하나의 조립 라인에서 세 가지 유형의 구동 장치를 생산하는 방법은?

결혼식이 열리지만 왈츠 연주 소리는 들리지 않는다. 대신 바스락거리고 윙윙거리고 두드리는 소리가 난다. 포르쉐 라이프치히 공장에서 현대적인 자동차를 생산할 때 배경 음악처럼 울려 퍼지는 소리다. 오크 그린 메탈릭 컬러로 도장한 마칸의 차체가 행거에서 천천히 내려온다. 나머지 절반에 해당하는 순수 전기 구동 장치를 설치한 섀시는 무인 운송 시스템이 전달한다. 인테리어 구성품을 설치하기에 앞서, 마치 슬로 모션처럼 차체와 섀시 두 요소가 완전히 자동으로 합쳐진 후 결합된다. 

결합 프로세스가 마치 결혼식을 연상케 해 ‘메리지’라고 불리우는 이 과정은 자동차 생산의 중심 과정이다. 지금까지 평범했던 ‘메리지’가 포르쉐 라이프치히 공장에서 특별해졌다. 포르쉐의 ‘메리지’는 매우 복합적이고 다양하고 효율적이다. 단 하나의 라인에서 세 가지 상이한 모델 가솔린, 하이브리드, 전기차를 함께 생산한다. 이 방식을 통해 전세계 고객을 위한 마칸과 파나메라가 매일 600여대씩 최고의 품질로 제작된다.

시계 같은 공장

‘메리지’의 총 책임자는 세바스찬 뵈처다. 이 엔지니어의 직함은 운영 자원 기획자이고 12명의 다른 포르쉐 동료들과 함께 시스템을 설계했다. 드레스덴에서 태어난 40세의 뵈처는30번째 생일을 맞아 자신에게 셀프 선물한 고급 시계를 차고 있다. “보세요!” 뵈처가 특수 유리로 제작한 뒷면을 가리킨다. 섬세한 스프링 메커니즘이 보인다. “이 공장은 마치 시계의 기계장치와 같습니다. 규모만 다를 뿐이죠.”

2018년 순수 전기 SUV인 마칸을 생산하기로 한 이사회의 결정은 공장을 새롭게 개조하는 계기가 되었다. 당시까지 내연기관이나 하이브리드 자동차용으로 운영하던 라이프치히의 생산 라인에서 마칸 일렉트릭을 만들기로 했다. 기존 제반 조건에서는 또 다른 라인을 설치하는 일이 불가능했을 것이다. 뵈처가 당시를 회고한다. “기존 사업과 공장의 다른 많은 프로세스를 완전히 새로 설계해야 한다는 사실이 금세 자명해졌습니다. 새로운 요구사항, 특수한 공정과 도구들이 포함된 추가 구동 장치는 그 자체로 하나의 작은 세계와 같습니다. 배울 점이 많았습니다.”

특히 복잡한 문제가 하나 있었는데, 내연기관이나 하이브리드 자동차는 차체 하부와 섀시를 20곳에서 조립하는 반면 순수 전기 모델은 50곳으로 늘어난다는 점이었다. 언뜻 보기에는 특별한 변화가 아닌 듯하지만, 가장 큰 과제는 하나의 동일한 조립 라인에서 추가 작업 단계를 관리하는 것이었다.

복합성과 조화로움

문제를 해결하기 위해 뵈처 팀은 ‘메리지’를 새로 구상해야 했다. 24m에 이르는 이전 4개의 조립 스테이션을 60m짜리 9개 스테이션으로 바꿨다. 6개의 추가 로봇과 자동 나사 조립 스테이션 18개도 통합했다. 포르쉐는 외부 파트너의 지원을 받아 새로운 아이디어 또한 도입했다. 예를 들어, 자동화된 체결-조립 시스템은 각 시리즈와 사양에 따라 모든 볼트의 크기, 형태, 토크, 각도를 놀랍도록 빠른 속도로 처리한다. 현재 특허 출원한 측정 장치도 있는데, 생산 중 일정하게 조립 라인을 통과하며 나사 스핀들을 점검한다. 따라서 유휴 시간이나 지연이 발생하지 않는다.

이밖에 전기차의 고전압 배터리 표면에 이물질이 있는지 자체적으로 검사하는 특수한 카메라 시스템도 설치했다. 실수로 잘못 들어간 와셔나 나사 너트가 있다면 시스템이 찾아낸다. “공장의 모든 프로세스에 유연하게 통합되는 생산력이 매우 높은 시스템이 탄생했습니다”라고 세바스찬 뵈처가 설명한다. “물론 최적화할 부분은 계속해서 있지만, 포르쉐에는 당연한 과정입니다.”

진주 목걸이 원리

뵈처의 다른 부서 동료들과 이야기를 나눠보면, ‘메리지’를 새로 계획할 때 전체를 보는 일이 얼마나 중요한지 분명해진다. “진주 목걸이 원리는 여기서 하는 모든 일에서 핵심적인 역할을 합니다.” 차량 제어 부서의 데니 슈베르트가 말한다. 이는 포르쉐에서 효율적인 직원 활용을 보장하고, 재고를 최소화하며, 부품을 완벽하게 사전 분류해 제때 조립 단계로 이동하는 개념이다. “줄에 진주를 꿰는 것처럼 자동차 제조 순서를 정밀하게 제어하려고 노력합니다”라고 슈베르트가 강조한다. 포르쉐 라이프치히 공장의 생산 계획은 보통 10일 전에 이뤄진다. 이로 인해 공급업체는 조립 수요에 정확하게 맞춰 생산을 조정하고 모든 부품을 적시에 납품할 수 있다. 이곳에서 생산되는 자동차 중 어느 것도 동일하지 않기 때문에, 원활한 생산을 위해서는 이 과정은 필수다. 이론적으로 모델, 구동계, 도장, 사양 세부 사항의 조합은 무한하다.

“하나의 라인에서 세 가지 유형의 구동 장치를 제조하는 과정은 공장의 모든 구성원에게 어려운 일입니다. 매우 복합적인 업무죠.” 생산관리 공학 부서의 마틴 라인바허가 덧붙여 설명한다. 마칸 일렉트릭의 경우 조립 개념을 추가로 배워야 했고 일부 작업 스테이션의 인체공학을 조정해야 했다. “모든 것이 상호 연결되어 있습니다”라고 라인바허가 설명한다. “효율적인 솔루션을 찾기 위해 긴밀하게 연결되어 전체 부서가 함께 계획해야 합니다. 그러나 그만한 가치가 있다는 사실을 매일 깨닫게 되죠.” 진주 목걸이 원리는 나침반과 같아서 제조 공정의 각 단계가 다음 단계와 조화를 이루도록 유도한다. 복잡한 공정에도 불구하고 매우 정밀하고 원활하게 생산이 진행되는 까닭이다.