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  1. 테스트 프로세스

    재규어의 모든 구성 요소는 안전성, 내구성 및 품질을 위해 디자인, 개발 및 생산에 이르는 매 단계마다 수천 번의 테스트와 점검을 거치며, 이러한 과정을 통해 높은 신뢰성, 견고성 및 안전성을 보장합니다.

    • 재규어의 모든 구성 요소는 성형, 밀링, 주조 또는 프레싱 가공 단계에 앞서 수천 시간의 최적화 과정을 거치며 고도로 진보된 가상 엔지니어링 도구가 사용됩니다. 첨단 컴퓨터 유체역학(CFD) 및 컴퓨터 지원 설계(CAE) 소프트웨어는 시행착오에 기초한 실제 세계에서의 테스트 방식에 비해 훨씬 시간 효율적이고 정확하게 수백 가지의 시나리오를 시뮬레이션할 수 있으며, 이러한 기능을 활용함으로써 한결 신뢰할 수 있는 솔루션을 개발하는 동시에 수 개월의 개발 일정을 단축할 수 있습니다.

      예를 들어 차세대 인제니움 엔진의 경우, 5년이라는 개발 기간 동안 2백만 킬로미터 분량의 테스트가 실시되었으며, 그 중 많은 부분이 가상 공간에서 수행되었습니다.

      "재규어의 모든 구성 요소는 성형, 밀링, 주조 또는 프레싱 가공 단계에 앞서 수천 시간의 최적화 과정을 거치며, 고도로 진보된 가상 엔지니어링 도구가 사용됩니다.”

      다니엘 버클리(Daniel Buckley) 인제니움 프로그램 관리자

      “우리는 디자인 검증 과정을 일종의 피라미드라고 생각합니다”라며 인제니움 프로그램 관리자인 다니엘 버클리(Daniel Buckley)는 말합니다. “즉, 이전의 프로젝트와 기타 소스를 통해 조직 내부적으로 축적된 지식이 모든 것의 기초가 되고, 이를 동력 삼아 엔지니어들이 제품을 개발합니다. 또한 가상 공간에서 CAE를 사용하여 설계 솔루션을 보다 신속하고 효율적으로 반복 활용할 수 있으며, 이러한 식으로 피라미드의 꼭대기를 쌓음으로써 실제 세계의 검증 테스트를 위한 최상의 솔루션을 찾아낼 수 있습니다. 특히 인제니움의 경우, 훨씬 많은 분량의 CAE, 장치 및 구성 요소 수준의 테스트를 통해 이러한 새로운 기법을 적극 활용하였으며, 그 결과 최적화되고 신뢰할 수 있는 최종 생산 설계를 이전의 어느 프로젝트에 비해서도 신속하게 완료할 수 있었습니다.”

      CAE를 이용하면 가상 충돌 테스트는 물론 물체와의 충돌, 연석에 대한 충격, 구덩이 빠짐 등의 극한 시나리오를 포함하여 섀시와 서스펜션이 수명 주기 동안 겪게 될 가능성이 있는 모든 시나리오를 시뮬레이션할 수 있습니다. 또한 가상 CFD 윈드 터널을 이용해 차량의 공기역학 프로필을 수정하여 항력을 최소화함으로써 연비와 배기 가스 배출량을 낮추고 엔진과 브레이크의 냉각 능력을 개선하고 보다 효율적인 차내 환기 및 온도 조절 기능을 구현할 수 있습니다.

      또한 가상 분석 기법을 이용하면 디자인 및 개발 프로세스 초기에 차량을 완전하게 테스트하고 최적화할 수 있기 때문에 물리적 부품을 실제로 제조하고 다시 수정하여 제조하는 데 소요되는 지연 시간과 비용을 피할 수 있습니다. 또한 차량 생산에 따른 환경적 영향의 저감에도 도움이 되는 바, 통상적으로 재규어 모델 하나당 120만 킬로미터의 테스트 주행 거리와 290톤의 CO2 배출량을 줄일 수 있습니다.

    • 강력한 도구인 가상 엔지니어링 외에도, 신뢰성과 내구성을 입증하기 위해 실험 환경에서의 물리적 테스트가 반드시 필요합니다. 재규어는 최근 수 년간 구조 테스트 시설의 규모를 두 배로 확장하였으며, 최첨단 실험 시설의 추가적 개선을 위해 2천 2백만 파운드의 투자를 감행하였습니다.

      재규어 F-PACE 엔진 제원

      새로운 변속기 설계는 12주 동안의 연속 장치 테스트를 거치며, 도심 주행, 고속도로 고속 주행 및 트랙 드라이빙 등이 포함된 10년/240,000km의 수명 주기 테스트를 위한 시뮬레이션이 실시됩니다. 이 과정은 엔진 및 변속기 모델별로 여섯 차례 반복되는데, 이는 모든 신형 변속 장치가 72주 및 달까지 오갈 수 있는 거리에 상당하는 145만 킬로미터에 걸쳐 테스트된다는 것을 의미합니다. 또한 클러치를 가혹한 고속 변속 상황에 노출시키는 변속 사이클 테스트와 더불어 높은 수준의 토크가 가해지는 상황에서 장시간에 걸쳐 차량을 주행하는 방식으로 정적 상태 테스트가 수행됩니다.

      재규어의 엔진 또한 정적 장치 테스트와 검력계 테스트를 거쳐 완성됩니다. 예를 들어, 차세대 인제니움 엔진의 경우 실제 세계에서의 8년간의 테스트에 상응하는 72,000시간의 내구성 테스트를 통과한 후 실제 도로에서 2백만 킬로미터의 최종 검증 테스트를 마쳐야만 했습니다.

      "재규어의 엔진은 정적 장치 테스트와 검력계 테스트를 거쳐 완성됩니다. 예를 들어, 차세대 인제니움 엔진의 경우 72,000시간의 내구성 테스트를 거친 끝에 완성되었습니다."

      이른바 ‘스퀵 앤 래틀’ 테스트라고도 불리는 복합 도로 환경 테스트는 차량의 소음, 진동 및 거친 느낌을 최적화하기 위해 수행되며, 네 개의 강력한 피스톤 위에 올려진 차량이 흔들리고 요동치는 가운데 고정밀 장비를 이용해 실내의 소음을 기록합니다. 또한 이 테스트는 모든 조건에서 최적의 성능이 보장되도록 운전자만 탑승한 상태, 만차 상태 및 짐이 가득 실린 상태에서 반복 수행됩니다.

      재규어의 모든 개별 구성 요소에 대한 테스트는 환경 로보틱 듀러빌리티 셀에서 네 개의 로봇을 사용하여 수행되며, 안전 벨트 작동 및 해제, 도어 여닫힘 및 키 회전 등 모든 것을 테스트할 수 있습니다. 또한 첨단 무반향 사운드 챔버에서 차량의 소음, 진동 및 거친 느낌에 관한 품질이 정밀 조정됩니다.

      기후 실험실은 실제 세계의 가장 가혹한 기후 조건을 재현해 주며, 영국을 벗어나지 않고도 차량을 허리케인 수준의 바람이 부는 환경에서 -40ºC까지 냉각시키거나 사하라 사막을 방불케 하는 +50ºC의 온도와 1,200W/m2의 태양광 부하에 차량을 노출시킬 수 있습니다. 또한 최대 16시간에 이르는 몬순 테스트와 수분 테스트에 이어 냉동 테스트를 실시함으로써 수밀 성능을 검증합니다.

      이러한 물리적 실험실 테스트는 로터리 재규어드라이브 셀렉터와 같은 인테리어 요소로까지 확대 적용되며, 개발 과정에서 최대한 모든 상황을 가정하여 구성 요소를 험한 환경에 노출시킵니다. 사용자 컨트롤 관리자 줄리앙 존스(Julian Jones)의 말에 의하면 “특히 콜라병을 이용한 테스트가 가혹한데 이는 더운 기후 조건에서 설탕 성분이 당밀로 바뀌기 때문"이며, 드라이브 셀렉터에 스며드는 모래 또한 만만치 않다고 합니다. 각각의 테스트는 한 달에 걸쳐 수행되며, 드라이브 셀렉터가 60,000회에 걸쳐 고장 없이 주기를 완료해야 합니다.

    • 품질에 대한 재규어의 완벽주의 이념은 설계가 완료되고 생산 라인이 가동되는 단계에 이르러서도 전혀 달라지지 않습니다.

      JLR 엔진 제조 센터, 울버햄튼

      인제니움 엔진의 모든 구성 요소는 엔진 제조 센터(EMC)에서 생산되고 조립되는 전 과정에 걸쳐 이른바 ‘no faults forward(결함 없는 차를 위해)’라는 프로세스를 통해 반복적으로 테스트됩니다. 이에 관하여 인제니움 프로그램 관리자, 다니엘 버클리(Daniel Buckley)는 “EMC를 품질 면에서 세계 최고의 엔진 공장으로 만드는 것이 우리가 설정한 도전 과제”라며, 이렇게 말합니다. “예를 들어 문제가 발견될 경우, 해당 엔진에 대해 별도의 오프라인 재작업 프로세스를 시도하는 대신 생산 라인에서 이탈시켜 필요한 수준까지 분해한 후 이전 단계부터 다시 라인에 투입합니다. 이렇게 하면 엔진이 품질 관리 시스템을 우회하는 일이 절대 없을 뿐 아니라, 생산 라인이 원활히 관리되므로 최고 수준의 품질을 유지할 수 있습니다.”

      재규어는 모든 주요 구성 요소에 고유한 QR 바코드를 스탬핑하여 조립 날짜 및 위치 추적을 가능하게 하고 있으며, 레이저를 이용한 측정을 통해 사람 머리카락 두께의 6%에 불과한 3마이크론(0.003mm) 수준의 정확도를 보장합니다. 또한 세심하게 보정된 도구의 정밀도를 완벽하게 보장될 수 있도록 20ºC의 통제된 실험실 환경에서 무작위 표본에 대한 수작업 테스트를 수행합니다.

      재규어의 모든 엔진은 EMC를 떠나기 전에 특별히 설계된 장치를 통해 테스트되는데, 먼저 엔진을 시동하지 않고 72초 동안 구성 요소를 회전시키는 '콜드 테스트'가 수행되며, 그 다음으로 엔진을 가동한 후 240초의 주기 동안 최대 3,000rpm의 속도로 가속하는 '핫 테스트'가 이어집니다.

      끝으로 라인에서 무작위적으로 엔진을 내려 완전한 검력계 테스트를 수행하며, 이 과정에서 300시간(72,400km의 거리에 해당) 동안 240km/h의 속도로 엔진을 가동합니다.

      솔리헐과 캐슬 브롬위치의 차량 생산 라인에서는 라이트박스 아래에서 새로 프레싱된 알루미늄 패널이 검사되며, 일체의 흠집과 결함이 걸러집니다. 또한 섀시가 조립되는 과정에서 최첨단 레이저와 카메라가 168지점의 품질 확인을 수행하며, 그와 동시에 검사원이 수동 게이지를 이용해 패널 갭을 점검합니다. 이에 대해 캐슬 브롬위치의 생산 관리자 아서 리차드(Arthur Richards)는 “일부 차량 제조사에서 +/-3mm의 공차를 목표로 하는 것과는 달리, 우리의 목표는 +/-0.5mm”라며, “재규어의 외관과 분위기에서 높은 품질과 장인 정신이 느껴지는 것도 바로 그 때문”이라고 자부심을 표합니다.

      조립 프로세스의 끝단에서는 섀시에 투명 바니쉬를 도장하는 작업과 UV 조명을 이용한 검사 과정이 수행되며, 일체의 흠집이 표시되고 수작업으로 처리됩니다.

      섀시 도장 작업은 24시간 동안 진행됩니다. 첫째, 모든 섀시는 13개의 세척, 건조 및 헹굼 탱크를 연이어 통과하고, 첨단 전기 코팅 프로세스를 통해 알루미늄과 페인트의 안정적인 접합이 보장되며, 에뮤 깃털 브러시로 청소됩니다. “에뮤 깃털은 정전기에 쉽게 대전되며, 먼지를 끌어들이는 능력이 탁월합니다”라고 페인트 구역 관리자 나이젤 윌리엄스(Nigel Williams)는 말합니다. 이어서 “또한 깃털의 표면적이 넓기 때문에 넓은 영역을 청소합니다. 에뮤 깃털은 매우 비싸므로 효과가 좋지 않았다면 사용하지 않았을 겁니다.”

    • 재규어의 섀시에는 UV 광선, 부식성 식물 수지 및 조류 배설물에 대한 내구성이 개선된 프라이머, 베이스 코트 및 최종 클리어 코트라는 3개 층의 페인트가 도장되며, 이어 170ºC의 온도에서 한 시간 동안 열처리가 수행됩니다.

      “재규어는 늘 혁신적인 디자인과 엔지니어링을 선도합니다.”

      아서 리차드(Arthur Richards) 캐슬 브롬위치의 생산 관리자

      트림 및 마감 라인에서 섀시는 92개의 작업 공정을 거치는 동시에 약 1,000개의 부품이 차량에 추가되며, 도장이 완료된 섀시의 손상 위험을 방지하기 위해 세심한 주의 하에 작업이 가동됩니다. 또한 커버를 이용해 익스테리어 패널을 보호하는 동시에 트림 전문가들은 아일렛과 버튼 부분이 도장면에 긁힘을 일으키지 않도록 특수 제작된 의복과 신발을 착용합니다.

      생산 라인의 끝단에 이른 모든 차량은 최종 점검 단계를 거치게 되며, 수밀 상태의 보장을 위해 불과 4분 안에 6,000리터의 물을 퍼붓는 테스트에 이어 회전하는 노면 위에서 모든 기어 속도에서 고속으로 차량을 달리는 과정과 20분간의 전자 계통 진단 테스트를 통과해야 합니다.

      재규어의 품질 확인 과정은 차량이 고객에게 전달되는 순간까지도 계속됩니다. 즉, 프로세스에 사용되는 모든 육상 운송 차량, 열차 및 선박에 대해 가상 CAD 분석을 통해 부하 시뮬레이션을 위한 점검이 실시되며, 운송 도중에도 90가지의 확인 프로세스가 최대 30차례에 걸쳐 반복됩니다.

      재규어 자동차의 생산 관리자, 아서 리차드(Arthur Richards)는 "재규어는 늘 혁신적인 디자인과 엔지니어링을 선도합니다."라고 말합니다. 이어서 그는 "최종 제품이 엄격한 설계 사양을 충족하도록 하는 것이 우리의 역할이며, 모든 구성원이 이러한 개념을 준수합니다. 우리는 럭셔리 자동차를 만드는 사람들로서 품질과 신뢰성 측면에서 고객의 기대 수준을 넘어서길 원합니다."