중대형 가공 공정에 적합한 모니터링 시스템
파워트레인에 들어가는 조인트 핀 생산공정 적용
공정 에러 조기 식별이 핵심
계측 분야의 글로벌 선도기업인 마르포스(Marposs)의 계열사 아티스(ARTIS)는 공작기계 모니터링 분야에서 두각을 나타내고 있다. 공정 중 오류가 발생할 수 있는 상황을 초기에 식별해내어 Downtime의 가능성을 애초에 방지하는데 핵심을 두고 있다. 이와 함께 기존 공정과의 완벽한 호환도 고객 입장에서 매우 중요한 문제이다.
“모든 것이 자동으로 운영되기 때문에 굳이 항상 확인할 필요가없습니다!” 독일 오펜바흐에 위치한 GKN Driveline사의 생산플래너 Uwe Runow가 ARTIS사의 툴&프로세스 모니터링 시스템인 ‘Genior Modular’ 제품을 적용한 소감이다.
세계적인 자동차 및 우주항공 엔지니어링 그룹인 GKN 독일 본사에서는 중형부터 프리미엄 등급의 자동차에 납품되는 파워트레인을 생산하고 있으며, 그 규모가 매년 125만대 수준이다.
GKN은 생산공정 내의 툴&프로세스 모니터링을 위해 ARTIS 시스템을 수십년간 사용해온 가운데, 최근에는 새롭게 구축된 중/대형 시리즈 생산 공정에 적합한 ‘Genior Modular(GEM)’ 자동화 시스템을 도입했다. GEM제품을 최초로 도입한 업체인 GKN은 그간 15년 동안 ARTIS 모니터링 시스템을 지속적으로 사용해온 GKN은 ARTIS의 초기모델부터 CTM card에 이어 전자동 GEM시스템까지 도입해왔다. 이들은 모두 GKN의 생산성 유지에 핵심적인 역할을 해 왔으며, 지속적인 시스템의 유지는 기존 프로세스와의 완벽한 호환이 가능토록 했다.
셧-다운 시간 ‘제로 달성’을 위한 조합
이번에 적용된 공정은 조인트 핀의 가공완제품 생산을 위해 선반과 밀링머신(EMAG사)이 조합된 5개의 신규 생산라인인데, 다양한 공작물의 내·외부 절삭 가공이 이 공정에서 이루어진다. 이 라인에 설치된 제어장치(컨트롤러)는 ‘Siemens 840D SLs’이며, 새로 도입한 ARTIS의 ‘Genior Modular’시스템과 완벽한 호환을 이루고 있다.
현재 카이저슬라우테른(Kaiserslautern) 공장에서도 유사한 2개의 라인이 가동되는데, 역시 GEM으로 프로세스 모니터링이 이루어지고 있으며, 이 모든 라인에서 한 해 5백만 개 이상의 핀이 생산되고 있다.
ARTIS의 모니터링 시스템 도입의 가장 큰 목적은 역시 장비들의 셧-다운 시간을 줄이기 위함이었다. 반복적인 측정과 셋업 과정에서 어쩔 수 없이 발생하는 기계의 downtime(비작동시간)은 4~8시간에 이르렀으며, 만약 충돌이라도 발생하게 되면 이보다 더 많은 시간이 소모되는 상황이었다. 주 18회의 쉬프트가 발생하기 때문에 장비의 downtime(비작동시간)이 관리되지 않으면, 강도 높은 작업환경에서 추가적인 심각한 문제를 초래할 수 있다. 결국 이러한 문제가 심각한 상황으로 전개되기 전에 공정 에러를 초기에 식별 능력은 모니터링 시스템의 필수적인 요건이다.
Genior Modular(GEM) 한눈에 보기
•모듈 생산용 공작기계를 위한 모니터링 시스템
•파손 및 결함 감지
•선택적 마모 감지
•적응제어(Adaptive Control)를 통한 사이클 타임 단축 적용 가능
•최대 동시 10개 가공프로세스 모니터링 가능
•변수(한도) 설정 불필요
•공정 변동시 자동 조절 기능
•오신호로 인한 방해의 최적 감소
•모듈형 구조 - 확장가능
•Profibus 통신을 통한 무센서 테이터 전송
•최대 8개의 외부 확장 센서 연결
•제어장치와의 연결: 840D PL 또는 SL (요청 시 기타 장치 가능)
•DIN 레일을 이용한 쉬운 조립
자료제공 | 마르포스 코리아(www.marposs.com)
MARPOSS
샤프트 측정을 위한 Optoelectronics flexible 측정기
최근 마르포스는 샤프트 측정에 최적화된 광학식 플렉시블 측정기를 선보였다.
캠샤프트, 트랜스미션 샤프트, 크랭크샤프트와 같이 복잡한 형상을 지닌 샤프트류의 형상측정은 여간 까다로운 게 아니다. 마르포스의 측정기는 이러한 문제를 단번에 해결하고 있다. 광학식 측정기는 최근 다품종 생산, 부품의 복잡·소형화, 측정 요구의 다양화 추세와 함께 보급이 빠르게 확대되고 추세이다. 마르포스 플렉시블 측정기의 경우에도 비접촉식으로 이루어지므로 접촉식 타입에 비해 다품종의 샤프트 측정이 가능하며, 셋팅 및 프로그래밍이 용이하다. 한 공장에서 다양한 샤프트 형상의 측정을 해야 하는 경우 특히 효과적이다.
자동화 시스템과의 연계하여 로봇 및 갠트리 로더를 이용한 로딩-언로딩 시스템 적용이 가능하다. 이는 무거운 샤프트의 이동에 의한 공정부하 문제를 해결할 수 있다. 기타 특징을 살펴보면, 수직형 lay-out 구성으로 최고의 측정성능을 보장하고 있으며, 고속의 수직 축 모션 속도와 가속은 싱글라인 적외선 빔과 Z축 구동 시스템으로 인해 사이클 시간을 단축시킨다. 샤프트의 셋팅은 수평 또는 수직 모두 가능하며, 최대 직경 155mm, 최대 길이 1,000mm까지 측정 가능하다. Journal 직경, Roundness 및 taper, 거리 및 폭, undercut 검사, radial 및 axial runout, 각도, chamfer 측정에 적용할 수 있다. 단, 부품이 깨끗하고 건조한 상태여야 한다.
