[첨단 헬로티] 시라에 하지메 (白江 肇英) 光洋주조(주) 동사는 약 20년 전에 미에현(三重縣) 이가시(伊賀市)로 공장을 이전, 주철주물을 제조해 창업 62년을 맞이했다. 생산 능력은 월산 500t, 자동차용 프레스 금형이 사업의 주이다. 프레스 금형 메이커에 단납기로 주물 소재를 제공함으로써 일본 제조에 공헌하고 신뢰받는 주조회사를 목표로 하고 있다. 약 20년 전부터 풀 몰드 주조법에서 이용하는 발포 모형 제작을 내제화했다. 발포 스티롤 가공 전용의 머시닝센터(MC)를 도입, CAD/CAM을 이용해 모형을 제작해 왔다. 최근에는 IoT 팀을 발족시켜 여러 가지 대응을 해 왔으므로 소개한다. IoT의 대응 배경 동사는 약 15년 전부터 풍력발전용 하우징을 양산 주조해왔다. 그러나 리먼 쇼크 후에 생산량이 급감, 이전부터 개발하고 있던 풀 몰드 주조법으로 다품종 소량 생산에 특화함으로써 생존을 도모할 필요가 있었다. 또한 젊은층이나 외국인 작업자 비율이 증가함으로써 기술의 지도, 작업표준화를 위한 대책이 필요해지고 있다. 더구나 최근 인터넷 클라우드 서비스가 충실해진 것을 배경으로 대기업뿐만 아니라 중소기업에서도 업무의 디지털화나 IoT, ICT의 도입이
[첨단 헬로티] 스즈키 다이스케 (鈴木 大輔) ㈜산와금형 신카이 준코 (新開 潤子) 安城비즈니스콩셰르주 동사는 아이치현(愛知縣) 안죠시(安城市)에서 자동차 부품 모듈 메이커용으로 프레스 금형과 몰드 금형을 생산하고 있다. 주로 3차원 형상이 복잡한 몰드 금형과 다이스강이나 하이스강 등 고경도 재료의 가공이 필요한 프레스 금형을 중심으로 제작하고 있으며, 특히 단단하고 복잡한 형상의 금형 설계․가공을 주로 하고 있다. 또한 우리 금형 업계에서는 시제작품 개발․생산 기술 개발․양산 기술 개발의 사람․시기․장소가 다른 경우가 많고, 각각에 독자적인 노하우를 가지고 일을 하기 때문에 시제작품이 양산되었을 때에 형태가 바뀌어 버리는 케이스도 있다. 이에 동사에서는 금형의 설계에서 시제작, 양산까지의 전공정을 서포트하는 ‘양산시제작 일관 서포트’를 내걸고, 고객의 ‘래버러토리’로서 개발을 설비면․기술면에서 도와줌으로써 고객의 경쟁력 향상에 공헌하는 체제를 갖추고 있다. 사무 부문에서 IoT의 도입을 개시 금형 업계에서 'IoT 활용'이라고 하면, 설비의 가동 상황
[첨단 헬로티] 마에카와 아스카 (前川 明日香), 나가누마 츠네오 (長沼 恒雄) 아스카컴퍼니(주) 동사는 플라스틱 사출성형품의 제조․판매를 주업으로 하며, 라이프 사이언스․식품․코스메트리․문구․토이레터리 분야용 제품을 제조하고 있다. 그 제조 과정에서 축적한 기술로서 제품을 평가하는 측정기기의 개발․판매나 금형의 메인티넌스, 자사 개발의 전수 화상 검사 시스템의 개발․판매도 하는 등 반세기에 걸쳐 다양한 사업 분야에서 축적한 풍부한 지식의 제공에 노력하고 있다. IoT 도입에 대응한 배경 최근 플라스틱 성형품에 대한 요구 품질 레벨이 높아지고 있으며, 보다 안전하고 안심되는 제품의 확실한 제공(납기 관리도 포함)이 요구되고 있다. 그 요구에 대응하기 위해서는 ①안정된 연속 생산을 하는 것, ②불량품이 발생해도 유출시키지 않는 것이 중요하며, 동시에 그들의 트레이서빌리티의 확보가 필요하다. ②에 대해서는 전수 자동 화상 검사 시스템(CiS ; Camera information System)을 자사 개발, IoT화에도 성공하고 있다. ①에 대해서
[첨단 헬로티] 제조 분야는 계속 변화하고 있다. 100년 전 공장 가동을 위한 주된 에너지는 고용인들의 수작업와 그들이 지닌 개개인의 힘에 의존했다. 공장은 발전을 거듭하면서 최근의 공장은 엄청난 양의 전기 전력을 소비하고 있다. 이러한 전력은 공장을 효율적으로 가동하기 위한 컴퓨터, 자동화 장비, 로봇에 사용되고 있다. 하지만 사용할 수 있는 전기 에너지는 무한하지 않다. 그렇다면 이러한 에너지를 효율적으로 사용하기 위해서 어떤 일들이 진행되고 있을까? 에너지 효율을 높이려면? 공장은 우리가 구입하고 매일 사용하는 상품을 생산하기 위해서 많은 전력을 필요로 한다. 작은 공장은 한 가정에서 한 달 동안 쓰는 에너지를 일주일에 소비할 수 있다. 규모가 큰 공장은 이 양을 하루에 소비하거나 단 몇 시간 만에 소비할 수도 있다. 우리가 소비하는 상품을 합리적인 가격으로 유지할 수 있으려면, 공장에 로봇을 도입하는 등 자동화 수준을 높여야 할 뿐만 아니라 이러한 기계들이 전기 에너지를 효율적으로 사용하도록 해야 한다. 이러한 목표를 실현하기 위해서 전자 업계가 중요한 역할을 하고 있다. 특히 전자 부품과 소재를 연구하고 설계하고 개발하는 모든 과학자들과 연구자들의
[첨단 헬로티] 인더스트리 4.0: M2M 통신으로 전력 효율 향상 바로 이 지점에서 진가를 발휘하는 것이 인더스트리 4.0이다. 이 용어는 폭넓은 의미로 사용되고 있는데, 일반적으로 차세대 산업 혁명이라고 할 수 있다. 이것은 상호 통신의 시대로, 로봇과 다른 제조 장비가 서로 통신하고 또 사람 작업자와 통신함으로써 공장에서 상품 생산을 더 효율적으로 할 수 있다. 효율 향상이 필요한 한 영역이 전력 소비이다. 기계들이 서로 조율할 수 있다면, 각각의 에너지 사용을 고르게 하고 전력 수요의 갑작스러운 변동을 줄일 수 있다. 그러면 위에서 언급한 것과 같이 에너지를 좀 더 효율적으로 사용할 수 있다. 컨베이어 벨트에서 물건을 집어 들어서 박스에 넣는 경우라고 했을 때, 준수되어야 할 타이밍 제약이 있을 것이다. 이럴 때 기계들이 서로 통신할 수 있다면, 종합적으로 좀 더 효율적인 작업 순서를 찾아내고 그럼으로써 전력 사용을 좀 더 고르게 할 수 있다. 인피니언, 에너지 절감에 기여 인피니언은 다양한 유형의 전력용 반도체 제품을 제공한다. 최근까지만 하더라도 이러한 반도체는 주로 순수 실리콘 서브스트레이트를 기반으로 했다. 이것은 실리콘 칩이 만들어지는 재료이
[첨단 헬로티] POSITAL의 새로운 중공축 키트 인코더는 회전축의 주위에 회전위치측정 센서(로터리 인코더)를 설치하여야 하는 응용에 적합하도록 설계됐다. 30mm, 또는 50mm의 대구경 축경과 멀티턴 카운터를 지원하여, 서보모터, 피드백 제어 방식의 스테퍼 모터 및 로봇 관절 등의 위치제어를 위한 최적의 솔루션이 될 것이다. POSITAL의 중공축 키트 인코더는 높은 정밀도, 설치에 편리한 허용공차 및 견고한 신뢰성을 보장하는 고도의 정전용량 측정 기술을 기반으로 하고 있다. 또한, 배터리를 사용하지 않는 자가발전 방식의 회전 카운터를 사용하여 유지보수가 간편하다. 그림 1. 중공축 인코더의 설치 새로운 폼팩터 POSITAL은 산업 응용을 위한 위치 및 모션제어 센서 개발 전문업체이다. 이 회사의 센서들은 디지털 회전각 측정(앱솔루트 인코더), 또는 회전 속도(인크리멘탈 인코더) 측정 기능을 제공한다. 기존 POSITAL 인코더 제품군은 대부분 회전축의 중심에 설치되는 형태의 제품이었다. 이는 대부분의 응용에 적당하지만, 때로는 다음의 사례와 같이 회전축의 주위에 설치해야 하는 경우도 있다. • 서보모터, 스테퍼모터 등의 경우 회전축에 끼워서
[첨단 헬로티] 아사노 켄이치로 (淺野 謙一郞) 플라스엔지니어링(주) 동사는 1974년에 창업해 도쿄도(東京都) 토시마구(豊島區) 이케부쿠로(池袋)에 본사(영업부문)을 두고, 미야기현(宮城縣) 센다이(仙臺) 사무소(제조부문)를 갖고 있는 정밀기계가공 부품제조 회사이다(그림 1). 사원수는 110명이다. 생산 품목은 메이커의 시제작품 부품, 생산설비 부품, 금형 부품 등이다. 도면 치수공차 ±0.01mm 이하의 정밀기계가공을 주사업으로 하고 있으며, 머시닝센터(MC)․NC 선반을 사용한 절삭가공, 평면연삭․원통연삭 등의 연삭가공, 형조 방전․와이어 방전 등의 방전가공에 더해, 유리․세라믹스 등에 대한 미세가공이 가능한 초음파 원용 가공기도 갖추고 있다. 또한, 고객인 설계자를 위한 ‘정밀부품 VE 설계 제작 레포트’(그림 2)를 매월 발행, 부품 설계 시에 기계가공의 시선에서 가치를 높이면서 코스트를 내리는 힌트가 되는 정보를 발신 중이다(동사 HP에서 등록 가능). 동사가 취급하는 것은 손바닥 사이즈의 정밀기계가공 부품(그림 3)으로, 대학, 연구기관 등 연간 수백사와 거래하고 있으
[첨단 헬로티] 폭발 위험이 없는 안전한 배터리 ‘전고체전지’에 대한 세계 각 연구기관의 관심이 모아지고 있다. 전고체전지는 그동안 고체전해질과 탄소와의 계면 불안정성이 위험 요소로 남아있었다. 이 문제를 해결하기 위해 전 세계 전문가들은 다양한 의견을 내고 있다. 이 가운데 최근 국내 연구진이 전극을 구성하는 탄소에서 그 원인을 찾아 주목받고 있다. ▲ 왼쪽부터 박상욱 석사과정생(1저자), 김병곤 박사(교신저자), 이상민 센터장(과제책임자) <사진 : 한국전기연구원> 2035년 약 28조원 규모로 성장 예상되는 전고체전지 시장 폭발 위험이 없는 전고체전지가 차세대 전지로 떠올랐다. 일본 시장조사업체 후지경제연구소는 전 세계 전고체전지 시장이 2035년 약 28조원 규모로 커질 것이라고 밝혔다. 후지경제연구소는 전고체전지가 향후 액체 전해질을 사용하는 리튬이온전지가 적용될 수 없는 고온 환경 등 특수한 산업용부터 이차전지 수요가 확대되고 있는 전기차 분야까지 다양하게 활용될 것으로 보고 있다. 특히 이 연구소는 전기처전지 시장이 기후변화 대응에 따른 스마트그리드 보급 및 전력부족 해결을 위한 에너지저장장치(ESS)에도 활용되는
[첨단 헬로티] 왜 GoMax 인가? GoMax는 PC없이도 Gocator 센서를 가속화하여 인라인 생산 속도를 충족할 수 있도록 도와주는 경제적인 하드웨어 솔루션이다. GoMax의 플러그앤플레이 기능을 사용하면 Gocator 센서의 대용량 데이터를 최대 13배 빠르고 쉽게 처리할 수 있으므로 전반적인 검사 속도 및 성능 향상 효과가 있다. 비전 액셀러레이터는 3D 스캐닝 및 검사를 기반으로 하는 복잡한 품질관리 응용 프로그램의 처리 요구 증가에 대한 새로운 솔루션이다. 3D 데이터 처리 전용 산업용 PC에 의존하는 것보다 액셀러레이터를 사용하는 것이 왜 더 옳은 선택인지 5가지 주된 이유를 설명한다. 1. 콤팩트한 사이즈 안에 고사양의 성능을 품다. GoMax와 같은 스마트 비전 액셀러레이터는 DIN 레일 마운팅을 포함해 컴팩트한 산업용 패키지로 제공된다. 전력 소모량은 15W에 불과하며, 1TOPS(초당 1조 테라의 작동) 이상의 컴퓨터 성능을 수행한다. 하나 이상의 GoMax 장치를 사용하면 개별 모니터 및 PC 연결이 필요없으며, 여러 산업용 PC에서 작동하는 애플리케이션을 개발해야 하는 복잡성이 없어도 까다로운 응용 검사 프로그램에 대한 솔루션을 쉽
[첨단 헬로티] 잠재적 리콜 문제를 해결하기 위한 규정 필수사항, 위조 방지 및 물류 요구 사항은 모두 우수한 품질의 코드를 생산 부품에 인쇄하는 것이다. 가독성이 우수하고 추적이 용이한 코드는 소비자와 생산업체 모두에게 도움이 된다. 유니크하고 식별 가능한 코드 및 마킹은 소비자 믿음을 높이는 동시에 추적성 및 안전을 위한 비즈니스 및 규정 이니셔티브를 가능하게 한다. 해결 과제: 생산 부품의 코드는 다양한 요구사항을 충족해야 한다. 생산업체의 경우, 이들 부품은 규정을 준수하고 추적 목적으로 추적할 수 있어야 한다. 소비자 믿음과 브랜드 보호를 위해 코드는 위조품 및 제품 리콜 방지에도 매우 중요하다. 자동차 및 항공 우주 산업 분야에서 많은 협회가 이러한 요구 사항을 충족시키기 위해 DPM(Direct Part Marking) 표준을 채택했다. 부품에 기계 판독형 코드를 마킹하면 생산 공정과 공급유통망 전체에 걸쳐 부품을 추적할 수 있다. 최근의 Videojet 설문 조사에서 자동차 또는 항공 우주 생산업체의 응답자 중 1/3 가량이 현재 자신의 제품에 보안 코드 또는 고유 식별자를 적용하고 있다고 밝혔다. Videojet의 장점: 심층적인 적용 분야
[첨단 헬로티] 대부분의 기업은 자기들만의 특정한 생산 환경에서 적절히 기능하는 자동화 솔루션을 원하지만, 각기 다른 공정과 애플리케이션 하나하나마다 맞춤 설비를 갖추기는 어렵다. 그래서 효율적인 자동화를 위해서는 로봇뿐만 아니라 최적의 로봇 액세서리 툴을 선택하는 것이 중요하다. 공정과 설비에 맞는 로봇 액세서리 툴은 구매·설치에서 운영·재개발에 이르기까지 전체 생산 과정을 완성시키는 데 큰 도움이 된다. 사진 1. 온로봇(OnRobot)의 지능형 EOAT 제품들. <출처 : 온로봇> 엔드-오브-암 툴(End-of-arm tooling, 이하 EOAT)은 대개 로봇 팔의 끝에 장착되어 다양한 작업을 수행한다. 예를 들어, 로봇 그리퍼(Gripper) 툴은 다양한 모양의 물건을 쥐고, 잡을 수 있도록 하며, 로봇 센서는 그리퍼가 정확하게 물건을 다룰 수 있도록 센싱을 한다. 또한, 툴 체인저(Tool changer)를 사용하면 EOAT를 빠르게 교체하여 로봇이 전혀 다른 새로운 공정을 할 수 있도록 한다. 이처럼 EOAT와 이를 돕는 다양한 툴을 활용하면 로봇은 스마트 제조 환경에서 다양한 기능을 할 수 있는 지능적인 역할
[첨단 헬로티] 클래식 제어 캐비닛 애플리케이션이 현장에 설치될 경우, 통신 컴포넌트를 구비하는 사례가 갈수록 늘어가는 추세다. 이로 인해 케이블 연결의 수량은 물론 복잡성도 높아진다. 검증된 조립형 케이블 사용으로 최대 75% 시간 절약이 가능하며, 까다로운 플랜트 조건에서 설치작업을 간소화할 수 있다. 다만, 표준기기가 항상 최상의 해결책은 아니다. 때로는 맞춤형 연결 솔루션이 유일한 해결책이다. 이러한 요구사항을 충족하고자, 바이드뮬러는 IP20 및 IP6x 환경을 지원하는 고품질 플러그-앤-프로듀스 솔루션을 제공한다. 클래식 원형 커넥터가 장착된 SAI(센서 액추에이터 인터페이스) 산업용 이더넷 케이블을 비롯하여, 해당 프로그램은 고객 특화 케이블 어셈블리는 물론 PLC 시스템 케이블도 포함하고 있다. 케이블 길이, 소재 또는 반제품 조립식 케이블 등을 지정하여 ‘batch size ofone’에서 개별 주문도 가능하다. 사진 1. 안정적인 신호 및 데이터 연결을 위한 사전 조립식 SAI 및 IE 케이블 제품 선택 및 주문 최신 기계설비와 플랜트의 요구사항은 갈수록 전문화되고 있다. 이를 구현하기 위해서는 표준 조합뿐만 아니라 안
[첨단 헬로티] 모모이 히데유키 (桃井 秀幸) 선플라스틱(주) 동사의 개요 동사는 플라스틱제 디스포저블 식품용기 제조를 주력으로 하고 있다. 그림 1에 나타냈듯이 누구라도 한번은 본 적이 있는 제품의 용기를 제조하고 있다. 인몰드 라벨링(IML) 성형에 의한 제조를 주로 하고 있으며, 독자의 IML 시스템을 개발해 왔다. 히가시오사카(東大阪)에서 창업해 현재는 Keihanna Science City로 본사 기능을 옮기고, 히가시오사카 공장과 2공장 체제로 하고 있다. 종업원은 파트타이머 아르바이트를 포함해 70명 규모의 회사다. 또한 공장은 3교대제로 24시간 가동하고 있다. 동사는 IoT 기술을 활용한 시스템을 개발함으로써 IML의 생산 상황 가시화 공유를 실현할 수 있었다. 이 글에서는 그 개발 배경과 앞으로의 전망에 대해 소개한다. 생산 시스템의 지금까지의 IT화 대응 IoT 활용의 대응 전에 경쟁 타사와의 차별화를 도모하기 위해 다음과 같은 IT화·자동화 등에 대응할 수 있었다. 사회적 요구가 높았던 '트레이서빌리티의 확립'을 지향해, 자재의 입하나 제품의 출하 로트 관리 업무의 데이터베이스(DB)화, 성형기의 실효값 DB화, 검사 기록의
[첨단 헬로티] 후지카와 신이치로우(藤川 眞一郞) 日産자동차(주) 독일의 새로운 제안 1. 인더스트리 4.0 ‘인더스트리 4.0’은 지금부터 7년 전인 2011년 쯤에 독일에 제창한 것으로, 모든 소프트웨어를 기축으로 새로운 산업을 모조리 석권해 가는 미국의 움직임에 위기감을 느낀 독일 정부가 제창한 새로운 산업 구조이다. 제1차 산업혁명이 18세기 후반에 시작된 증기기관 등을 이용한 공장의 기계화에 의한 것이라고 하면, 제2차 산업혁명은 19세기 후반부터 시작된 전력의 활용에 의한 대량생산, 제3차 산업혁명은 20세기 후반에 시작된 PLC 등 전기와 IT를 조합한 오토메이션화라고 할 수 있다. 인더스트리 4.0은 이들을 더 진화시킨 ‘사이버 피지컬 시스템’에 기초하는, 새로운 제조의 모습을 지향하는 것이다. 사이버 피지컬 시스템은 센서 네트워크 등에 의한 현실 세계(Physical System)과 사이버 공간의 높은 컴퓨팅 능력(Cyber System)을 밀접하게 연계시켜, 컴퓨팅 파워로 현실 세계를 보다 잘 운용한다고 하는 개념이다. 제조에서는 설계나 개발, 생산에 관련된 모든 데이터에 대해 센싱 등을 통해 축적
[첨단 헬로티] 지금까지 차량 내 혁신의 많은 부분은 반도체를 포함한 최신 전자장치를 사용한 덕분이다. 업계 전문가들은 미래에는 전자 부품이 모든 차량 혁신의 90%까지 담당하면서 자동차 반도체 시장에서 강력한 성장을 지속적으로 견인할 것이라고 전망한다. 자동차 업계는 전장 시장 성장의 주요 원동력이 자율주행이라는 메가트렌드에 있다고 보고 있으며, 이는 자동 또는 자율주행 차량, 파워트레인의 전기화, 그리고 차량과 다른 차량 및 인프라 또는 환경과의 네트워킹(커넥티비티)으로 나누어 볼 수 있다. 자동차 제조회사와 공급 회사가 글로벌 메가트렌드에 맞춰 앞으로의 자동차 혁신을 구현하고, 소비 측면에서 자동차를 더 안전하고 경제적으로 만들려면 각 차량에 더 많은 반도체 부품이 필요하다. 오늘날 자동차에 사용되는 반도체 양을 가격으로 환산하면 1대 당 평균 250달러이며, 미래 세대의 차량에서는 전체 반도체가 차지하는 비중이 1대 당 2,000달러에 이를 것이다. 자율주행 기능을 위해서는 구현 수준에 따라(1~5단계) 약 1,000달러에 달하는 반도체가 필요할 수도 있다. 다양한 분야에서 특정 개발을 위한 새로운 가능성을 여는 혁신적이고 강력한 반도체 솔루션 제조회