항공우주 공급망의 차질은 사소한 문제에서 시작되는 경우가 많습니다.

저자: John Guimond · Vericut 글로벌 고객 담당 매니저 

항공우주 공급망의 문제를 논의할 때는 흔히 지정학적 요인, 공급업체 부족, 생산능력의 한계 등 큰 요인에 주목합니다.

그러나 실제로는 제조 공정에서 발생한 작은 문제가 심각한 차질로 이어지는 경우가 많습니다. 

항공우주 공급망의 가장 큰 위험은 대규모 외부 충격보다는 일상적인 작업에서 누적되는 비효율에서 비롯되는 경우가 많습니다. 특히 CNC 가공의 변동성과 충분히 검증되지 않은 NC 프로그램이 주요 원인입니다. 각 기업이 자체 생산 일정에 따라 움직이다 보면, 본래의 핵심 목표에서 점점 멀어지기도 합니다.

항공우주 공급망 과제를 해결하려면 제조 공정에서 놓치기 쉬운 문제의 원인을 파악해야 합니다.

그래야 생산 결과를 더 정확히 예측하고, 차질에도 유연하게 대응할 수 있는 생산 환경을 구축할 수 있습니다. 

공급망의 안정성은 결과를 예측하기 가장 어려운 공정에 달려 있습니다. 

항공우주 제조업체와 꾸준히 일해 온 관계자라면, 공급망의 구조가 복잡하고 참여 업체들이 서로 긴밀하게 연결되어 있다는 점을 잘 알고 있을 것입니다. 

하나의 프로젝트에 수천 개의 공급업체가 참여하기도 합니다. 각 업체는 정해진 순서에 맞춰 부품을 공급하고, 엄격한 공차와 납기를 지켜야 합니다. 이러한 환경에서는 편차를 허용할 여지가 거의 없으며, 에러는 더욱 용납하기 어렵습니다. 

이러한 환경에서는 생산능력과 기술 역량이 매우 중요합니다. 그러나 더 중요한 것은 가공 결과를 얼마나 정확히 예측할 수 있느냐 하는 것입니다. 

공급업체가 예상보다 조금 늦게 작업한다고 해서 항공우주 공급망에 곧바로 차질이 생기는 것은 아닙니다. 

문제는 Start 버튼을 누른 뒤 장비가 어떻게 움직이고 어떤 가공 결과를 낼지 공급업체가 확실히 예측하지 못할 때 발생합니다.

가공 공정의 변동성이 항공우주 공급망에 미치는 영향 

항공우주 공급망에 차질을 일으키는 원인이 대부분 대형 사고라면, 관련 소식을 뉴스에서 자주 접했을 것입니다. 하지만 실제로는 그렇지 않습니다.

오히려 미리 해결할 수 있었던 작은 문제들을 그대로 두었다가, 결국 공급망 차질로 이어지는 경우가 많습니다. 

공급망 차질의 주요 원인

• NC 프로그램 검증 부족: NC 프로그램을 충분히 검증하지 않은 채 장비에 투입합니다.

• 테스트 가공 시간 증가: 초도품의 테스트 가공에 예상보다 훨씬 많은 시간이 소요됩니다.

• 예상과 다른 툴패스 동작: 실가공 중 툴패스가 예상과 다르게 움직입니다.

• 고가 부품의 폐기: 오랜 시간 가공한 고가 부품을 폐기하면서 그동안 투입한 시간과 자원도 낭비합니다. 

현장에서는 이러한 문제를 흔히 겪으며, ‘가공 과정에서 으레 생기는 일’로 받아들이기도 합니다.

하지만 이런 문제 하나하나가 공정의 결과를 예측하기 어렵게 만듭니다. 서로 긴밀하게 연결된 공급망에서는 이러한 변동성을 방치하면 순식간에 공급망 전체에 차질이 생길 수 있습니다. 

항공우주 제조업체가 이러한 문제를 해결할 기술 역량을 갖추지 못했다고 보지는 않습니다.

다만 여전히 많은 현장에서 문제를 장비 투입 전에 해결하기보다, 실제 가공 중에 발견해 대처하는 방식을 따르고 있습니다. 

테스트 가공에 시간이 걸리는 이유

생산 계획을 세울 때는 보통 현장에 전달한 NC 프로그램으로 바로 가공할 수 있다고 가정합니다. 그러나 실제 현장에서는 추가로 확인하고 검증해야 할 일이 많습니다. 

많은 항공우주 제조업체는 여전히 장비에서 테스트 가공을 진행하며, 이에 상당한 시간과 인력을 투입합니다. 

작업자는 이송 속도를 낮춰 프로그램을 조심스럽게 실행하고, 필요하면 즉시 개입할 수 있도록 장비 동작을 면밀히 살핍니다. 정해진 절차에 따라 진행해야 할 생산 작업에 오랜 검증 시간이 더해지면서 현장의 생산성이 떨어집니다. 

업계 추정에 따르면, 테스트 가공을 비효율적으로 진행하거나 가공 에러가 발생하면 생산 시간이 20~50% 늘어날 수 있습니다. 복잡한 항공우주 부품의 경우, 부품 폐기와 재작업에 드는 비용이 전체 제조 비용의 최대 10~15%를 차지할 수 있습니다. 

부품 하나를 가공하는 데 500시간 이상, 즉 약 21일이 걸리는 경우도 드물지 않습니다. 초도품을 안전하게 가공할 수 있는지 확인하는 테스트 가공에는 이보다 훨씬 많은 시간이 걸리기도 합니다. 

이처럼 가공 시간이 긴 부품을 테스트하려면 많은 비용은 물론, 장비와 인력도 상당한 시간을 투입해야 합니다. 그러다 보면 당초 생산 계획과 실제 작업 진행 상황 사이의 차이가 점점 커집니다. 

테스트 가공을 성공적으로 마쳤더라도, 실가공 중 프로브가 파손되거나 툴패스 충돌이 발생한다면 어떻게 될까요?

생산 일정은 계획에서 더욱 벗어나고, 해당 공정이 공급망 전체의 진행을 늦추면서 큰 비용을 초래할 수 있습니다. 

고가 부품 가공에 따른 공급망 위험 증가 

항공우주 제조업체는 오래전부터 난삭재와 복잡한 형상을 가공하고 엄격한 공차를 맞춰 왔습니다. 달라진 점은 부품 하나가 생산 비용과 손실에 미치는 영향이 커졌다는 것입니다. 

앞서 설명했듯이 대형 구조 부품과 주요 조립체를 가공하는 데는 수백 시간이 걸리기도 합니다. 가공을 시작하기 전부터 소재 구입에만 상당한 비용을 들이는 경우도 있습니다.

이처럼 부품 하나에 많은 비용과 시간을 투입하는 만큼, 가공 결과가 예상에서 벗어나면 큰 손실로 이어질 수 있습니다. 

한 번의 에러로 부품을 폐기하면, 그동안 가공에 사용한 장비 시간도 낭비하게 됩니다. 생산 일정이 늦어지고 후속 조립 공정에도 차질이 생깁니다. 이를 수습하고 정상적으로 생산을 재개하는 데도 시간이 걸리며, 해결 과정도 간단하지 않은 경우가 많습니다. 

이러한 이유로 가공 중에 문제를 발견하고 해결하는 기존 방식을 계속 유지하기는 어려워지고 있습니다. 에러 한 번으로 감수해야 할 손실은 커졌지만, 많은 제조업체는 여전히 같은 방식으로 작업하고 있습니다. 

생산 속도 향상만으로 공급망 문제를 해결할 수 없는 이유 

공급망에 차질이 생기면 기업은 먼저 생산량을 늘리려 합니다. 장비를 추가하고 가동률을 높이며, 공정 자동화를 확대합니다. 모두 합리적인 대응이지만, 생산 공정 자체가 안정적이어야 효과를 낼 수 있습니다. 

공정이 안정적이지 않은 상태에서 생산 속도를 높이면, 문제를 해결하기보다 같은 문제가 더 자주 발생하게 됩니다. 

자동화도 마찬가지입니다. 공정이 일정한 결과를 내야 자동화 시스템도 제대로 작동합니다. 그렇지 않으면 자동화를 통해 기존 위험을 줄이려다가 새로운 위험까지 떠안을 수 있습니다. 

CNC 시뮬레이션과 사전 검증으로의 전환 

공급망 문제에 효과적으로 대응하는 항공우주 제조업체들은 가공에 대한 접근 방식을 바꾸고 있습니다. 실가공 중에 문제를 찾아 수정하는 대신, 사전에 검증을 마친 프로그램으로 예상한 결과를 얻는 데 초점을 맞춥니다. 

이러한 접근 방식에서는 CNC 시뮬레이션을 단순한 보조 확인 절차가 아니라 가공 실행 여부를 판단하는 핵심 과정으로 활용합니다. 프로그램을 장비에 투입하기 전에 규격에 맞는 부품을 가공할 수 있는지 확인합니다. 

Vericut은 흔히 프로그래머나 제조 엔지니어를 위한 도구로 알려져 있습니다. 하지만 이러한 관점에서 보면, Vericut의 역할은 개별 담당자의 업무 지원을 넘어 생산 전반에 영향을 미칩니다. 

Vericut은 NC 프로그램을 검증해 충돌과 오버트래블을 확인하고, 시뮬레이션한 가공 형상이 설계와 일치하는지 비교합니다. 이를 통해 실가공 전에 예상과 다른 결과를 초래할 요인을 상당 부분 제거합니다.

제조업체는 막연한 예상 대신 검증 결과를 바탕으로 가공을 진행하고, 문제가 발생한 뒤 대응하기보다 공정을 사전에 관리할 수 있습니다. 

CNC 시뮬레이션을 통한 항공우주 제조의 생산 예측 가능성 향상 

가공 결과를 예측할 수 있으면 생산 전반에도 도움이 됩니다. 
프로그램을 예상대로 실행하고, 초도품도 더 안심하고 신속하게 가공할 수 있습니다. 비용이 많이 드는 재작업을 줄이고 납기 신뢰성도 높일 수 있습니다. 

일관된 생산 결과와 납기를 꾸준히 지키면 고객의 신뢰도 높아집니다. 
항공우주 산업에서는 기술 역량뿐 아니라 어려운 상황에서도 일관된 생산 결과를 유지하는지 여부를 기준으로 공급업체의 신뢰성을 판단합니다. 

고객은 이러한 업체와 협업할 때 생산 계획을 더 안정적으로 수립할 수 있습니다. 공급업체 역시 공급망의 위험을 줄이는 데 기여하는 중요한 협력 파트너로 자리 잡을 수 있습니다. 결국 현장의 공정을 개선하면 공급망 전체의 안정성을 높일 수 있습니다. 

지금 공정 관리가 중요한 이유

항공우주 산업에서는 공급업체에 더 높은 수준의 성과를 요구하고 있습니다. 

공급업체와의 계약 조건을 재검토하고 준수 기준을 강화하는 한편, OEM은 공급업체의 성과를 더욱 면밀히 살피고 있습니다. 

동시에 프로젝트가 복잡해지면서 공급망 차질로 인한 비용도 커지고 있습니다. 

이러한 환경에서는 생산 결과를 명확히 예측하고 관리해야 합니다. 

체계적인 검증 없이 장시간 테스트 가공을 하거나 문제가 생긴 뒤 해결하는 방식으로는 높아진 기대 수준을 충족하기 어렵습니다. 

제조업체는 공정을 더욱 철저히 관리하고, 생산을 시작하기 전에 검증 결과를 통해 이를 입증할 수 있어야 합니다. 

항공우주 공급망 차질의 실제 원인 

항공우주 공급망의 문제를 설명할 때는 흔히 대규모 요인을 지목합니다. 하지만 실제로는 장비에서 가공을 시작한 뒤 예상과 다른 결과가 나오면서 차질이 생기는 경우가 많습니다.

이러한 문제를 해결하려면 생산 능력을 늘리거나 자동화를 확대하는 데 그치지 않고, 가공 결과가 달라지는 원인부터 제거해야 합니다. 

항공우주 공급망이 차질에 대응하고 빠르게 회복하려면 가공 공정의 변동성을 줄이고 생산 결과를 더 정확히 예측해야 합니다.

제조업체는 실가공 전에 공정을 검증해 불확실성을 줄이고, 큰 비용을 초래할 수 있는 차질을 예방하며, 일관된 생산 결과를 유지할 수 있습니다. 

앞으로 항공우주 제조에서는 생산량뿐 아니라 공정을 철저히 관리하고, 예상한 결과를 일관되게 얻을 수 있는 역량이 더욱 중요해질 것이라고 생각합니다. 

저자 소개

John Guimond는 미국 태평양 북서부에서 성장했으며, 경력 대부분을 시애틀 광역권에서 쌓았습니다. 20년 이상의 제조 경험을 바탕으로 생산 현장에서 직접 부품을 가공하고, 팀을 이끌며 설비 투자 의사결정을 지원했으며, 항공우주 분야의 제조 운영을 관리했습니다. 이러한 경험을 통해 산업을 다양한 관점에서 폭넓게 이해하고 실무 역량을 쌓았습니다. 

이러한 경험과 가공 공정의 개발·혁신·최적화에 대한 열정은 John Guimond의 경력을 이끌어 왔습니다. CGTech에 합류하기 전에는 세계적인 절삭공구 제조업체에서 고객 담당 매니저로 근무했습니다. 2021년 Vericut의 지역 영업 매니저로 합류했으며, 현재 항공우주 공급망의 일원으로 미국 태평양 북서부 전역을 지원하고 있습니다. 제조업체가 업계를 선도하는 Vericut의 G코드 검증·시뮬레이션 소프트웨어와 지원 서비스를 최대한 활용할 수 있도록 돕고 있습니다.