최신 네스팅 소프트웨어, 제조업체와 금속 가공업체의 생산성 대폭 향상

더 스마트하고 빠른 네스팅 소프트웨어로 제조 생산성에 활력

더 나은 자동화와 기타 주요 개선을 갖춘 더 스마트하고 빠른 네스팅 소프트웨어 프로그램이 작업장 및 기타 제조업체의 공장 운영에 생산성의 활력을 불어넣고 있습니다. 공장 공정 속도 향상은 항상 핵심이지만, 새로운 네스팅 도구와 기술을 통한 최적의 효율성 확보는 경쟁업체보다 우위를 점하게 해줍니다.

네스팅 소프트웨어 시스템은 소규모 작업장부터 중대형 제조 작업까지 광범위한 제조 산업에서 사용되며, 레이저 용접 및 절단 장비, 워터젯, 플라즈마 및 산소-연료 절단 시스템 등 다양한 금속 절단 시스템을 배치합니다. 평판 금속에서 올바른 수율을 얻는 것은 작업장의 핵심 목표이며, 높은 안전 수준 유지, 비용 절감, 최신 네트워크 시스템과 자동화 장비로 운영 가속화도 중요합니다.

최고 수율을 위한 네스팅

제조업체는 항상 네스팅 프로그램에서 최고의 수율을 원하지만, 시그마텍 시스템즈(신시내티)의 시그마네스트 제품 관리자 제임스 린지은 자신의 특정 작업에 가장 적합한 네스팅 솔루션을 찾을 때 관리자가 고려해야 할 유일한 요소는 아니라고 지적합니다.

"일반적으로 네스팅 소프트웨어로 생산성을 측정할 때 몇 가지를 봅니다. 네스팅 수율은 그중 하나이며 가장 쉽습니다. 우리는 조금 더 나아갑니다. 수율만이 아니라 후공정을 위해 부품을 얼마나 준비하느냐가 중요합니다."

가능하면 3~4개 주문을 가까이 배치하여 주어진 자재에서 가능한 가장 많은 부품을 얻는 좋은 수율을 얻는 데 도움이 된다고 그는 언급했습니다. NC 최적화로 공정을 자동화하고, 네스팅과 NC 툴패스를 자동화하는 것도 생산성 향상에 큰 도움이 됩니다.

"수율은 케이스 바이 케이스입니다. 실행하는 부품에 따라 80~90%일 수도 있지만 60~90% 범위일 수도 있습니다. 주로 직사각형 부품을 가공한다면 90%가 목표입니다."

원형 부품을 절단하는 경우 높은 네스팅 수율을 얻는 좋은 방법은 없습니다. "디스크를 예로 들면 원형 부품 네스팅에 대해 할 수 있는 일이 별로 없습니다. 스크랩이 발생합니다. 그 조각을 빼내면 잔재(remnant)라고 부르는데, 어떤 이들은 스크랩 컷을 합니다. 연강이라면 보통 걱정하지 않으며, 이를 관리하는 도구가 있습니다."

"우리 고객들은 일반적으로 다양한 기계 유형과 브랜드를 보유하고 있으며, 기계의 기능을 잃지 않고 모든 기계를 실행할 수 있는 소프트웨어를 원합니다." 린지가 덧붙였습니다. "기존 시스템과의 데이터 가져오기, MRP 시스템으로의 데이터 내보내기는 항상 중요합니다."

최신 시그마텍 시그마네스트 X1 버전 1.3은 64비트 윈도우 운영체제 지원을 추가하여 속도를 높였고, 추가 네스팅 개선으로 수율이 2~4% 이상 향상되었다고 린지는 말했습니다. 추가 네스팅 수율 개선은 이번 달 출시 예정인 다음 버전에 포함될 예정입니다. 이 업데이트는 부품 처리 시스템의 NC 툴패스 추가 개선과 최신 파이버 레이저와의 NC 기능을 포함한다고 린지는 말했습니다. "또한 시그마네스트 SX의 일부를 출시하기 시작했는데, 이는 시그마네스트의 3D 버전입니다."

자동화된 네스팅, 클라우드 옵션

작업장 관리자가 부품 네스팅 여부를 고려할 때, 정답은 하나뿐입니다. 자재와 관련 기계를 완전히 최적화하는 유일한 방법은 우수한 네스팅 역량을 갖추는 것입니다. "어떤 공정을 사용하든 답은 같습니다. 네스팅을 말할 때, 자재를 최상의 방식으로 활용하는 것을 말합니다."라고 ESAB 커팅 시스템즈(사우스캐롤라이나주 플로렌스)의 소프트웨어 프로그래밍 매니저 로라 블랙몬은 말했습니다. ESAB는 용접, 플라즈마 및 산소-연료 절단 시스템 제조업체입니다.

제작 작업장에서 현장 작업자들은 크레인과 기타 자동화를 사용하여 최대 10×20피트(3×6m) 크기의 대형 강판과 금속을 끌어들여야 한다고 블랙몬은 말했습니다. "상당히 많은 적재 및 하역이 있으며, 많은 안전 요구사항을 고려해야 합니다. 그 동안 기계는 가동되지 않고 절단도 이루어지지 않습니다. 네스팅은 모든 부품을 모아 한 장의 판에 배치하고, 네스팅을 통해 자재 활용도를 훨씬 높입니다. 또한 생산 시간을 최소 50%, 어쩌면 75%까지 단축합니다. 네스팅을 하는 것과 하지 않는 것의 차이는 엄청납니다."

ESAB의 최신 콜럼버스 III 네스팅 소프트웨어로 작업자는 자동화된 네스팅 기능을 사용하여 자정 네스팅 작업을 설정할 수 있다고 그녀는 말했습니다. 작업장의 작업이 각 작업과 각 고객에 대해 최적의 네스팅으로 프로그래밍되고, 아침에 작업장이 열리면 네스팅이 이미 완료되어 있습니다. "네스팅 프로그램 없이는 이를 효율적으로 수행할 수 없습니다. 고객에게 또 다른 중요한 것은 작업자 안전 보장입니다. 안전에 대해 말할 때, 그것은 절단 비용의 일부입니다. 산업재해 보상 비용이 치솟고 있으며, 안전의 비용을 고려하면 매우 큰 문제가 됩니다."

네스팅은 또한 작업자들이 자재 피킹 및 배치에 사용하는 시간을 크게 줄여줍니다. "기계가 가동되지 않으면 플라즈마도 가동되지 않고, 나는 아무런 회수도 얻지 못합니다. 기계 가동률/활용도가 75% 미만이면 매우 비생산적입니다."

콜럼버스 사용자들에게 도움이 된 두 가지 새로운 기능은 새로운 잡 위자드(Job Wizard)와 새로운 클라우드 기반 소프트웨어 도구라고 블랙몬은 말했습니다. 잡 위자드는 주문 입력 부서가 주문을 콜럼버스에 쉽게 드롭하여 야간 네스팅 작업을 수행할 수 있게 합니다. "콜럼버스는 회사의 재고를 이해합니다. 자정에 네스팅을 시작하고 아침에 작업장이 열리면 네스트가 이미 완료되어 있습니다. 우리는 완전히 자동화했습니다." 소프트웨어는 자동으로 작업을 네스팅하고 여러 가지 다른 재질과 두께를 고려할 수 있으며, 프로그램의 드로잉 도구는 사용 가능한 모든 주요 3D CAD 솔리드 모델링 패키지와 작동합니다.

두 번째 주요 발전은 회사의 새로운 컷클라우드(CutCloud)와 웰드클라우드(WeldCloud) 데이터 서비스입니다. ESAB는 9월 독일 뒤셀도르프 전시회에서 시연했고, 11월 시카고 FABTECH 전시회에서도 전시할 예정입니다. 컷클라우드와 웰드클라우드 클라우드 기반 데이터 공유 도구는 클립보드를 들고 공정을 분석하는 사람을 없애고, 대신 웹 기반 도구로 실시간 데이터를 분석하여 공장 공정을 더 빠르고 완전하게 분석합니다.

"컷클라우드의 기술적 진보는 기업이 관리자에게 루프를 닫을 수 있게 한다는 것입니다." 블랙몬이 말했습니다. "우리 고객들은 더 똑똑해지고 생산성이 높아지고 있으며, 그 방법은 공정을 이해하는 것입니다. 이것은 큰 차이를 만들 것입니다."

수익성 향상

더 나은 조합으로 제작 라인을 자동화하면 제작 작업장의 절단 비용을 낮출 수 있는 경우가 많습니다. "전통적으로 제작업체는 작업을 별도로 실행해왔습니다. 작업장 전체에서 작업을 추적하고 비용을 할당하기 위해 부품/고객을 분리하기가 더 쉽기 때문입니다."라고 베로 소프트웨어(영국 첼트넘, 앨라배마주 터스컬루사)의 라단(Radan) 미주 총괄 매니저 더그 우드는 말했습니다. "오늘날 네스팅 솔루션은 여러 고객의 작업을 결합하고 부품을 추적할 수 있을 정도로 발전했습니다."

"작업을 결합하고 필요할 때 필요한 부품을 생산하면 자재 활용도와 기계 가동 시간에 도움이 됩니다. 네스팅 시스템은 회사의 MRP 또는 ERP 시스템과 통합되어 생산 요구사항을 전달할 수도 있습니다. 네스트가 생성되면 라벨을 제작하거나 부품을 자동으로 에칭하여 식별할 수 있습니다."

제작업체는 자재 활용도 증가뿐만 아니라 가능한 한 풀 시트로 기계를 가동하여 필요한 부품과 수량을 제조함으로써 기계 효율성 증가에서도 이점을 얻습니다.

이번 달 출시되는 업데이트된 버전의 라단 2018 릴리스에 포함된 새로운 네스팅 엔진이 최신 개선 사항 중 일부라고 우드는 말했습니다. 소프트웨어는 장당 활용도와 전체 네스팅 작업 또는 네스트 프로젝트를 다룰 것입니다.

"또한 여러 엔지니어와 여러 기계로 네스팅할 때의 과제를 해결하는 새로운 제품 라드매니저(Radmanager)를 개발했습니다." 우드가 덧붙였습니다. "라드매니저는 여러 기계 또는 워크센터에 대한 가시성을 여러 작업자에게 제공하여 생산 요구사항에 유연하게 대처할 수 있게 합니다. 한 기계가 예방 정비나 수리로 다운되면 다른 절단 장비의 가용성을 빠르게 확인하고 생산을 전환할 수 있습니다. 라드매니저는 품질이나 공차로 부품을 거부하고 네스트 일정에 다시 추가하는 기능도 제공합니다."

제작 산업의 제조업체는 주로 사용 편의성, 2D 및 3D 데이터를 빠르고 쉽게 가져올 수 있는 네스팅 솔루션, MRP 시스템의 생산 요구사항도 처리하는 소프트웨어를 찾고 있다고 우드는 말했습니다. "부품이 네스팅되면 자재 활용도와 기계 가동 시간에 대해 달성한 것을 추적할 수 있습니다. 또한 필요한 보고서와 부품 라벨 정보를 생성하거나 부품 번호를 자동으로 에칭하여 식별하는 기능도 제조업체가 찾는 역량입니다."

오늘날 네스팅 소프트웨어는 여러 형상과 수량을 처리하는 모든 산업에 사용됩니다. "목재, 플라스틱, 나일론, 유리, 시트메탈 및 플레이트용 부품 네스팅 요청을 받았으며, 심지어 초콜릿에 네스팅하라는 요청도 있었습니다."

"각 기계마다 고유한 특성, 필요한 시트 테두리, 부품 간격, 회전 각도가 있습니다. 좋은 네스팅 솔루션은 즉석에서 조정이 가능해야 합니다. 오늘 워터젯이 정비로 다운되면 오늘 필요한 모든 부품을 CNC 펀치 프레스로 리다이렉트해야 하고, 다른 간격 요구사항과 툴링이 적용되어 펀치 프레스에서 부품을 생산해야 합니다."

효율성 또한 네스팅이 회사의 CAM 소프트웨어와 연결되어야 한다고 그는 덧붙였습니다. "구멍 이동, 리드인 변경, 막판 변경 수용 등은 제작 환경에서 현실입니다. 이상적으로는 설계 시스템과 통합되어 어셈블리를 네스트 프로젝트에 바로 드롭하고 파트 파일을 내보내기/가져오기 없이 공정 중에 평면 패턴을 계산할 수 있어야 합니다."

속도와 정확성이 생산성 제공

오늘날의 고급 네스팅 소프트웨어의 많은 새로운 기능이 더 빠른 절단 시간과 더 나은 정확성으로 부품 생산성을 제공한다고 하이퍼썸(뉴햄프셔주 하노버)의 CAD/CAM 제품 마케팅 매니저 데릭 웨스턴은 말했습니다. 이는 더 효율적인 CAD 가져오기, 더 빠른 네스팅, 또는 총 절단 시간을 줄이는 절단 기술에서 비롯됩니다. 예를 들어, 하이퍼썸의 래피드 파트(Rapid Part) 기술은 시간당 부품 수를 최대 100% 증가시킬 수 있고, 트루 홀(True Hole) 기술은 연강에서 플라즈마 절단으로 볼트 체결 가능한 구멍을 제공하여 2차 드릴링 작업을 없앨 수 있습니다.

더 빠른 프로그래밍, 사용 편의성, 자재 절감으로 인한 비용 절감이 합쳐지며, 웨스턴은 고급 네스팅 소프트웨어가 놀랍게도 배우기 쉽고 사용하기 쉽다고 말했습니다. 더 적은 단계로 작업을 더 빠르게 완료할 수 있습니다. "이것은 프로그래밍 과정을 가속화할 뿐만 아니라 신입 직원 교육도 쉽게 만듭니다. 고급 네스팅 소프트웨어로 전환하면 자재 활용도가 즉시 향상될 수 있습니다. 이는 자동 네스팅에 사용되는 정교한 알고리즘과 최적화 기술, 플레이트 관리와 작업 주문 처리로 얻은 효율성 때문입니다. 자재 활용도의 작은 개선도 연간 수만 달러를 절약할 수 있습니다."

새로운 기술적 돌파구에는 하이퍼썸 프로네스트(ProNest) 소프트웨어의 슈어컷(SureCut) 기술 완전 지원이 포함됩니다. 트루 홀과 래피드 파트는 작업자 개입 없이 자동으로 제공되며, 트루 벨(True Bevel)은 베벨 설정 시간을 크게 단축합니다. 슈어컷 기술은 고도로 숙련된 작업자 없이도 적용된다고 그는 언급했습니다.

프로네스트 2017 v12.1의 새로운 기능으로는 다이내믹 얼라인(Dynamic Align)이 있습니다. 이는 직사각형 유형 부품의 연결된 열 또는 행을 생성하며, 한쪽에 정렬되고 정렬된 부품은 공통 라인이나 브리지로 연결될 수 있습니다. 이를 통해 정렬된 가장자리를 따라 단일 컷 패스로 부품 낙하가 가능하고, 절단 헤드가 부품에서 멀어지면서 부품이 해제될 때 충돌을 방지합니다. 프로네스트의 다른 새로운 기능으로는 데이터 싱크(Data Sync)가 있는데, 네스트가 완료될 때 ERP 시스템이 필요로 하는 형식으로 프로네스트 작업 데이터를 내보냅니다. 솔리드웍스 베벨 감지(Solidworks Bevel Detection)는 솔리드웍스 부품의 베벨 에지를 식별하고 가져오는 동안 자동으로 프로네스트 베벨링을 할당합니다.

워터젯을 위한 네스팅 요구사항

모든 제작업체가 즉시 네스팅 소프트웨어로 뛰어들어야 하는 것은 아니라고 OMAX 코퍼레이션(워싱턴주 켄트)의 소프트웨어 제품 디렉터 칼 올슨은 말했습니다. "네스팅은 워터젯 사용자가 처음부터 뛰어들지 말라고 권하는 것 중 하나입니다. 이에 대해 물어볼 때, 종종 현실과 맞지 않는 기계 사용에 대한 환상 때문이고, 자신이 무엇을 모르는지도 모르기 때문에 잘못된 2만 달러짜리 소프트웨어를 구매하게 됩니다. 다양한 용례와 기능 세트를 가진 네스팅 소프트웨어가 많이 있으므로, 어떤 네스팅 소프트웨어가 최적인지는 사용 방법에 따라 많이 달라집니다. 따라서 자신의 기계로 몇 달 경험을 쌓은 후 실제로 무엇이 필요한지 명확해졌을 때 신중하게 평가하는 것이 가장 좋습니다."

"네스팅을 하는 주요 이유는 두 가지지만, 모든 제작업체에게 네스팅이 필요한 것은 아닙니다. 그러나 네스팅 소프트웨어가 작업장에 해줄 수 있는 주요 기능은 다음과 같습니다." 올슨이 말했습니다. "부품을 자재에 효율적으로 채워 폐기물 자재를 최소화하고, 자재 플레이트에 최대한 많은 부품을 절단합니다." 네스팅 소프트웨어의 부가 기능으로는 잔재 시트 추적, 작업 스케줄링 및 기타 관리 기능이 있다고 그는 말했습니다.

최신 OMAX 소프트웨어는 사용자에게 향상된 자동 툴패스 계획을 제공하며, 특히 네스팅된 시트에 대한 자동 툴패스 계획을 고려합니다. "이것은 자체 툴패스 계획이 없는 서드파티 네스터의 사용을 가능하게 합니다." 올슨이 말했습니다.

많은 사용자에게 네스팅 소프트웨어의 사용 편의성은 종종 중요하다고 올슨은 말했습니다. "최소 스크랩으로 자재 시트를 최대한 채우는 능력은 종종 차별화 요소입니다. 때로는 통합과 자동화 기회입니다. 다른 때는 특정 공정을 위한 고유한 기능입니다." 다양한 형상을 대량 생산하는 작업장이 네스팅 소프트웨어를 가장 잘 활용할 수 있다고 그는 덧붙였습니다.

플로우 인터내셔널 코퍼레이션(워싱턴주 켄트)의 워터젯 빌더 제품 관리 디렉터 커트 뮬러는 네스팅 소프트웨어가 자재와 작업자 시간의 효율적 사용에 필수적이라고 말했습니다. "동일한 자재를 사용하는 서로 다른 고객의 작업을 효율적으로 결합할 수 있어 제작 작업장의 처리량이 향상되고 스크랩 자재가 줄어듭니다. 마지막으로, 네스팅 소프트웨어는 다른 작업에 적합한 크기의 잔재를 추적하고 재사용할 수 있게 합니다."

플로우의 최신 소프트웨어 업데이트는 2D 및 3D 절단용 솔리드 모델을 포함하여 다양한 업계 표준 모델링 포맷을 가져오는 능력을 확장한다고 그는 덧붙였습니다. "다양한 포맷을 가져올 수 있어 제작 작업장에 유연성을 제공하고, 플로우 워터젯 기계에서 부품을 절단하기 위해 많은 다른 CAD 도구를 구매할 필요가 없습니다."

좋은 네스팅 소프트웨어의 주요 기능에는 자재에 형상을 효율적으로 패킹하는 것, 잔재를 쉽게 추적하고 향후 네스트에 다시 가져오는 것, 사용 편의성이 포함됩니다. "네스팅 소프트웨어로부터 최대 이점을 얻으려면, 학습 장벽이 가능한 한 적은 프로그래머가 접근할 수 있어야 합니다."

금속 제작업체는 확실히 더 나은 자재 활용도의 혜택을 받지만, 네스팅 소프트웨어는 평판 자재가 사용되는 모든 산업에서 유용합니다. 자재 유형에 관계없이. "티타늄 및 기타 합금과 같은 고부가가치 자재를 가공하는 기업은 부품을 효율적으로 네스팅할 때 훨씬 더 큰 혜택을 볼 것입니다."