반도체 테스트 전문기업 네패스아크(대표 이창우)는 디지털 트윈 기반 시뮬레이션을 활용해 자율이동로봇(AMR) 도입에 따른 생산공정 효율 개선 가능성을 검증했다.
네패스아크는 반도체 웨이퍼 검사공정에서 작업자가 웨이퍼 운반용 캐리어를 직접 이송하면서 발생하는 작업 부담과 낙하 등 인적 오류 위험을 줄이기 위해 물류 자동화를 추진했다.
다만 실제 생산라인에 AMR을 도입할 경우 설비 배치와 물류 동선, 로봇 운행에 따른 생산성 변화를 사전에 파악하기 어렵다는 문제가 있었다.
이에 공정혁신시뮬레이션센터의 지원을 받아 전문기업 이즈파크와 함께 반도체 검사공정의 디지털 트윈 모델을 구축하고 AMR 도입 효과를 분석했다.
대상은 반도체 웨이퍼 테스트 검사라인의 설비 77대다. 기존 생산설비 배치와 작업자 동선, 물류 이동경로 등을 분석하고 가상공간에 AMR 3대의 장비 사양과 구동체계를 반영했다.
이를 통해 작업자와 AMR 간 최적 연계방안을 검토하고, 물류 병목 해소와 생산량 향상을 위한 운영 조건을 도출했다.
시뮬레이션 결과 작업자 4명과 AMR 3대를 활용하는 조건에서 기존 공정 대비 생산량이 4.02% 증가하는 것으로 분석됐다. 이를 설비 가동률로 환산하면 1.35%에 해당하는 개선 효과다.
네패스아크는 성과조사에서 제품 개발·설계 기간 5%, 공정 리드타임 1.5% 단축 효과도 제시했다.
이번 기술지원은 신규 설비 투자에 앞서 자동화 도입 효과와 생산성 변화를 가상으로 검증하고, 최적의 투자 의사결정을 위한 근거를 확보했다는 데 의미가 있다.
네패스아크는 향후 실제 생산현장의 실시간 설비 가동률과 오작동 알람 등 데이터를 디지털 트윈 모델에 연계해 시뮬레이션 정확도를 높일 계획이다. 구축한 모델은 AMR 추가 도입과 설비 재배치, 생산량 변동에 따른 공정 최적화에도 활용할 방침이다.
네패스아크 사업담당자는 “반도체 검사공정의 생산성을 높이기 위해서는 설비 자동화뿐 아니라 물류 흐름과 운영 효율을 종합적으로 고려해야 한다”며 “이번 시뮬레이션을 통해 AMR 도입 효과를 사전에 검증하고 최적의 운영방안을 마련한 만큼, 향후 실제 생산 데이터를 연계한 디지털 트윈 고도화로 제조공정의 자동화와 생산성 혁신을 지속하겠다”고 말했다.
충북=이인희 기자 leeih@etnews.com
