토니 패닝의 5축 자동화 청사진: 플렉스셀(Flex-Cell)의 탁월함

Erowa Linear ERD-150L은 펜실베이니아주 랭커스터에 있는 플렉스셀(Flex-Cell) 시설의 핵심 투자로, 최대 12대의 5축 기계에 150kg 용량으로 자동 팔레트 적재를 가능케 합니다. 현재 9대의 5축 기계와 2대의 3축 기계를 지원합니다.

자동화, 첨단 공구, 맞춤형 워크홀딩, 검사, 숙련 인력, 표준화된 공정, 기술에 대한 지속적 재투자는 플렉스셀 성공의 기둥입니다.

플렉스셀 프리시전(Flex-Cell Precision Inc.) 최근 투어에서 토니 패닝(Tony Fanning)의 첨단 5축 가공 운영을 이끄는 이러한 기초 요소들이 강조되었습니다.

1991년 뉴욕 롱아일랜드에서 설립된 패닝은 비전통적 공정 개선과 첨단 자동화 공작기계 도입을 바탕으로 회사를 키웠습니다.

주요 내용

초기 플렉스셀 포트폴리오는 항공우주와 방산이 주를 이뤘으나, 현재 생산의 70%가 의료 분야입니다. 출처: 플렉스셀

현재 약 50대의 CNC 기계(3축/5축 VMC, 스위스형 선반, 턴밀, 와이어 EDM, 워터젯)와 레이저 마킹, 경조립 능력을 갖췄습니다. 60명의 직원이 새로 확장된 41,500평방피트 시설에서 밝고 깨끗한 환경에서 일합니다.

"플렉스셀은 처음에 주로 항공우주와 방산 산업을 지원했습니다." 스티브 패닝(Steve Fanning, 토니의 아들이자 운영 매니저)이 설명합니다. "하지만 2000년대 후반부터 의료 일을 맡기 시작했는데, 우리에게 완벽하게 맞았습니다."

System 3R의 WorkPartner 1+ 시스템이 Haas Automation과 FANUC 기계 사이를 매끄럽게 연결해 팔레트 적재/하역을 자동화합니다.

척추 임플란트 등 의료 부품이 전체 출력의 절반 이상을 차지합니다. ITAR, FDA, ISO 9001:2015, ISO 13485:2016, AS9100D 인증을 보유하고 CMMC 레벨 2로 나아가고 있으며 SPRS 점수 110을 기록했습니다.

"고객이 우리에게 주문할 때 확실한 신뢰감을 느낍니다." 패닝이 말합니다. "우리 직원들이 고객 설계팀이 간과했을 제조 가능성 문제를 계약 검토와 프로그래밍 단계에서 식별해 현장에 가기 전에 수정하기 때문이 큰 부분입니다."

Erowa 제로포인트 팔레트 시스템과 플렉스셀의 독자적 부품 클램핑 장치가 공작기계와 Zeiss Contura G2 3차원 측정기(CMM)에서 빠르고 반복 가능한 셋업을 가능케 합니다. 운영자는 CMM 전문 지식이 없어도 원클릭으로 검사 프로그램을 실행할 수 있습니다.

표준화는 핵심 원칙이지만, 플렉스셀은 소재, 크기, 복잡도, 정밀도 요구에 맞춰 DMG MORI, FANUC, Haas, Hermle, Kitamura, Makino 등 기계 브랜드를 전략적으로 선택합니다.

워크홀딩은 5축 자동화의 핵심입니다. 숍의 Erowa 제로포인트 시스템에 맞춤 클램프를 보강해 Zeiss CMM과 통합, 빠르고 반복 가능한 위치 결정을 실현합니다. 검사 프로그램으로 부품 설치 직후 즉시 검증할 수 있습니다.

25대의 자동화 밀링 기계 중 모든 5축 장비에 머신 텐딩 로봇이 장착되어 있습니다. Erowa, System 3R, Universal Robots 코봇의 팔레트 적재 솔루션이 운영을 뒷받침합니다. ERD-150L의 150kg 용량은 현재 7대의 5축과 2대의 3축 기계를 지원하며, 최대 12대까지 확장 가능합니다.

숍은 월~목 이틀 10시간 교대 근무를 운영합니다. 직원은 초과근무, 주말 팔레트 적재, 공구 교환, 검사 관련 작업에 자동화 수당을 받습니다.

밀링 작업의 약 90%에 Rego-Fix powRgrip을 사용해 공구 홀더, 콜렛, 자동 클램핑으로 초 단위 커터 교체와 3×D에서 전체 시스템 런아웃 ≤3µm를 달성합니다.

추가 투자로는 Zoller Venturion 450 프리세터(오프라인 공구 측정), 인하우스 티타늄 Type II/III 아노다이징, Crest 로봇 콘솔의 초음파 세척(가열 진공 건조 포함)이 있습니다.

기술이 효율을 주도하지만 숙련 직원은 여전히 필수입니다. CAM 프로그래머는 자동화를 염두에 두고 부품을 설계하며, 사이클 타임 단축과 공구 수명 연장을 균형 잡아 다운타임을 방지합니다. 운영자는 오프셋 조정과 실시간 의사결정 교육을 받아 여러 기계를 운용하며 생산성을 극대화합니다.