제임스 슐러는 애리조나주 투손에 위치한 파라곤 스페이스 디벨롭먼트 코퍼레이션 (Paragon Space Development Corporation )의 운영 이사입니다. 파라곤은 유인 우주 비행 임무를 위한 생명 유지 및 열 제어 관리 시스템을 설계, 개발 및 제조합니다.

우리는 제임스와 항공우주 제조업의 부담감, 파라곤(Paragon)이 워크플로우에서 CAM 어떻게 활용하는지, 그리고 그가 왜 AI 향후 가공 분야에서 중요한 역할을 AI 생각하는지에 대해 이야기를 나누었습니다.

• 당신은 누구이며 어디에 기반을 두고 있나요?

제 이름은 제임스 슐러입니다. 저는 파라곤 스페이스 디벨롭먼트 코퍼레이션의 운영 이사이며, 저희 회사는 애리조나주 투손에 본사를 두고 있습니다.

• 귀사의 고객은 누구이며, 이들을 위해 무엇을 만들고 있나요?

파라곤 스페이스는 유인 우주 비행 임무를 위한 생명 유지 및 열 제어 관리 시스템을 제조, 개발 및 설계합니다.

저희 고객사 중에는 NASA와 다양한 프로젝트를 공동으로 진행하고 있는 곳이 있으며, 저희는 노스롭(Northrop) 팀의 일원으로 HALO(Habitation and Logistics Outpost) 프로젝트에 참여하고 있습니다. 이 프로젝트는 내년쯤 궤도에 진입할 예정인 저희의 새로운 달 우주 정거장이 될 것입니다.

유인 우주 비행의 중요한 부분 중 하나는 우주비행사의 생명을 지키는 것뿐만 아니라 그들이 쾌적하게 지낼 수 있도록 하는 것입니다. 저희는 우주비행사가 쾌적하게 지낼 수 있도록 기내의 습도를 조절하는 습도 제어 시스템용 부품을 제작했습니다. 또한 이 시스템은 액체를 분리하여 우주선 밖으로 배출하거나, 실험용, 식수 정화 등 필요한 용도로 재활용할 수 있도록 합니다.

저는 이곳에서 근무하는 내내 라디에이터 프로그램에 참여해 왔습니다. 우주선 내 전자 장비에서 발생하는 열을 배출하기 위한 차체 장착형 라디에이터 개발에 매진해 왔습니다. 저희는 시에라 스페이스(Sierra Space)와 함께 드림 체이서(Dream Chaser) 팀의 일원이며, 파라곤(Paragon)에서 가장 잘 알려진 성과 중 하나는 바로 소변 재활용 기술입니다. 현재 국제우주정거장(ISS)에는 저희가 개발한 처리 장치가 설치되어 있어, 정거장 내 소변에서 물의 98%를 회수하여 이후 하류 공정에서 식수로 사용할 수 있도록 하고 있습니다.

• 현재 비즈니스에서 어떤 어려움을 겪고 계신가요?

부품 개발의 급속한 진화는 어떤 환경에서든 끊임없이 일어나는 변화이며, 특히 항공우주 제조 분야에서는 더욱 그렇습니다. 우리 업계에서는 요구 사항이 예고 없이 언제든 바뀔 수 있습니다. 그렇다면 어떻게 대응해야 할까요? 어떻게 그에 맞춰 조정해 나가야 할까요?

저희에는 제품 수명 주기 관리 팀이 있는데, 이들은 끊임없이 어떤 변화가 일어나고 있는지, 까다로운 요구 사항을 충족하기 위해 어떤 부분이 조정되고 있는지, 그리고 그 내용을 현장에 어떻게 전달할지 검토하고 있습니다. 그런 전달이 이루어지면, '좋아, 그건 좋지만 이제 가동 중단 시간이 생길 테니 현재 진행 중인 이 부품을 다시 프로그래밍해야 해. 지금 기계에서 작동 중인 건데, 오늘 밤 무인 가동을 할 예정이야. 너희들은 어떻게 할 거야?'라는 식이 됩니다.

CAM 도입하기 전에는 설계 도면을 생산 라인에 반영하는 과정이 우리에게 큰 병목 현상이었습니다. 부품을 프로그래밍하고 가공하는 것은 가능했지만, 과연 어떻게 생산 라인을 통과시킬 수 있을지 고민이었습니다. 매 분기 500~700개의 부품을 생산하고 있지만, 소량(3개)으로 생산되는 고혼합 제품이며, 매우 정밀한 부품들입니다. 게다가 이러한 부품들의 수요 변동도 끊임없이 이어집니다. 그렇다면 이 모든 것을 어떻게 관리하고 추적할 수 있을까요? 이는 과거 우리에게 매우 큰 과제이자 병목 현상이었습니다.

• CAM 언제부터 사용하기 시작하셨나요?

저희는 약 1년 전부터 CAM 사용하기 시작했으니, 이제 이 소프트웨어와 함께한 지 1주년이 다가오고 있습니다.

• 어떻게 사용하나요? CAM 어떻게 도움을 주며, 여러분의 작업 흐름에 어떻게 적용되나요?

저희는 주로 소프트 조우의 리버스 엔지니어링에 이 기능을 사용합니다. 그게 바로 이 소프트웨어에서 저희가 가장 좋아하는 기능이죠. 오늘 기계공과 이야기를 나누다가, “3차 가공(OP 3)을 위해 이 부품을 어떻게 고정할까?”라고 물었더니, 그가 이렇게 말하더군요. “소프트 조우를 몇 개 만들어 둬야겠네요. 5분 안에 프로그램을 만들어 드릴게요. 그걸로 바로 가공을 시작하시면 됩니다. 오늘 저녁이면 무인 가동을 시작할 수 있을 겁니다.”

덕분에 그들은 업무에 접근하는 방식에서 유연성과 창의성을 번갈아 발휘할 수 있게 되었습니다. 보통이라면 그 전에 처리해야 할 프로젝트가 세 개, 네 개, 다섯 개 정도 대기 중이었을 겁니다. 만약 우리가 “아, 오늘 밤은 더 이상 못 하겠네. 가공 시간을 낭비하게 되겠네”라고 말했더라도, “아니, 그렇지 않아. 방향을 전환하자. 공구를 표준화하자. 우리가 하는 작업과 공작물 고정 방식을 표준화하자”라고 할 수 있게 된 것입니다. CAM 이러한 부분과 황삭 작업에서 우리에게 큰 도움이 되었습니다.

부품을 완성하지 못하더라도, 대략적인 가공 단계에서 무인 가동을 할 수 있다면, CAM 덕분에 [ 절삭 매개변수 탐색기]의 슬라이딩 스케일을 자유롭게 조절하여 공구 경로의 가공 강도를 원하는 대로 조절할 수 있는 유연성을 얻었습니다. 작업자가 없을 때는 매우 보수적인 공구 경로를 적용합니다. 이렇게 하면 공구 수명을 연장할 수 있습니다. 아침에 출근할 때쯤이면 부품 가공이 이미 60%, 70%, 80% 정도 완료된 상태입니다.

우리는 맞춤형 압출 제품부터 빌렛, 대형 판재 가공에 이르기까지 모든 작업에 [CAM ]를 사용합니다. 여기에는 라디에이터 가공에 사용하는 GRT-510형 갠트리 밀링 머신이 몇 대 있는데, 이는 개방형 평면 엔드 갠트리 스타일의 대형 머신입니다. 이 머신들은 설치 면적이 정말 방대합니다. 그래서 빠른 황삭 경로를 적용하거나, 심지어 구멍을 여러 개 뚫는 작업도 신속하게 수행할 수 있다는 점, 즉 매개변수를 설정하고 한 번만 실행한 뒤 소프트웨어 전반에 걸쳐 이를 반복 적용할 수 있는 기능은 정말 훌륭합니다.

현재 CAM 사용하는 직원은 단 한 명뿐입니다. 저희의 주 프로그래머가 모든 기계를 담당하고 있습니다. 공장에는 CNC 기계가 여섯 대 있습니다. 규모는 작지만, 저희의 강점은 바로 다재다능함에 있습니다. 저희는 단순한 대량 생산보다는 다양한 스타일의 기계를 혼합하여 운영하고 있습니다. 1만 개의 부품을 쏟아내는 생산 능력보다는, 더 폭넓은 종류의 제품을 제작할 수 있는 역량을 갖추는 것을 목표로 하고 있습니다.

• CAM 귀사의 비즈니스에 어떤 변화를 가져왔나요? 귀사에 어떤 이점이 있나요?

이 덕분에 처리량을 확실히 늘릴 수 있었습니다. 효율성과 효과성이 모두 향상되었다고 할 수 있겠네요.

저희는 CAM 연동되는 공구 검증 소프트웨어를 보유하고 있어서, 제3자 도구를 통해 작업 결과를 확인할 수 있게 됨으로써 이 소프트웨어에 대한 신뢰도가 더욱 높아졌습니다. 덕분에 직원들이 2~3시간이나 걸리는 가공 주기 동안 스핀들이 돌아가는 걸 지켜보며 앉아 있을 필요가 없어졌습니다. 직원들은 “좋아요, 공구 터치오프를 마쳤습니다. "충돌도 없었고, 30~40분 정도 걸릴 테니 타이머를 설정해 두고 나중에 돌아오면 되겠네요"라고 말하며, 공구 경로와 소프트웨어가 생성한 결과물에 대해 확신을 갖게 되었습니다.

그 자신감은 정말 대단합니다. 이는 우리가 스핀들 가동 시간을 늘리고, 무인 작업을 원활하게 진행하며, 소규모 팀으로도 더 많은 생산량을 확보할 수 있음을 의미합니다.

분명히 말해서, 소프트 조우 기능 하나만으로도 투자 비용을 충분히 회수했습니다. 설령 그 기능만 활용했다 해도, 파라곤(Paragon) 소프트웨어의 비용은 그 자체로 충분히 상쇄되었을 거라고 생각합니다.

• CAM 고객에게 제공하는 것이 어떤 영향을 미치나요?

때로는 고객들이 “저희 공급망에 있는 모든 업체가 업무에 쫓기고 있어요. 혹시 여유 용량이 있나요?”라고 문의해 오기도 합니다. 저희 협력사들 중에서도 이런 상황을 겪는 곳이 있고, 반대로 “이번엔 상황이 역전됐네요. 저희가 일정이 밀렸는데, 급한 상황이라 좀 도와주실 수 있나요?”라고 요청하는 분들도 있습니다.

가공 시간이 남는다면, 기꺼이 기계를 열어드리고 오프라인 프로그래밍을 도와드리거나 직접 부품을 가공해 드릴 수도 있습니다.

• 앞으로 CAM 어떻게 활용할 계획이신가요?

지금 시점에서는 확장성이 있는 문제라고 생각합니다. 저희는 현재 도구 라이브러리를 개선하고 있습니다. 이는 CAM 처음 도입했을 때 직면했던 과제 중 하나였습니다.

공구와 공작물 고정 장치의 표준화를 통해 우리는 공장 내 최적화 계획을 명확히 파악하고 수립하는 데 큰 도움을 받았습니다. 그렇다면 표준 레이아웃은 어떤 모습일까요? 어떤 종류의 부품이 어떤 기계에 가장 적합할까요? 이제 작업자와 프로그래머들은 “예전에는 이 작업을 제로 포인트 지그에서 수행했었는데, 이제는 진공 척에서 하는 게 더 낫다”는 점을 인지하며 서로 더 효과적으로 소통하기 시작한 것 같습니다. 그러니 이 작업의 프로그래밍 방식을 바꿔 봅시다.

이를 통해 우리는 유연하게 대응할 수 있으며, “재프로그래밍하는 데 4일이나 지연될 수는 없어. 이걸 다시 기계에 투입해야 해”라고 말할 필요 없이 신속하게 변경 사항을 적용할 수 있습니다. 이는 APQP 관점에서뿐만 아니라 운영 측면에서도 의사소통과 계획 수립을 훨씬 더 치밀하게 할 수 있게 해주었습니다. 즉, 부품을 어떻게 처리하고 어떻게 완성 단계까지 이끌어 나갈 것인지에 대한 접근 방식을 더 깊이 고민할 수 있게 된 것입니다.

• CAM 제조 및 가공 분야에 어떤 영향을 미칠 것이라고 생각하시나요?

제조업 분야에서 가장 큰 과제는 [ AI 활용에 대한] 우려를 해소하는 것이라고 생각합니다. 초기 영업 상담 및 미팅 당시, “이걸 어디에 사용할 계획이신가요?”라는 질문을 받은 적이 있습니다. 저희에게는 이것이 자연스러운 다음 단계였습니다. 어떤 작업 단계라면 이 기술이 충분히 처리할 수 있다고 확신할 수 있을까요?

만약 [CAM ]를 소프트 조와 황삭 작업에만 활용했다면, 대략적으로 계산해 볼 때 일상 업무 효율이 40~50% 정도 향상된 것으로 보입니다. 게다가 이는 다품종 소량 생산 환경에서 나온 결과입니다. 프로그래머 한 명이 6대의 기계를 담당하고 있다는 점을 고려하면 꽤 인상적인 성과라고 할 수 있겠습니다.

만약 여러분이 바로 그런 것을 찾고 계신다면, small shop 혼자 프로그래밍을 담당하며 사업을 확장하고자 small shop , 경험이 부족한 직원들에게 기초를 다지는 발판으로 삼아 프로그래밍 부서의 활력을 불어넣고자 한다면, 분명 기회가 있을 것입니다. 하지만 새로운 것에 도전하려는 의지가 있어야 합니다.

운영 및 제조 현장의 우리들은 때때로 기존의 방식에 갇혀 있는 것 같습니다. 따라서 제조 AI 도입하는 데 있어, 단순히 CAM 아니라 전 세계적인 확산에 있어서도 가장 큰 과제는 바로 이러한 고정관념을 깨는 일일 것입니다.

• 위에서 언급하지 않은 중요한 사항이 있나요?

CAM 도입을 고려 중인 분들에게 가장 중요한 점 중 하나는 단연코 모든 준비를 철저히 해두는 것입니다. 해야 할 일들을 꼼꼼히 파악하고, 미리 대비 작업을 해두어야 실제 도입 단계에 들어섰을 때 바로 업무에 착수할 수 있습니다.

매일 사용하는 공구의 공통점을 반영해 공구 라이브러리를 체계적으로 구축하지 않으면 작업 속도가 느려질 수 있습니다. CAM 공구를 추천해 준다는 점에서 훌륭하지만, 우리 모두가 경험했듯이 공구 라이브러리가 순식간에 1만 개에 달하는 다양한 공구로 불어날 수 있으며, 이는 본래의 목적이 아닙니다. 진정한 목표는 효율적이고 효과적으로 작업하는 것입니다.

그러니 일단 시작해 보세요. 충분한 사전 조사를 마쳤는지 확인하고, 상황을 제대로 이해했으며, 무엇을 위해 사용할지 구체적인 계획을 세운 뒤, 작은 규모부터 시작하세요. 조직 전체를 한꺼번에 바꾸려 하지 마세요. 매우 구체적인 목표를 설정하세요. 한두 가지 업무나 특정 기계, 또는 작업 센터를 선정하고 거기서부터 차근차근 진행하며 탄탄한 기반을 다질 수 있는 방법을 모색하세요. 일단 그 작업을 완료했다면, 그 작업 센터의 방식을 공장 전체로 확대 적용해 보세요. 그러면 그 결정을 후회하지 않을 것입니다.

[이 인터뷰는 내용을 간결하게 정리하고 편집했습니다.]

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