아침에 사출·프레스 현장에 가면 생산팀의 “3호기 금형 교체 언제 끝나냐”는 전화, 품질팀의 “캐비티 하나에서만 치수가 튄다”는 보고, 외주 금형업체의 “연마 끝났는데 언제 가져가냐”는 문의가 한꺼번에 몰린다. 금형·치공구관리 담당은 오전에는 교체 일정에 맞춰 금형을 내리고 올리느라, 오후에는 보수 맡긴 금형을 찾고 몇 번 찍었는지 헤아리느라 하루가 끝난다. 그런데 이게 ‘교체가 느려서’가 아니라, 금형 정보·교체 절차·샷수 기록이 따로 놀아서인 경우가 대부분입니다. 제조업 직무별 업무 시리즈의 열세 번째 회로, 오늘은 금형·치공구관리 직무가 무엇을 하고 어떤 문서와 기준을 쓰며 무엇으로 평가받는지 실무 순서로 정리합니다.
1. 금형·치공구관리가 늘 “일단 돌려보자”에 끌려다니는 이유
금형·치공구관리 담당이 매번 ‘감’으로 판단하게 되는 원인은 대개 이 넷으로 수렴합니다.
- 금형 정보가 흩어져 있다 — 설계 도면은 외주업체 메일에, 캐비티 수·재질 사양은 구매 발주서에, 교체 이력은 작업자 메모에 있다. 같은 금형이 또 문제를 일으켜도 지난번 조치를 찾는 데 시간이 더 걸린다.
- 교체(셋업) 시간이 들쑥날쑥하다 — 숙련자가 바꾸면 30분, 신입이 바꾸면 2시간이다. 표준 절차와 준비물이 정해져 있지 않으니 매번 사람 손에 걸린다.
- 샷수·수명 관리가 안 된다 — 금형마다 설계수명(예: 몇만 샷)이 있지만 실제로 몇 번 찍었는지 세는 사람이 없다. 수명이 다 됐는지는 치수가 틀어지고 나서야 안다.
- 보수 이력이 안 남는다 — 연마·용접·부품 교환을 외주로 맡겨도 언제·무엇을·왜 고쳤는지 기록이 없다. 다음 보수 때 같은 문제를 처음부터 다시 진단한다.
즉 금형·치공구관리는 ‘빨리 바꾸는 기술’만의 문제가 아니라 금형 정보·교체 절차·수명 기록의 문제입니다.
2. 금형·치공구가 보는 숫자 — 구분과 성과 지표
금형·치공구는 크게 두 갈래로 나뉘고, 각각 보는 숫자가 다릅니다.
- 금형(사출 금형·프레스 다이) — 캐비티 하나짜리 싱글 캐비티와 여러 개를 한 번에 찍는 다캐비티로 나뉜다. 캐비티 수가 많을수록 생산성은 오르지만 금형 제작비·보수비도 함께 오른다.
- 치공구(지그·고정구·게이지·전용 공구) — 가공·조립 위치를 고정하는 지그·고정구, 치수를 재는 게이지, 특정 공정에만 쓰는 전용 공구로 나뉜다. 금형보다 수명은 길지만 관리를 놓치면 치수 불량의 원인이 된다.
그리고 이 업무는 보통 이런 지표로 평가받습니다. 이름과 집계 기준은 회사마다 다릅니다.
- 캐비티 수·캐비티당 생산량 — 캐비티가 늘수록 1사이클당 생산량은 늘지만, 캐비티 사이 치수 편차도 함께 관리해야 한다. 필요한 캐비티 수는 글 아래 캐비티 수 계산기로 가늠해 볼 수 있다.
- 공구수명(샷수·타수 대비 잔존수명) — 설계수명 대비 지금까지 찍은 샷수·타수의 비율. 잔존수명이 얼마 안 남았는데도 모르고 쓰면 치수 불량이나 파손으로 이어진다. 계산은 공구수명 계산기로 해 볼 수 있다.
- 교체(셋업) 시간 — 금형을 내리고 새 금형을 올려 첫 양품이 나올 때까지 걸리는 시간. 교체 중 멈춰야만 하는 내부 작업과 미리 준비할 수 있는 외부 작업을 나누는 SMED 기법으로 줄인다. 교체 순서 계산기로 단계별 시간을 정리할 수 있다.
- 금형 가동률·고장 정지 시간 — 금형 문제(파손·이물·냉각 불량 등)로 설비가 선 시간. 특정 금형에서 반복되면 보수가 아니라 교체·재설계를 검토할 신호다.
- 금형당 불량률 — 같은 설비·같은 재료인데 금형만 바꿨을 때 불량률이 달라지면 금형이 원인이라는 뜻이다.
교체시간만 줄이면 ‘빨리 바꾸는 팀’이 되고, 수명 관리가 안 되면 교체 뒤에도 불량이 반복됩니다. 교체시간과 공구수명을 함께 봐야 교체가 생산성과 품질 모두에 도움이 되는지 알 수 있습니다.
3. 금형·치공구관리 실무 5단계 — 금형대장에서 폐기 판단까지
금형·치공구관리 담당의 하루는 이 5단계가 금형마다 다른 속도로 겹쳐 돌아가는 일입니다. 앞 단계가 비어 있으면 뒤 단계에서 반드시 막힙니다.
- 금형대장·관리번호 정하기 — 금형·치공구마다 관리번호, 캐비티 수, 재질(공구강 종류), 설계수명, 보관 위치, 제작사·도면 위치를 금형대장 한 곳에 모은다. 사용 설비·제품 품번과 연결해 두면 교체 시 바로 찾을 수 있다.
- 신규 제작·검수 — 설계 도면을 검토해 외주 제작을 발주하고, 1차 샘플로 사출·프레스 시작(試作)을 진행한다. 캐비티별로 치수를 재서 편차가 기준 안에 드는지 확인한 뒤 양산 승인을 낸다.
- 교체(셋업) 표준화 — 설비를 세우기 전에 미리 끝낼 수 있는 외부 작업(다음 금형 준비, 공구·지그 세팅)과 반드시 멈춰야 하는 내부 작업(금형 탈착·높이 조정·시운전)을 나눠 절차를 표준화한다. 작업 순서와 사람별 역할을 정해 두면 교체시간이 사람에 따라 벌어지지 않는다.
- 샷수·수명 관리 — 설비 카운터나 생산 실적으로 금형별 샷수·타수를 기록하고, 설계수명 대비 잔존수명을 금형이력카드에 남긴다. 보수 주기가 되면 연마·용접·부품 교환을 외주로 맡기고, 무엇을 고쳤는지 반드시 기록한다.
- 폐기·재설계 판단 — 캐비티 손상, 치수가 기준을 벗어나는 빈도, 보수 비용과 신규 제작 비용을 비교해 폐기할지 재설계할지 정한다. 다캐비티로 바꾸거나 재질을 상위 공구강으로 바꾸는 재설계도 이 단계에서 검토한다.
한 주로 펼치면 리듬은 대개 이렇습니다.
- 매일 아침 — 오늘 교체 예정 금형과 생산계획 확인, 전날 금형 관련 이상(파손·치수·냉각) 인계 사항 점검.
- 매일 낮 — 교체 작업 지원, 외주 보수 맡긴 금형 진행 확인, 샷수·수명 기록 업데이트.
- 매주 — 금형별 가동률·고장 정지 시간 정리, 수명이 얼마 안 남은 금형 목록 확인, 밀린 보수 일정 점검.
- 매월·분기 — 교체시간 실적 보고, 다음 분기 보수·재설계 계획 확정, 치공구 재고·게이지 정밀도 점검.
안전 규정도 금형·치공구관리가 함께 챙기는 일입니다. 프레스·전단기의 금형을 부착·해체·조정하는 작업 중 근로자 몸이 슬라이드 작동 범위 안에 있을 때는 안전블록을 사용하는 등 슬라이드가 갑자기 작동해 일어나는 위험을 막는 조치를 해야 한다는 의무가 산업안전보건기준에 관한 규칙 제104조(금형조정작업의 위험 방지)에 정해져 있습니다. 사출성형기 등 신체 일부가 말려들어갈 우려가 있는 기계에는 게이트가드 또는 양수조작식 방호장치를 설치하되, 게이트가드는 닫히지 않으면 기계가 작동되지 않는 연동구조여야 한다는 규정은 같은 규칙 제121조(사출성형기 등의 방호장치)에 있습니다. 교체·조정 작업 절차에 이 두 가지를 반드시 포함해야 합니다.
쓰는 문서는 금형대장, 금형이력카드, 교체(셋업) 작업표준서, 샷수·수명 관리표, 보수 발주서가 기본입니다. 시스템은 설비보전과 같은 CMMS의 금형 모듈로 관리하거나, 별도 금형관리 엑셀·시트로 시작하는 경우가 많습니다. 문서 이름은 회사마다 달라도, 금형 관리번호 하나로 캐비티 정보·교체 기록·샷수·보수 이력이 이어지는지가 핵심입니다. 같은 양식을 현장에서 쓰려면 글 아래 관련 문서양식을 받으면 됩니다.
4. 현장에서 자주 터지는 문제 4가지
① 교체할 때마다 걸리는 시간이 다르다 표준 절차 없이 사람 손에 맡긴 결과다. 교체 작업을 내부·외부 작업으로 나눠 작업표준서로 고정하고, 숙련자가 아니어도 비슷한 시간에 끝나는지 실제로 측정해 확인해야 한다.
② 캐비티 하나에서만 치수가 다르게 나온다 캐비티별로 마모·냉각 속도가 달라서 생기는 문제다. 캐비티별 치수를 정기적으로 재서 금형이력카드에 남기고, 편차가 커지면 전수가 아니라 해당 캐비티만 먼저 보수한다.
③ 수명이 다 된 금형을 모르고 계속 쓴다 샷수를 세지 않고 “최근 몇 달 괜찮았으니 괜찮겠지”로 판단한 결과다. 설계수명 대비 잔존수명이 일정 비율 아래로 내려가면 자동으로 알려주는 기준을 두고, 그 전에 보수 일정을 잡는다.
④ 외주에 보수 맡긴 금형이 언제 돌아올지 모른다 발주만 하고 진행 상황을 확인하지 않은 결과다. 보수 발주서에 예상 완료일을 받아두고, 그 금형을 쓰는 생산계획과 미리 맞춰 둬야 교체 당일에 당황하지 않는다.
5. 개선 로드맵 — 감으로 세는 샷수에서 자동 추적까지
금형관리 시스템을 한 번에 바꿀 필요는 없습니다. 성숙도에 맞춰 단계적으로 올라가면 됩니다.
- 1단계 (표준화) — 금형대장과 관리번호, 교체 작업표준서, 샷수·수명 관리표 양식을 하나로 고정한다. 기록 기준이 같아야 금형별 수명·교체시간을 비교할 수 있다.
- 2단계 (연결) — 금형 관리번호로 교체 이력·샷수·보수 기록·사용 설비를 한 화면에서 보게 묶는다. 엑셀로 시작해도 되고, 규모가 커지면 CMMS나 MES의 금형 모듈로 옮긴다.
- 3단계 (자동화) — 설비 카운터와 연동해 샷수를 자동으로 집계하고, 설계수명에 다가가면 알림이 가게 한다. 교체시간도 설비 신호로 자동 측정해 사람이 스톱워치로 재지 않게 한다.
- 4단계 (지능화·AI) — 쌓인 캐비티별 치수 데이터와 보수 이력으로 어느 금형이 다음에 문제를 일으킬지 미리 예측한다. 과거 보수 기록에서 비슷한 증상과 조치 방법을 찾아 외주 보수 지시에 바로 활용한다.
핵심은 1·2단계(같은 기준으로 쌓인 금형 기록) 없이 3·4단계(자동 추적·AI)로 건너뛰면 반드시 실패한다는 점입니다. 샷수를 자동으로 세도, 그 금형이 과거에 어떤 문제를 일으켰는지 기록이 없으면 예측할 근거가 없습니다. 설비 가동 데이터와 보전 기록을 공장 전체 시스템으로 묶는 순서는 설비보전 직무 가이드에서 다뤘습니다.
스마트팩토리·AI 시대의 금형·치공구관리
금형·치공구관리는 생산성과 품질이 동시에 갈리는 자리입니다. 같은 제품을 만드는데도 금형 상태 하나로 불량률이 달라지고, 교체 한 번으로 라인이 몇 시간 서느냐가 결정되기 때문입니다. 디지털·AI가 이 업무를 바꾸는 지점도 여기에 있습니다. 샷수를 손으로 세고, 캐비티 치수를 수첩에 적고, 지난 보수 기록을 찾아다니는 반복은 시스템이 맡고, 사람은 어느 금형을 먼저 보수하고 언제 폐기할지를 판단합니다. 다만 금형을 내리고 올리고 조정하는 교체 작업의 안전은 여전히 사람이 안전블록과 방호장치를 직접 확인해야 하는 몫입니다. 좋은 금형·치공구관리는 빠른 손이 아니라, 관리번호 하나로 이어진 정보·교체 절차·수명 기록에서 출발합니다.
CONTIS는 금형대장·관리번호 정리부터 교체(셋업) 표준화, 샷수·수명 자동 추적, CMMS·MES 연동, 보수·재설계 의사결정까지 금형이 덜 서고 오래 쓰이는 공장을 만드는 여정을 함께합니다. 금형관리 체계 진단·스마트팩토리 구축이 필요하시면 문의해 주세요.