"수치 입력만 마치면 복잡한 금형 설계가 '뚝딱'"

현대자동차·기아가 수십 년간 쌓아온 제조 노하우를 기반으로 차량용 프레스 금형 설계를 자동화하는 '프레스 금형 자동 설계 시스템(이하 자동 설계 시스템)'을 세계 최초로 개발했다고 16일 밝혔다.

프레스 금형은 자동차의 외판을 생산할 때 사용하는 도구다. 차량의 트렁크, 후드, 펜더 등을 제작할 때 활용한다. 구조에 따라 하나의 외판 부품에 총 3~5번의 프레스 공정이 필요하다. 공정마다 각기 다른 금형을 사용한다.

각각의 금형은 수많은 부품이 삽입된 복잡한 구조이며, 차량 디자인 변경 범위나 생산 현장의 요구 조건에 따라 맞춤형으로 제작된다. 그만큼 설계 과정이 복잡하다.

기존에는 금형 설계자가 각 외판 부품의 금형을 개별 단위로 설계했다. 설계자별 해석이 상이할 경우 설계의 수정 및 확인을 반복하는 작업을 거쳐 많은 시간이 필요했다.

이에 현대차·기아는 금형 설계를 위한 기술 문서와 설계 조건 등의 데이터를 표준화하고, 금형 설계 프로세스를 하나의 시스템으로 통합했다. 자동 설계 시스템 프로세스에 따라 단계별로 필요 수치만 입력하면 최적의 프레스 금형 설계 도면을 자동으로 생성하는 것이다.

자동 설계 시스템을 활용하면 프레스 금형 설계를 위해 소요되는 시간이 약 75% 이상 단축될 것으로 예상된다. 또 설계 오류 발생을 원천 차단할 수 있어 일관된 고품질의 부품을 생산할 수 있다.

▲부품 ▲제조사 ▲생산 방식 ▲생산 공장 등에 따른 옵션 설정도 제공해 시시각각 변화하는 생산 환경에도 대응할 수 있다.

현대차·기아는 2020년 프레스 금형 자동 설계 시스템을 일부 적용하기 시작했으며, 최근 모든 프레스 공정의 금형 설계에 활용할 수 있는 시스템을 구축했다.

현대차·기아는 자동 설계 시스템의 강점을 다양한 제조 공정에서도 활용할 수 있도록 관련 연구를 지속한다는 방침이다.

현대차·기아 관계자는 "프레스 금형 자동설계 시스템은 수십 년간 쌓아온 노하우의 데이터화를 통해 구현한 독보적인 시스템"이라며 "고품질의 차량 생산을 위해 보다 다양한 공정으로 확대하고 제조 생태계 전반의 기술 발전에 기여할 것"이라고 밝혔다.