Q. 현대모비스 조향/제동 시스템 공정에 대한 질문이 있습니다. (공정기술/생산기술)

답변 4

• 멘

  멘토 지니KT

  코이사 ∙ 채택률 67%

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  채택된 답변

  ● 채택 부탁드립니다 ● 최근 조향 제동 시스템은 전동화와 소프트웨어 기능이 강화되면서 기존 기계 중심 공정에 전장 공정이 일부 추가되는 흐름입니다. MDPS의 경우 모터 감속기 기계 조립 공정은 기존과 유사하게 유지되지만 ECU PCB 센서 같은 전장 부품은 보통 별도의 전자 모듈 공정에서 먼저 조립과 테스트를 진행합니다. 이후 완성된 전자 모듈을 최종 조향 시스템 조립 라인에서 하우징 결합하는 방식으로 운영되는 경우가 많습니다. 즉 PCB 실장이나 전자 검사 공정은 별도 라인에서 진행되고 기계 조립 공정에서는 모듈 단위로 통합 조립하는 구조입니다. 이러한 방식이 품질 관리와 공정 안정성 측면에서 효율적이기 때문입니다.

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• J

  Jason88현대모비스

  코이사 ∙ 채택률 74% ∙

  회사

  일치

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  채택된 답변

  전장부품 추가로 별도 전장공장에서 생산후 조립만 합니다 대부분 협력사에서 공급받기때문에 생기 업무롤이 아닙니다

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  회로설계 멘토 삼코치삼성전자

  코부사장 ∙ 채택률 81%

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  안녕하세요, 회로설계 멘토 삼코치 입니다:) 조향과 제동 시스템이 전동화 및 SW 기반 제어 구조로 바뀌면서 현대모비스와 같은 Tier1 부품사의 양산 공정은 기존의 순수 기계 부품 중심 공정에서 “메카트로닉스 통합 공정” 형태로 변화하고 있습니다. 과거 MDPS(Motor Driven Power Steering) 초기 세대에서는 기계 부품 조립 공정이 중심이었습니다. 예를 들어 Rack, Pinion, Worm gear, Bearing, Housing을 조립하는 기계 조립 공정이 주 공정이었고 이후 모터를 결합하는 수준이었습니다. 하지만 최근 EPS(Electric Power Steering) 시스템은 ECU, 센서, 모터 제어 회로가 통합된 형태로 설계되기 때문에 생산 공정 구조 자체가 달라졌습니다. 질문자분이 생각하신 것처럼 PCB와 센서를 하우징 내부에 통합하는 공정이 실제로 추가됩니다. 다만 이 공정은 기존 기계 조립 공정과 완전히 병합되기보다는 “전자 모듈 공정 + 기계 조립 공정 + 최종 시스템 조립 공정”으로 단계가 분리되는 구조로 운영되는 경우가 많습니다. 자동차 부품 생산에서는 공정 안정성과 품질 추적성(traceability)이 중요하기 때문에 서로 특성이 다른 공정을 분리하는 것이 일반적인 방식입니다. 실제 EPS 생산 라인을 예로 들어 설명하면 다음과 같은 구조로 나뉩니다. 먼저 전자 모듈 공정이 존재합니다. 이 공정에서는 ECU PCB를 제작하고 전자 부품을 실장합니다. SMT(Surface Mount Technology) 라인에서 MCU, Driver IC, MOSFET, Capacitor 등을 PCB에 실장하고 이후 AOI(Automatic Optical Inspection)나 ICT(In-Circuit Test)를 통해 전기적 검사를 수행합니다. 이후 conformal coating이나 potting 처리를 통해 자동차 환경에서의 내구성을 확보합니다. 자동차 ECU는 진동, 온도(-40~125°C), 습도 환경을 견뎌야 하기 때문에 PCB 보호 공정이 반드시 포함됩니다. 그 다음 단계는 센서 모듈 공정입니다. 조향 시스템에서는 Torque sensor, Angle sensor, Resolver 같은 센서가 사용됩니다. 이 센서들은 조향 토크나 모터 회전 위치를 측정하는 역할을 합니다. 센서 모듈은 별도의 캘리브레이션 공정을 거치는 경우가 많습니다. 예를 들어 torque sensor는 기준 토크를 인가하면서 출력 전압을 측정하여 센서 오프셋을 보정합니다. 이 데이터는 ECU에 저장됩니다. 자동차 부품 공정에서는 이러한 calibration 데이터가 제품마다 기록됩니다. 그 다음 단계가 기계 조립 공정입니다. 여기서는 모터, 기어, 하우징, 베어링 등을 조립합니다. 예를 들어 column type EPS에서는 steering column에 모터와 reduction gear를 조립하고 housing을 결합합니다. 이 공정은 기존 자동차 기계 부품 조립 라인과 유사합니다. 다만 최근에는 모터와 인버터가 통합된 구조가 많기 때문에 열 관리 구조나 sealing 구조가 중요해졌습니다. 마지막으로 시스템 통합 공정이 진행됩니다. 이 단계에서 PCB ECU와 센서 모듈이 기계 하우징 내부에 장착됩니다. 질문자분이 말씀하신 “기판 하우징 공정”은 보통 이 단계에서 이루어집니다. ECU PCB를 알루미늄 하우징에 장착하고 방열 구조를 적용합니다. 자동차 ECU는 MOSFET switching으로 열이 발생하기 때문에 thermal pad나 heat spreader 구조가 적용됩니다. 이후 gasket이나 sealing 처리를 통해 방수(IP67 수준)를 확보합니다. 이 공정이 끝나면 End-of-Line test(EOL test)가 진행됩니다. 예를 들어 EPS 시스템에서는 실제 steering torque를 모사하는 장비에서 ECU가 모터를 제대로 제어하는지 검증합니다. CAN 통신, 전류 제어, 토크 출력, 센서 신호 등을 모두 테스트합니다. 자동차 부품 생산에서는 이 EOL 테스트가 공정 중 가장 중요한 단계 중 하나입니다. 현대모비스와 같은 업체에서는 이러한 공정을 “메카트로닉스 생산라인” 형태로 구성하는 경우가 많습니다. 즉 SMT 전자 공정 라인과 기계 조립 라인이 완전히 하나로 합쳐지기보다는, 전자 모듈 생산 라인 → 기계 조립 라인 → 최종 통합 라인 순서로 이어지는 구조입니다. 이유는 공정 특성이 다르기 때문입니다. SMT 공정은 클린 환경과 정밀 장비가 필요하고, 기계 조립 공정은 토크 체결 장비나 프레스 장비가 중심입니다. 최근 변화 중 하나는 소프트웨어 업데이트와 진단 기능이 중요해지면서 생산 공정에서 SW 플래싱 공정이 추가된 것입니다. ECU PCB가 조립된 이후 생산 라인에서 펌웨어를 업로드하고 기능 테스트를 수행합니다. 예를 들어 steering control algorithm이나 motor control firmware를 생산 라인에서 다운로드합니다. 이 공정은 보통 EOL 테스트 전에 수행됩니다. 또 하나의 변화는 공정 데이터 관리입니다. EPS 같은 안전 부품은 ISO 26262 기능 안전 요구사항을 충족해야 합니다. 그래서 생산 공정에서 각 제품의 센서 calibration 데이터, ECU firmware version, 토크 테스트 결과 등이 모두 MES(Manufacturing Execution System)에 저장됩니다. 나중에 차량에서 문제가 발생했을 때 어떤 공정 데이터가 있었는지 추적할 수 있어야 합니다. 비유를 들어 설명하면 과거 조향 시스템 생산은 “기계식 시계를 조립하는 공정”에 가까웠다면, 현재 EPS 생산은 “기계 시계와 전자 스마트워치를 동시에 조립하는 공정”에 가깝습니다. 기어와 베어링을 조립하는 기계 공정 위에 PCB, 센서, 소프트웨어가 추가되면서 공정 구조가 메카트로닉스 형태로 확장된 것입니다. 더 자세한 회로설계 컨텐츠를 원하신다면 아래 링크 확인해주세요 :) https://linktr.ee/circuit_mentor

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• P

  PRO액티브현대트랜시스

  코상무 ∙ 채택률 100% ∙

  학교

  일치

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  안녕하세요 멘티님~~ MDPS 등 조향·제동 부품의 SW화로 HW 공정에 회로 기판·센서 하우징 공정이 추가되었습니다. 일반적으로 기존 금속·기계 부품 공정과는 별도 공정 라인에서 진행하며, 최종 조립 단계에서 기존 부품과 통합됩니다. 기존 HW 생산 공정과 병합되기보단, 전장 부품 공정과 병합 후 통합 품질 검증을 거치는 방식이 일반적입니다.

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  반도체

  설계팀

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