스마트 팩토리: 지금 여기

MTU Aero Engines는 독일 뮌헨에 있는 조립 공장에서 66시간 동안 자율적으로 작동할 수 있는 자동화된 생산 공정을 개발했습니다. 사진 제공: MTU 에어로 엔진

콘티넨탈은 독일 코르바흐 공장에 고도로 자동화된 새로운 산업용 호스 생산 라인을 구축하기 위해 490만 달러를 투자하고 있습니다. 사진 제공: 콘티넨탈 AG

Amgen은 오하이오주 뉴 올버니에 3억 6,500만 달러 규모의 스마트 공장을 건설하고 있습니다. 사진 제공: Amgen Inc.

경쟁력, 지속 가능성 및 건강을 개선하기 위해 전자 조립업체 Flex는 공급망 제어 타워 및 IIoT 기반 전자 폐기물 재활용과 같은 다양한 Industry 4.0 이니셔티브를 구현했습니다. 사진 제공 Flex Ltd.

100% 친환경 전기로 구동되는 루마니아 울미에 있는 Arçelik의 가전제품 조립 공장은 지속 가능성을 해결하기 위해 다양한 기술을 배포했습니다. 사진 제공: Arçelik

AI, IIoT 및 유연한 자동화를 배포한 후 CATL의 배터리 조립 공장은 라인 속도를 17% 높이고 수율 손실을 14% 줄였습니다. 사진 제공: 컨템포러리 암페렉스 테크놀로지(주)

중국 칭다오에 있는 하이얼 가전제품 조립 공장은 빅데이터, 디지털 트윈, 첨단 육안 검사 기술을 활용해 R&D를 가속화하고 제조 공정을 업그레이드하며 물류 일정을 개선했습니다. 사진 제공 하이얼 가전

제트 엔진의 로터 블레이드, 가이드 베인 및 기타 구성 요소는 값비싼 재료로 만들어지며 정밀한 공차로 가공됩니다. 이러한 구성 요소는 기계 센터 설정에 소요되는 시간으로 인해 일반적으로 배치로 만들어집니다. 또한 이 프로세스에는 기계를 관리하고 전환을 지원하기 위해 상당한 수의 인력이 필요합니다.

그러나 새로운 기술이 이러한 시나리오를 변화시키고 있습니다. MTU Aero Engines는 독일 뮌헨에 있는 조립 공장에서 66시간 동안 자율적으로 작동할 수 있는 자동화된 생산 공정을 개발했습니다.

공정이 시작되면 6축 로봇이 클램핑 장치에 블랭크를 배치하고 나사로 고정한 후 5개의 머시닝 센터 중 하나에 로드합니다. 기계의 드릴링, 밀링, 연삭, 측정 등 모든 것이 완전 자동화되어 있습니다. 그리고 이는 효율적입니다. 기계가 열심히 작업하는 동안 로봇은 이미 다음 부품과 도구의 준비와 후처리에 참여하고 있습니다.

MTU의 고압 터빈 가이드 베인 책임자인 크리스티안 뮐러(Christiane Müller)는 "새로운 시스템을 통해 우리는 인더스트리 4.0이 엔진 부품 생산에 대한 매우 정교한 요구 사항도 충족할 수 있다는 것을 입증했습니다."라고 말했습니다. "그리고 기존 생산에 필요한 공간의 1/3만 차지합니다."

MTU의 유연한 제조 시스템(FMS)은 회사가 전반적인 스마트 팩토리를 구축하는 첫 번째 단계입니다. 제어 시스템의 도움을 받아 시설의 머시닝 센터는 사람의 개입 없이 며칠 동안 유연하고 자율적으로 작동하면서 동시에 부품을 제조합니다.

실제로 생산라인은 사람의 개입 없이 66시간 동안 자율적으로 작동할 수 있다. FMS 프로젝트 관리자인 Marc Weiß는 "이것은 주말 내내 편안하게 연결하는 데 걸리는 정확한 시간입니다."라고 말합니다.

기계에 내장된 자율 교정 기능과 예방 유지 보수 시스템은 공정 안정성을 보장합니다. 이는 향후 훨씬 더 많은 효율성 향상을 위한 발판을 마련합니다.

직원들은 여전히 ​​연삭 휠과 기타 도구를 손으로 장착하고 제거해야 합니다. 터빈 블레이드 제조에 필요한 작업 단계의 95%에는 연삭이 포함됩니다. 그러나 드릴 비트와 밀링 커터는 머시닝 센터에서 자동으로 꺼지고 측정됩니다.

또한 이 시스템은 주문 처리를 보다 효율적이고 유연하게 만들었습니다. 이는 점점 더 작은 배치 크기로 생산해야 하고 고객 주문을 맞춤화해야 하는 업계 추세를 고려할 때 환영할 만한 발전입니다. 주문은 일반적으로 70~120개 단위로 이루어집니다. 새로운 시스템을 사용하면 높은 재정비 비용을 들이지 않고도 이러한 배치 크기를 줄일 수 있습니다.

다운타임을 최소화하기 위해 이중 구조를 갖추고 있습니다. 예를 들어, 하나의 밀링 커터는 공구 기계에 사용되고 다른 하나는 다음 단계를 위해 준비됩니다. 로봇 셀도 마찬가지입니다. 새로운 블랭크가 한 고정 장치에 고정되고 처리된 구성 요소가 다른 고정 장치에서 제거됩니다.