현재 이전 브라우저 버전의 Internet Explorer를 사용하고 계십니다. 최적화된 보기를 위해 브라우저를 업데이트해 주십시오.
중소기업의 새로운 가능성: 용접 셀을 통해 제품 포트폴리오를 확장하는 아연도금 공장
더 광범위한 고객 지원, 새로운 수주 생성 및 내실있는 기업으로 성장 Lichtgitter 그룹 산하의 슈바벤 아연도금 공장 Sulz는 용접 로봇의 지원으로 기업 목표를 달성합니다. KUKA 시스템 파트너인 KIWI-Automations GmbH와 KUKA의 콤팩트형 용접 셀이 이를 가능하게 합니다.
용접 로봇으로 단시간에 고품질 용접심 완성
아연도금 공장에서 강철 부품을 용접하는 일은 흔하지 않습니다. 강철 부품을 부식으로부터 보호하기 위한 아연도금 공장의 핵심 역량은 용융 아연 도금 또는 원심 아연 도금에 있습니다. 그러나 슈바르츠발트 Sulz am Neckar의 Verzinkerei Sulz GmbH는 용접 로봇과 셀로 훨씬 더 다양한 역량을 제공합니다. KR CYBERTECH nano가 현장에서 작업하는 것을 보면 이러한 유형의 작업이 새로 도입한 공정이라고 생각하지 못할 것입니다. 용접 로봇은 용접 장치를 사용하여 팔각형 프리즘과 소형 강판을 스스로 정밀하게 연결합니다. 2단계의 용접 프로세스가 완료되는 데는 90초가 걸립니다. 작업자가 완제품을 반출하고 두 개의 새 소재로 교체합니다. Verzinkerei Sulz의 경영자 Bernd D. Euschen은 KR CYBERTECH nano 용접 로봇을 적용한 로봇 기반 솔루션에 대해 “용접 품질이 매우 우수하다”라고 극찬합니다.
중소기업에 적용할 수 있는 용접 자동화
용접 로봇은 고객 주문을 확보하는 데 있어 Verzinkerei Sulz에 다양한 이점을 제공합니다.
자동화된 생산의 원동력을 제공하는 효율적 방법
KR CYBERTECH nano가 적용되는 용접 어셈블리는 그 용도가 다양하고 우수한 복원력이 특징입니다. 이것은 강철 빔, 용접 플레이트 또는 기타 연결 지점에 용접하여 연결하기 위한 어댑터이며 건물 및 건설 현장의 서스펜션, 트러스 및 기타 구조물을 제작하는 데 적합합니다. Euschen은 과거에는 불균형한 품질의 용접심이 있는 어셈블리가 공급되었다고 말합니다. 용접을 담당하는 하청업체 또한 바뀌면서 때로는 수작업으로, 때로는 로봇으로 용접을 수행했습니다.
Verzinkerei Sulz는 로봇이 짧은 시간 내에 독일 중소기업의 자동화를 주도할 수 있다는 점을 인식했습니다.
이점: 일관된 품질, 적은 운송 작업
용접을 위해 고객은 트럭을 이용해 구성품을 동유럽으로 운반했습니다. 용접 후 용접된 어셈블리를 트럭으로 슈바르츠발트의 Verzinkerei Sulz로 다시 운반하여 아연도금, 조립 및 배송을 했습니다. “우리 고객은 일주일에 두 번씩 40톤의 구성품을 운반하느라 힘을 들여야 했습니다”라고 Euschen은 말합니다. 고객은 이런 번거로움에 전혀 만족하지 않았고 이 작업을 위해 되도록 근처에 있는 새로운 서비스 공급자를 찾고자 했습니다. 이에 Euschen과 그의 팀은 새로운 방안을 떠올렸습니다. “여기 Sulz am Neckar에서 이 용접 작업을 하는 건 어떨까?”
Euschen은 이 방법이 아연도금 업계에서는 이례적이었다고 회상합니다. “어쨌든 우리는 용접 로봇을 가진 어떤 다른 독일의 아연도금 공장도 보지 못했습니다.” 그럼에도 이 잠재적 가능성은 매우 흥미롭게 여겨졌고 또한 향후 수천 킬로미터에 달하는 운반 거리와 엄청난 CO2 방출 절감의 기회까지 있어 매우 설득력 있게 다가왔습니다. 그래서 Euschen과 그의 팀은 우수 고객을 지원하고 자원을 보호하는 제조에 발맞추는 기업으로서 이를 도입하기로 결정했습니다. 이렇게 약 50년의 아연도금 가공의 경험과 역사를 지닌 이 기업은 새로운 도전을 시작했습니다.
빠른 용접 속도와 다년간의 경험: KR CYBERTECH nano 용접 로봇
생산 라인에 통합되는 용접 로봇
설계 초기의 조건은 다음과 같았습니다: 용접 작업은 자동화되어야 했습니다 왜냐하면 아연도금 공장 65명 직원 중 한 명에게 계획된 작업을 모두 할당할 수 없었기 때문입니다. 회사 내 또는 지역 전체에 용접공은 없었습니다. 하지만 Bernd D. Euschen은 로봇이 레이저 용접, 마찰 교반 용접, 아크 용접 등 다양한 용접 기술에 숙달되어 있으며, 지속적으로 그 기술이 발전하고 있다는 점을 숙지하고 있었습니다. 근거리 조달 원칙에 따라 Euschen은 가까운 곳에 위치한 전문 통합업체를 찾았습니다. 그 결과 Euschen은 2006년 설계 사무소에서 시작하여 2016년부터 KUKA 시스템 파트너로 활동하고 있는 바덴뷔르템베르크주의 오버키르히에 위치한 KIWI-Automations GmbH의 경영자 Christoph Welle를 알게 되었습니다. Christoph Welle와 그의 팀은 사업 계획에 열광했고 즉시 참여를 결정했습니다.
콤팩트하고 세심한 설계: 쉽고 빠른 통합이 가능한 KUKA 용접 셀을 Bernd D. Euschen(왼쪽)과 Christoph Welle는 선택했습니다.
판금, 스테인리스 스틸 및 기타 제품의 자동화된 용접
“과제는 전체 제품군의 다양한 제품을 비교적 빠른 속도와 일관된 품질로 용접하는 것이었습니다”라고 Christoph Welle는 회상합니다. “매달 최대 10,000개에 달하는 부품을 수작업으로 용접하는 것은 전혀 고려하지 않았습니다. 그 외의 조건은 로봇으로 달성할 수 있는 일관된 품질과 기계에서 장치를 교환하며 사용할 수 있는 유연성 등이었습니다. 우리는 이것을 모듈형으로 설계하여 제품군의 다양한 부품 용접을 위해 장치를 빠르게 변환하고 프로그램을 전환할 수 있도록 했습니다. 그 결과 짧은 시간의 셋업 후에 새 제품을 가공할 수 있었습니다.”
수동 용접의 경우 용접심의 품질이 불균형합니다. 용접 로봇의 경우에는 이런 단점이 없습니다.
중소기업과 인더스트리 4.0의 적절한 네트워크
Bernd D. Euschen은 다음과 같이 부언합니다. “시스템에 대한 우리의 요구 사항은 콤팩트해야 한다는 것이었습니다. 우리는 로봇 용접을 향한 첫 걸음을 내딛고, 그것을 통해 배우고 노하우를 쌓고 싶었습니다. 모든 안전 기술 관련 사항을 고려하는 것도 우리에게 중요했습니다.” 이 프로젝트를 담당하는 KUKA 팀이 용접 분야에 대한 전문 지식을 가지고 있다는 사실이 매우 도움이 되었습니다. 또한 시스템 통합업체가 판금 가공 산업의 여러 기업과 협력해본 적이 있고, 이 업계를 잘 알고 있다는 점 또한 성공을 위한 발판이 되었습니다. Verzinkerei Sulz와 그 고객에게 적합한 솔루션은 이렇게 완성되었습니다.
로봇은 자동화된 용접을 통해 판금 가공 공정에 혁명을 일으켰습니다.
우리 기업이 용접을 할 수 있게 되자 그동안 더 많은 아연도금 주문이 들어왔습니다. 우리는 기업의 핵심 프로세스를 더 강화할 수 있게 되었습니다.
적절한 크기의 부품 용접을 위한 초소형 셀
콤팩트 셀을 선택하기로 결정했습니다. 이 셀은 길이 3,980mm, 너비 2,365mm, 높이 2,445mm로 작은 설치 공간에서 많은 성능을 제공합니다. 여기에는 또한 KR CYBERTECH nano가 투입됩니다. 최소한의 간섭 반경을 가진 이 슬림한 로봇은 해당 로봇 등급에서는 가장 작은 인라인 손목, 높은 반복 정확도 및 뛰어난 유연성을 자랑합니다. Euschen과 Welle는 용접 시스템으로는 신뢰할 수 있고 통신이 가능한 Fronius의 TPS 400i를 선택했습니다. 용접 장치가 있는 포지셔너 역할을 하는 수동 턴테이블과 소형 로봇 컨트롤러 KR C4에 Euschen은 만족감을 표시했습니다. 소프트웨어 KUKA.Sim을 사용하여 용접심 설정과 사이클 타임을 미리 확인할 수 있었습니다. 그런 다음 Euschen은 자신의 팀에서 셀에 로드 및 언로드할 프로그래밍 지식이 있는 직원을 지정하고 제조를 시작했습니다.
용접 로봇을 보완하는 디지털 제품
소프트웨어 KUKA.ArcTech은 간단한 아크 용접을 고도의 정밀도로 수행할 수 있는 직관적인 명령, 구조화된 메뉴 및 실용적인 상태 버튼으로 로봇 시스템을 지원합니다. 그 결과는 성공적이었습니다. “용접 공정은 1분도 걸리지 않습니다”라고 Bernd D. Euschen은 환호합니다. Euschen은 강철 베이스 플레이트의 유형에 따라 5,000~10,000개의 부품이 매달 아연도금 된다고 산정합니다. 그는 “이것은 연간 거의 6자릿수에 달하는 가공 갯수입니다”라고 부언합니다.
올바른 소프트웨어를 사용하면 중소기업의 디지털화를 효율적이고 유연하게 추진할 수 있습니다.
즉, 9개월 후의 대차 대조표는 이에 따라 플러스가 됩니다: “투자 수익까지는 2.5년이 걸릴 것으로 계산했는데 1년 반에서 2년 뒤에는 이미 손익 분기점을 넘을 것이라고 자신합니다.이제 우리가 용접도 할 수 있다는 사실은 더 많은 아연도금 주문이 들어온다는 것을 의미하기 때문입니다. 우리는 기업의 핵심 프로세스를 더 강화할 수 있게 되었습니다.”
관리 가능한 자산이 만들어내는 완벽한 용접심
Euschen은 숙련된 근로자가 부족한 이 시대에 대부분의 중소기업이 자동화를 외면할 수 없다고 생각합니다. 다른 기업에도 그는 추천합니다. “명확한 사실은 투자 비용을 만회할 수 있다는 것입니다. 첫 단계를 시작하고, 노하우를 쌓고, 첫 번째 우수 고객의 주문을 받을 수 있는 가능성이 매우 높습니다.” Christoph Welle 역시 만족하고 있습니다. “시스템 설치업체인 우리에게 이 프로젝트는 자동화를 도입하는 것이 어렵지 않다는 것을 다른 기업에 증명할 수 있는 매우 좋은 파일럿 프로젝트입니다. 두려워할 필요 없이 소규모 기업이라도 천천히 이를 통해 성장할 수 있다는 것을 보여줍니다.”
용접 셀은 아연 도금 공장의 핵심 사업 분야를 다각화했습니다.
그는 두 회사 모두 KUKA를 자동화 분야뿐 아니라 용접 전문 분야에서도 “신뢰할 수 있고 유능한 파트너로서 인정하지 않을 수 없다”고 부언합니다. “용접 프로그래밍과 용접 최적화에 관해서는 팀에서 매우 좋은 지원을 해주었습니다.” 이러한 지원이 있었기 때문에 현장에서 용접 로봇을 한 번 보기만 해도 여기서 용접 작업이 항상 이루어졌다는 느낌을 가질 수 있습니다.
자동화 및 디지털화에 대한 더 많은 아이디어
Verzinkerei Sulz의 직원은 용접 로봇을 통합하기로 한 결정을 기꺼이 지지했습니다. 결과적으로 어떤 일자리도 감축되지 않았습니다. 오히려 그와는 반대로 “시스템과 용접 로봇 덕분에 직원을 새로 채용했습니다. 여기에서 노하우를 쌓아야 한다는 것을 인식했기 때문입니다”라고 Euschen은 말합니다. “대체로 우리 직원들은 자동화 솔루션에 관심이 있고 이를 매우 긍정적으로 인식하고 있습니다. 직원들은 이제 새로운 접근 방식을 취해야 시장에서 존재감을 확보할 수 있다는 것을 압니다.” 용접 로봇을 대규모로 사용하는 제품을 의뢰하는 주요 고객은 새로운 주문에 대한 의향을 밝히고 있습니다. 또한 다른 잠재 고객들도 이미 의뢰를 문의하고 있습니다. Bernd D. Euschen과 그의 팀은 KIWI-Automations와 함께 KUKA의 자동화 솔루션을 추가로 이미 계획하고 있습니다.
