다. 김 대표는 “데이터 기반의 제조를 통해 기술력을 축적해야만 새로운 산업 시대에 선도적인 역할을 할 수 있다고 생각한다”며 “디지털화를 통한 기술력 향상 및 경영의 유연화를 통해 사업 범위를 확장해 나가고 싶다”고 전했다.

About 김솔 기자

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