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신차개발 프로세스

신차는 나라마다 회사마다 개발형태가 다르지만 풀 모델 체인지의 신차가 양산되어 시장에 나오게 되기까지에는 기획단계, 설계단계, 시작단계, 시험단계, 양산시작단계를 거쳐야 하며 수천억원에 이르는 투자비와 통상 3~4년의 개발기간을 쏟아 부어야 한다. 따라서 각 메이커는 얼마나 개발기간을 단축할 것인가, 개발방법을 어떻게 혁신적으로 변화시킬 것인가라는 과제를 안고 있다.

기획 단계

새차를 만들려면 무엇보다 3~4년 뒤를 내다볼 수 있는 예측력을 갖고 있어야 한다. 하나의 예로 신차가 개발에 걸리는 기간이 3~4년, 양산 후 단종할 때까지 5~6년, 단종되기 전에 나온 차가 폐차되려면 8~10년이 걸릴 것이다. 따라서 어떤 모델이 기획되어 사라질 때까지 적어도 16~20년의 기간동안 시장과 고객에게 받아들여지도록 기획되어야 한다. 새차의 성패여부는 기획과 시장조사에 달려 있다고 할 만큼 중요하다. 자사와 경쟁사의 동향과 세계적 수준을 냉정하게 평가, 분석하여 중장기 상품기획서를 작성하고 이어 구체적인 개발목표를 설정한 제품개발 계획을 만들어 최고 경영층의 승인을 받는다. 이에 앞서 신차개발에 필요한 조직을 구성하는데 먼저 개발 총지휘감독으로 개발제품의 프로젝트 매니저(PM)를 연구소 고위중역급에서 선임한다. 총괄 PM은 다시 각 부문 PM과 아이디어를 모으는 회의를 거듭하면서 제품개념을 개발(Concept Development)하고 개발모델을 확정한다.

개발하려는 상품의 컨셉이 정해지면 다시 수개월동안 세부검토를 거쳐 구체적인 차량의 개발계획을 정하게 된다. 여기에는 신차의 설계와 생산을 위한 기본제원을 검토하고 실내 스페이스 레이아웃을 설정한다. 동시에 연비와 성능, 내구신뢰성, 차량중량, 엔진방식, 각 기구의 메커니즘 등을 어떻게 설정할 것인가를 면밀히 검토한다. 이때 가장 경쟁차나 앞선 차를 벤치마킹하기 위해 차량을 뜯어 분석(Tear Down)해서 구조, 재질, 무게 등의 설계 목표를 설정한다.

선행개발

하나의 새로운 자동차모델은 일반적으로 향후 10년 정도의 기술동향을 예측하는 기초연구나 신기술개발 등을 제품개발에 앞서 거쳐야 하는데 이를 선행개발이라고 부른다. 선행개발(先行開發)은 기초공학연구, 소프트웨어연구, 전자공학, 물리학, 인간공학 등의 다양한 연구분야에 걸쳐야 하는데 주로 차량성능, 소음진동, 안전, 연비, 대체연료, 공기역학, 신소재, 카 일렉트로닉스, 신엔진, 신변속시스템 등의 개발과 개선에 주력하고 잇다. 신제품계획 승인 전에 엔진, 변속기, 현가장치 등과 같은 주요기능 부품의 설계, 프로토타입 조립, 시험까지를 포함하는 선행개발(Advanced Engineering)은 제품개발 전에 대부분 먼저 이루어지고 있어야 한다. 이러한 선행개발은 파워트레인과 플랫폼의 개발이 중심이 되는데 엔진이 주축을 이루는 파워트레인의 개발이 완료되면 전체 제품개발의 약 40%가 완성되었다고 볼 수 있으며 플랫폼까지 개발이 끝나면 약 80%가 사실상 이루어진 것으로서 신제품개발은 바로 선행개발의 성패에 달려 있다고 해도 과언이 아니다.

디자인 단계

기획단계는 대부분 기획이나 마케팅부서를 중심으로 진행되나 디자인 단계부터 연구소로 업무가 넘어가 디자인팀과 설계팀이 본격적으로 작업에 들어간다. 디자인팀은 신차개발 방침이 정해지면 곧바로 외형디자인 작업을 시작한다. 첫번째 작업은 디자인 컨셉트를 결정하는 일이다. 이 과정은 경쟁차를 분석하면서 도화지에 스케치와 거듭되는 회의로 4~5개월 동안 보통 수천 장의 이미지 스케치를 만들며 기본제원의 골격을 설정한다. 자동차 디자인은 기능성과 미적 감각을 동시에 만족시켜야 하므로 독창적인 아이디어가 요구된다. 국내 메이커들은 그동안 미국의 IDEA, 영국의 IAD, 이탈리아 피난파리나, 이탈디자인 베르토내 등 대자인 전문용역업체(카로체리아)에 신차 디자인을 의뢰해왔으나 최근 국내 전문인력이 생기고 실려도 늘어나 국산 디자인을 쓰는일도많아지고 있다. 두번째 작업은 아이디어를 전개하는 단계이다. 이 과정은 이미지 스케치를 넘어 아이디어와 세부적인 부부까지 스케치를 그린 후 스케일모델, 인테리어 팩키지모델, 컨셉트 모델을 만드는 것이다. 이 단계에서 차량의 기본 레이아웃이 설정되며, 전체적이 외형이 그려진다. 이를 위해 가장 정확하게 실물의 완성된 상태를 표현하는 기능으로 렌더링(Rendering)과 테이프 드로잉, 더 나아가 스케일모델과 클레이모델을 만들어 보기도 한다. 세번째 작업은 품평, 즉 프레젼테이션 단계로 설정한 제품과 디자인의 컨셉을 확인하고 기술적인 요구와 기준을 검증한다. 이 과정에서 렌더링, 1/1 테이프 드로잉, 1/1클레이 모델을 만들고, 끝으로 디자인을 결정하는 단계로 최고 영영층의 승인을 받아 사양을 확정한다. 그리고 최종 모델을 만들고 차체의 형상을 3차원 측정기로 선도(Skin Fairing)를 함으로써 디자인이 끝나고 설계와 시작(試作)이 본격적으로 이루어지게 된다.

설계단계

차량개발에서 가장 중요한 의사결정 사항인 제품기획, 디자인 모델 고정, 목표원가, 목표중량, 목표성능 등을 달성하기 위한 구체적인 활동을 하는 것이 설계단계이다. 먼저 시작차 제작용 시작도면(試作圖面)으로 시작차를 만들고, 다시 양산차 정식도면(正式圖面)을 만들어 이를 수정보완하여 최종적인 양산도면(量産圖面)과 사양을 확정한다. 설계는 크게 차체설계, 의장설계, 새시설계, 전자설계로 나누어지며 처음부터 컴퓨터로 설계, 해석, 제도(CAE.CAD/CAM)가 이루어진다.

시작단계

시작(試作)은 설계사양의 품질을 확인하고 신차의 제반성능을 최단시일내에 양산에 준하는 품질로 제작하는 것으로 시작차(Prototype Car)는 양산차의 원형(原型)을 이룬다. 시작의 목적은 차량 및 부품의 제작 문제점을 개선하고 설계 품질을 확인하며 생산성, 정비성, 상품성을 검토하는 일련의 업무를 수행한다. 시작의 종류로는 신차 설계품질을 양산 전에 확인하는 시작차(Prototype Car), 장기간 소요되는 부품을 선행개발하기 위한 시험차(T-Car : Test Car), 시스템 연구 개발을 위한 용도차(Mechanical Prototype Car) 외에 유닛 제작과 신제조공법 개발 및 적용 연구 등이 있다.

시험단계

자동차는 시험(試驗)의 산물이라고 할 만큼 시험의 과정과 종류도 많고 또 중요하다. 시험은 개발단계에 따라 선행시험, 시작차시험, 파이럿트카(Pilot Car)시험, 생산차시험으로 나누어지며 시험항목은 진동소음, 충돌, 방청, 가속, 내구성, 성능시험 등이 있다.

생산준비단계

최종설계가 확정되어 도면이 배포되면서 생산공정 설정계획에 따라 외제는 부품조달업체에서, 내제는 생산기술에서 설비, 치구, 금형, 공구, 게이지 등의 세부사양을 결정하여 발주, 설계, 제작, 설치, 조정이 이루어진다. 양산에 필요한 공정정비가 완료되면 작업자를 배치하여 정규의 상태에준하여 선행양산(Pilot Production)을 보통 3~5단계로 나누어 수백 대를 시험생산한다. 이때 종합품질을 확인하고 설비와 부품의 각종 미비점을 수정보완하며 작업표준서, 작업요령서, 품질검사 표준서 등 각종 매뉴얼을 정비한다.

양산단계

선행양산의 문제점을 수정·보완하여 양산 1호차(Job #1)가 생산개시되면 모든 개발과정이 종료된다. 그러나 양산시점(SOP:Start of Production) 이후에도 생산과 품질의 조기 안정을 우항 비상체지로 조직을 운영하여 완전한 양산체제를 빨리 갖추어야 한다.