현대 공작기계 현장에서 대화형 프로그래밍은 여전히 필수인가?

오늘날 공작기계 현장에서 대화형 프로그래밍은 죽은 기술인가?

35년 이상 제조업에 종사하며 여러 공장에서 일하고 수백 곳을 방문했습니다. 대다수 작업장에서 적어도 한 대 이상의 CNC 머신이 어떤 형태든 대화형 프로그래밍 기능을 갖추고 있었고, 많은 곳에서 대부분의 작업을 대화형으로 프로그래밍했습니다.

하지만 지난 10~15년 동안 대화형 프로그래밍 사용이 감소하고 있어 더 이상 CNC 머신에서 부품을 프로그래밍하는 실행 가능한 옵션이 아니라는 소문이 돌고 있습니다. 왜 이에 동의하지 않는지 계속 읽어보세요. 먼저 고객 설문조사 통계를 보여드리겠습니다.

파이 차트의 노란색과 파란색 부분을 합치면, 당사 고객의 88%가 여전히 대화형 프로그래밍을 유용하고 도움이 된다고 생각하며, 오늘날 소위 'CAD/CAM 전용' 제조 환경에서도 부품 생산에 적절한 방식이라고 답했습니다. 저는 대화형 프로그래밍이 '옛날'만큼이나 오늘날에도 유용하다고 확신합니다. 지난 10~15년간 발생한 변화를 자세히 살펴보면, 작업장이 일을 수주하는 방식의 변화가 대화형 프로그래밍이 쇠퇴했다는 오해를 불러일으켰음을 알 수 있습니다.

공작기계 현장: 과거 vs 현재

과거에는 고객으로부터 DXF 또는 DWG 전자 도면 파일을 받거나 종이 도면을 제공받았습니다. 작업장 업무의 대부분이 2D 또는 2.5D이며, 밀링 모서리, 드릴 홀, 단순 포켓이나 프로파일 등 비교적 단순한 가공 형상이었기 때문에, 작업자가 현장에서 빠르게 프로그래밍할 수 있는 대화형 컨트롤이 장착된 CNC 머신을 판매하기 쉬웠습니다.

그러나 CAD/CAM 소프트웨어가 보편화되면서 더 많은 엔지니어링 회사가 부품 설계에 이 소프트웨어를 사용하게 되었습니다. 따라서 작업장은 도면이나 DXF/DWG 파일 대신 솔리드 모델을 고객으로부터 받기 시작했습니다. 이러한 파일에서 종이 도면을 출력하고 대화형 프로그래밍에 필요한 데이터를 추출하는 대신 NC 프로그래밍을 하는 것은 종종 너무 많은 시간이 걸리고, 그만한 가치가 없는 경우가 많습니다. 부품 유형이 반드시 바뀐 것은 아니지만, 프로세스에 추가된 이러한 단계들이 과거 대화형 프로그래밍이 작업장에 제공했던 속도와 편의성이라는 전반적인 이점을 무력화시켰습니다. 이것이 바로 CAM 시스템과 NC 프로그래밍으로 전환된 진짜 이유라고 생각합니다.

그렇다면 대화형 프로그래밍은 죽은 것일까요? 절대 그렇지 않습니다!

대화형 프로그래밍은 다품종 소량 생산의 혼란을 질서로 이끄는 유연성을 제공합니다.

기본적인 프로그래밍의 쉽고 빠름 외에도, 대화형 프로그래밍은 CAM 프로그래밍이 제공하지 않는 또 다른 핵심 이점인 유연성을 제공합니다.

컨트롤러에서 바로 부품 형상 치수 변경, 공구 크기 변경, 펙 깊이 변경 등 즉석에서 프로그램을 수정하거나 변경할 수 있는 유연성입니다. 사무실에 있는 컴퓨터에서 CAM 파일을 수정하고 다시 포스트 프로세싱할 필요가 없습니다. 이 유연성은 처리량이 중요한 다품종 소량 생산 현장에서 엄청난 시간 절약 효과를 가져옵니다.

특히 유연성을 한 차원 높이는 기능이 허코의 NC/대화형 병합(NC/Conversational Merge)입니다. 이 기능은 NC 프로그램과 대화형 프로그램을 병합할 수 있게 하며, 변환 평면(Transform Plane)과 패턴 데이터 블록 같은 기능을 사용할 수 있게 합니다. G코드 프로그램을 이러한 패턴 블록과 병합할 수 있어 3축 서브 프로그램을 선형 또는 그리드 패턴으로 통합하거나, G코드 프로그램을 회전/확대/축소/미러링하거나, 5축 머신에서 대화형 변환 평면 데이터 블록에 삽입해 다면 가공을 할 수 있습니다. 이 모든 것을 G코드 자체를 전혀 변경하지 않고 수행할 수 있습니다. 또한 작업자가 컨트롤러에서 단순 형상을 프로그래밍한 후 3D 곡면 가공 등 CAM 시스템이 필요한 피처의 G코드를 병합할 수도 있습니다.

대화형 프로그래밍을 절대 쓰지 않겠다던 작업장들도 NC/대화형 병합 같은 기능이 얼마나 강력한지, 혹은 소재 준비나 지그 가공 같은 작업에서 대화형이 얼마나 빠르고 쉬운지 직접 보고 나면 생각을 바꾸곤 합니다.

관련 영상 링크:

• 패턴을 이용한 NC 병합:
• 5축 대화형 프로그래밍 시연:
• 3축 대화형 프로그래밍 시연:

산업 변화에 적응하도록 진화한 대화형 컨트롤

허코는 대화형 프로그래밍을 발명했습니다. 따라서 우리의 목적은 항상 정교한 컨트롤 기술을 탑재한 CNC 머신을 제공하여 유연성을 높이고 셋업 시간을 단축함으로써 작업장의 생산성(및 수익성)을 높이는 것이었습니다. 그래서 우리는 산업 변화와 사용자 니즈에 적응할 수 있도록 대화형 컨트롤의 능력을 지속적으로 강화하고 있습니다.

지난 10~15년간 목격한 산업 변화를 해결하기 위해 추가한 가장 중요한 기능은 '3D 임포트(3D Import)'입니다. 이 기능은 두 가지 구성 요소로 이루어져 있습니다: 솔리드 모델 임포트(Solid Model Import)와 3D DXF. 솔리드 모델 임포트를 사용하면 작업자가 솔리드 모델 파일을 CNC 컨트롤러로 직접 가져와 모델에서 피처 형상을 선택해 대화형 데이터 블록을 생성할 수 있습니다. 이는 대화형 프로그래밍을 사랑하는 작업장들이 이를 다시 CNC 작업자들에게 되돌려줄 수 있는 강력한 기능을 제공합니다. 또한 대화형 프로그래밍 전반이 그렇듯, 신규 작업자 교육에도 도움이 됩니다.

관련 영상 링크:

• 3D 임포트:

현재 제조업계의 '기술 격차(skills gap)'로 인한 어려움에 직면한 작업장들이 많은데, 대화형 프로그래밍은 숙련되지 않은 작업자를 더 빠르게 교육시켜 부품을 프로그래밍하게 함(수익 창출)으로써 CAD/CAM 방식보다 훨씬 빨리 현장에 투입할 수 있게 해줍니다. 또한 단순한 부품조차 프로그래밍하려면 다른 누군가를 기다려야 했던 신입 직원으로 인한 병목 현상을, G코드 프로그래밍을 배우기 전에도 기여할 수 있게 함으로써 해소해 줍니다.

존 포스 레이싱(John Force Racing) 머신ショップ의 한 작업자가 가장 잘 설명했습니다: "허코를 다루기 전에는 프로그래머와는 거리가 멀었는데, 이제 대화형을 하면서 셋업 오퍼레이터이자 프로그래머가 됐습니다." – (영상 링크: https://www.youtube.com/watch?v=sdMp_ibb60o)

또한 CAD/CAM으로만 프로그래밍하던 신규 허코 고객들 중 다수가 대화형 프로그래밍의 모든 가능성을 접한 후 빠르게 대화형을 채택하는 것을 봅니다. 버지니아 공대(Virginia Tech)도 그런 사례 중 하나입니다.

버지니아 공대는 이미 일부 CNC 머신을 보유하고 있었고, 모두 CAD/CAM으로 프로그래밍했습니다. 허코 CNC 머신 설치 및 초기 교육 후에도 이틀 가까운 교육 일정이 남아 있었습니다. 이 프로토타입 랩의 대학원생들은 대화형 컨트롤로 전환할 이유가 없다고 확신했지만, 남은 교육 시간을 활용해 대화형 컨트롤을 조금 배워보기로 했습니다.

허코 대화형 프로그래밍이 얼마나 쉽고 강력한지 알게 되자, 그들은 거의 모든 프로젝트에서 CAD/CAM 프로그래밍을 즉시 배제하고 대화형으로 전향했습니다. 실제로 대화형에 대한 그들의 열정이 대학 내 다른 부서의 관심을 끌었고, 그 부서도 새 허코 머신을 구매해 거의 전적으로 대화형으로 프로그래밍하고 있습니다.

그렇다면 대화형 프로그래밍이 죽지 않았다고 어떻게 확신할 수 있을까요?

이 글 초반에 당사 고객들로부터 수집한 대화형 프로그래밍 및 NC 프로그래밍 사용 데이터에 대해 말씀드렸습니다. 회의적인 분들은 "당연하지, 허코 고객들은 대화형을 쓰니까. 허코가 대화형을 발명했잖아!"라고 생각할 수 있습니다. 그럼 허코 고객이 아닌 사람들은 어떨까요? 그들이 대화형에 관심이 있을까요?

흥미롭게도 CNC Cookbook이라는 회사가 바로 이 주제로 설문조사를 실시했습니다. 이 제3자 웹사이트 소유자는 허코와 전혀 무관한데, 약 500명의 다양한 CNC 머신 브랜드 운영자들이 응답했다고 합니다. 더 좋은 건... 우리가 1등을 했다고 알려줬습니다(CNC Cookbook 골드 고객 만족상 수상 소식을 전한 블로그 게시물 참조).

더 흥미로운 건 이 설문이 대화형 컨트롤에 대한 설문이 아니었다는 점입니다. 팬럭(FANUC) 등 기본적으로 'NC 전용' 컨트롤들도 목록에 포함되어 있었습니다(아래 결과 이미지 참조). 당사 자체 설문 데이터와 업계 경험, 신규/기존 고객 경험을 종합해 볼 때, 우리가 늘 믿어왔던 것이 사실임이 제3자 설문 결과로도 입증되었습니다. CNC Cookbook 설문 결과가 보여주듯, 대화형은 오늘날 새롭고 개선된 제조 환경에서 '죽지 않았을' 뿐만 아니라 실제로 번성하고 있습니다! 설문과 결과에 대한 자세한 내용은 www.CNCcookbook.com 링크를 참조하세요.

CNC Cookbook의 밥 워필드(Bob Warfield)는 설문 결과에서 이렇게 설명합니다: "모든 CNC 머신은 사용 편의성에 집중해야 하며, '정말 좋은 대화형 CNC를 추가하라.' 여러분, 골드 고객 만족상 수상자 두 곳(허코와 패스파일럿)이 훌륭한 대화형 CNC로 알려진 건 우연이 아닙니다.

현장에서는 일이 벌어집니다. CAD 모델을 업데이트하거나 생성하고, CAM을 돌리고, 다시 G코드를 머신에 올리는 왕복 과정은 깁니다. 복잡한 부품에는 괜찮지만, 직사각형 브라켓에 구멍 몇 개 뚫으려고 그 트랙을 왜 돕니까?

모든 CNC 컨트롤에는 훌륭한 대화형 CNC가 있어야 합니다!"

허코 컨트롤과 CNC 머신에 대해 더 알아보려면 www.hurco.com을 방문하세요.