정밀 파트너십: 페더럴-모굴, 에코-마이어 CNC 터닝 센터로 PTFE 링 생산 증대

5년 전 포드 모터 컴퍼니(Ford Motor Company)와의 작업 물량이 증가했을 때, 폴리테트라플루오로에틸렌(테플론) PTFE 피스톤 링을 제조하는 페더럴-모굴(Federal-Mogul Corporation) 미시간 공장은 연간 수백만 개 링을 생산하기 위해 에코-마이어(Emco-Maier Corporation)의 자동화 CNC 터닝 센터로 눈을 돌렸습니다.

사우스필드, 미시간에 본사를 둔 페더럴-모굴은 주로 자동차, 경·중형 트럭, 농업 및 건설 차량용 비재량 부품을 제조합니다. 애프터마켓과 OEM에 부품을 판매하며, 전 세계 80개 이상 유통 센터, 131개 해외 부품 매장, 25개 공장, 4개 주요 연구 센터를 운영합니다.

앤아버 남쪽 20마일 미시간주 밀란 공장에서는 자동차와 중형 트럭 시장용 PTFE 실과 포드 차량 에어컨 시스템용 피스톤 링을 생산합니다. 215명 직원이 3교대로 레진부터 최종 조립까지 부품을 생산합니다.

PTFE 실 생산은 레진을 압축 프레스에서 성형하는 것으로 시작합니다. 소결 후 레진은 다양한 필러가 포함된 PTFE 빌릿으로 변환됩니다. 빌릿은 선삭 부서로 보내져 웨이퍼로 절단됩니다. 절단 후 웨이퍼는 다양한 실로 조립되어 포장·출하됩니다. 피스톤 링 생산도 레진을 빌릿으로 성형하는 것으로 시작합니다. 빌릿은 링으로 가공되어 포드 모터 컴퍼니로 보내져 포드 차량 에어컨 컴프레서에 사용됩니다.

피스톤 링과 PTFE 실 제조 전체 공정은 각 부서의 동기화된 운전에 달려 있다고 플랜트 선삭 부서 제조 엔지니어 대릴 크라우스(Darryl Krause)는 말합니다. 포드로부터 물량 증가 통보를 받았을 때, 선삭 부서는 부서의 지속적 생산성을 보장할 구체적 자동화 장비 선정을 맡았습니다. 또한 제조업체는 자사 생산 니즈에 쉽게 맞춤화할 수 있는 '턴키' 시스템을 원했습니다.

페더럴-모굴은 에코 마이어(Emco Maier Corp.)에서 답을 찾았습니다. 자사 공장과 에코 마이어의 오하이오주 콜럼버스 시설에서 테스트를 진행해 속도, 효율, 정확도에 대한 엄격한 규정을 명시한 장비 능력 수용 절차(Equipment Capabilities Acceptance Procedure)를 충족하는 기계를 결정했습니다.

운영 중 지속적으로 6,000rpm으로 가동하는 에코 마이어의 완전 자동화 EMCO 턴 342(EMCO Turn 342) CNC 선반이 생산성 증대에 최적이며 페더럴-모굴의 모든 기준을 충족한다고 판단되었습니다. 페더럴-모굴 선삭 부서는 이제 EMCO 턴 342 CNC 선반들과 에코의 표준 자동화 시스템 중 하나인 EMCO 프론트 로더(Front Loader)를 결합해 부품을 저스트인타임으로 고객에게 전달하며 탁월한 정밀도를 달성합니다.

기계 작업자들은 기계와 거의 수동 접촉이 없습니다. 자동화로 작업자 개입 없이 연속 가공이 가능하다고 크라우스 씨는 말합니다. 작업자가 원료 빌릿을 로딩 매거진에 넣으면 에코의 프론트 로더가 회전 그리퍼로 빌릿을 에코 턴 342에 자동 로드합니다. 가공 사이클 완료 시 프론트 로더가 부품을 언로드합니다. 부품은 자동으로 파트 캐처에 배출되어 즉시 박스에 담겨 포드로 출하됩니다.

EMCO 342는 한 부품 가공 중 다른 부품을 자동 게이징해 페더럴-모굴 생산성을 더욱 높입니다.

EMCO 턴 342들은 페더럴-모굴 니즈에 쉽게 맞춤화된다고 합니다. 자동화 회전 헤드 단순 리사이징과 로딩 매거진 리사이징 등 최소 수정으로 다른 크기 부품 가공이 가능합니다.

완전 자동화 EMCO 턴 342 구매 직후, 페더럴-모굴은 추가 EMCO 턴 342들을 구매했습니다. 이 기계들은 유연 가공용으로 완전 자동화되지 않았으며 PTFE 실 엘리먼트 가공 전용으로 쓰입니다.

PTFE 엘리먼트들은 실로 조립되기 전 크기와 스타일이 다양하므로, 작업자들은 특정 프로그램용으로 프로그램을 자주 변경하고 빌릿을 수동 로드/언로드해야 합니다. EMCO 턴 342에서 PTFE 빌릿으로 가공되는 엘리먼트들은 캔드 사이클로 쉽게 프로그래밍된다고 합니다. 한 프로그램으로 셋업당 최대 부품 수인 99회까지 반복 가능합니다.

EMCO 턴 342들이 자동화되지 않았지만, 크라우스 씨는 자기 작업장 다른 선반들보다 빠르다고 말합니다. 전체 엘리먼트 생산의 약 80%가 342들에서 돌아갑니다.