전체 가치 창조 사슬에서: 배터리 생산 분야의 품질 관리

2025. 6. 2

배터리 생산의 인라인 품질 관리는 다층적 공정에서 수요가 굉장히 많지만 아주 까다로운 과제 영역이기도 합니다. 이는 전극, 셀, 모듈, 팩과 분해 및 재활용 등 배터리 생산의 다양한 층위에 적용됩니다. 이때 늘 주안점은 종합 설비 효율(OEE)입니다. 적합한 센서 하드웨어, 카메라 또는 검사 시스템의 조합, 그리고 공정에서 생성된 품질 관련 데이터를 평가하기 위한 AI 지원 소프트웨어는 여기에 중요한 역할을 합니다.

Inline quality control in battery production

전기 자동차용 배터리와 고정식 전기 저장 시스템(Energy Storage Systems, ESS)의 생산은 몹시 복잡한 공정입니다. 많은 개별 공정도 그 자체로 복잡합니다. 따라서 사용자 또는 설비가 낮은 불량률을 달성하는 건 결코 당연한 일이 아닙니다.

핵심 요인으로서의 품질 개선

이러한 이유로 배터리 생산의 “기가팩토리”에서는 품질 관리를 위한 수많은 스테이션이

표준입니다. 목표는 결함이 있는 구성품을 즉시, 가장 좋은 건 후속 가공 단계 전에 제거하는 것입니다.

이로써 비용이 절약되고 설비 운영자가 공정 내 이상을 조기에 감지하여 최대한 빨리 대응할 수 있습니다. 이와 동시에 일정하게 높은 아웃풋이 보장되어야 합니다. 왜냐하면 배터리 생산은 복잡성에도 불구하고 비용에 매우 민감한 공정이기 때문입니다. 자동차 산업 분야의 고객은 kWh당 목표 가격이 계속 감소한다고 가정하며, 국제 배터리 제조사 간 경쟁은 몹시 치열합니다. 즉, 생산량을 증대할 때뿐 아니라 전부하로 설비를 가동할 때에도 수많은 품질 관련 매개변수를 지속적으로 감시하고 안정적으로 유지해야 합니다. 이는 배터리 생산의 세 가지 핵심 영역인 셀, 모듈, 전체 배터리 팩에 모두 적용됩니다.

despite its complexity, battery manufacturing is a very cost-sensitive process

핵심 요인: 종합 설비 효율(OEE)

“Overall Equipment Efficiency”(OEE), 즉 종합 설비 효율은 생산 설비 또는 라인의 효율을 나타내는 검증된 지표입니다. 이것은 계속해서 효율적이며 중단 없는 생산을 목표로 삼는 “Total Productive Maintenance” 컨셉의 일부입니다.

이 목표를 달성하거나 거기에 최대한 근접하기 위해서는 공정을 지속적으로 점검해야 합니다. 가능한 한 빠르고 정밀하게 제어 회로에서 점검을 수행하여 신속히 대응하는 것이 가장 좋습니다. 그럼 (배터리) 생산에서 높은 성과, 높은 품질, 최소한의 불량률과 다운타임이 달성됩니다.

“Overall equipment effectiveness” (OEE) is a tried-and-proven KPI for the efficiency of a production plant or line.

인라인 품질 관리의 전 영역을 원스톱으로 해결

이를 위한 전제조건은 최첨단 센서 기술을 인라인 품질 관리에 사용하는 것입니다. SICK는 적절한 센서 및 카메라 시스템과 기타 기술은 물론이고, 배터리 생산의 품질 관리 시스템을 최적으로 선택하고 공정에 통합하는 데 필요한 노하우도 제공합니다,

다양한 기술과 애플리케이션이 사용자에게 원스톱으로 제공됩니다. 여기에는 비교적 간단한 1D 센서부터 2D 이미지 처리와 까다로운 3D 검사 시스템까지 포함됩니다. 모든 솔루션은 성능 면에서 확장성이 아주 좋으며, 포괄적인 연결성 덕분에 그 신호를 다양하게 평가하거나 상위 IT 인프라(MES, PPS, ERP…)에서 처리할 수 있습니다.