DP 툴 앤 머신, 첨단 제조·가공 솔루션으로 생산성 고도화

DP 툴 앤 머신(DP Tool & Machine Inc., 뉴욕주 에이번)은 다면적인 첨단 가공·제조 기술군을 갖춘 계약 머신숍이다. 멀티태스킹·5축 머신, 자동화, 일부 디지털 연결성 등이 포함된다.

DP 툴의 핵심 비즈니스 전략은 공작기계와 자동화에 있어 '표준화'다. 머신과 컨트롤 플랫폼 표준화로 일관성과 유연성을 확보하고, 머신 유지보수를 용이하게 하며, 직원 학습 곡선을 단축해 병목이나 생산 시간 손실 없이 머신 간 이동이 가능하게 한다.

피터·데이비드 필립스 형제가 부친이 1972년 창업한 DP 툴을 운영한다. 문전성시 어떤 일이든 맡던 숍에서 자동차, 식음료, 의료 영상, 기계, 오일·가스, 전력 분배 등 다양한 산업 100여 개 고객사로 성장했다. 성장은 기존·신규 고객 신규 작업 유입이 동력이다.

필립스 형제에 따르면 DP 툴은 범용성 작업은 타 숍에 맡기고, 대부분 숍이 비용 효율적으로 생산 못 하는 복잡한 초정밀 고부가가치 작업에 집중한다. DP 툴 타깃 작업은 적시 납품(JIT)이 필요한 파트 패밀리 작업이다. 포드 랩터 트럭, 포드 셸비 GT 500 머스탱 같은 특수 차량용 자동차 부품 가공이 대표적으로, 숍의 다수 자동화 머신과 잘 맞는다.

DP 툴은 50대 이상 공작기계를 보유하며 모두 마작(Mazak Corp., 켄터키주 플로렌스) 제품이다. 라인업은 터닝 센터, 멀티태스킹 머신, 풀 5축 머신부터 표준 수직·수평 머신, 수직 터닝 선반까지 망라한다.

가공 소재는 원형·프리즘형 모두이며 구리, 인코넬, 스테인리스강, 황동, 알루미늄, 연성 철강, 공구강 등 다양하다. 일반적인 크기 범위: 직경 0.500~36인치(12.7~914mm), 공차 ±0.001인치~최대 ±0.0003인치(0.01mm). 파트 가공 작업은 선삭, 밀링, 드릴링, 태핑 외 딥 보링, 하드 터닝 포함.

작업 로트 크기는 1개부터 수백 개까지지만 평균 15~20개 사이. 하이믹스 로우볼륨·단납기 생산 작업 대부분이 반복 작업으로, 월 500개 이상 작업 출하도 가능하다.

최근 도입한 마작 7대 HCN 5000 수평 머시닝 센터 중 일부는 마작 신형 마자트롤 스무스(Mazatrol Smooth) 컨트롤 탑재. 전 7대가 2층 마작 팔레테크(Palletech) 고층 자동화 시스템 일부다. 레일 가이드 로봇, 60팔렛 스토커 용량, 마작 스무스 PMC 셀 컨트롤러가 전 운영 감독하며 셀 유연성 활용 지원.

팔레테크 자동화 시스템으로 오퍼레이터 1명이 로드/언로드 스테이션 담당과 필요 툴 교체만으로 7대 HCN 5000을 모두 가동할 수 있다. 완전 자동 프로그래머블 프리세터와 마작 스무스 PMC 소프트웨어 탑재. 초기 대량 생산 작업용으로 도입했으나 추가 머신 투입과 셀 유연성으로 생산 변동분을 타 작업으로 채워 셀 스케줄을 꽉 채운다.

"생산 작업 로드한 뒤 가용 공간에 적시 납품 작업을 채웁니다. 대량 작업은 HCN 3대 정도 전담하고, 단납기 작업은 160툴 매거진 장착된 나머지 4대에 배정합니다. 셀이 매우 유연해 특정 작업은 주간, 다른 작업은 야간 가동하도록 셋업 가능합니다." - 피터 필립스, DP 툴 사장

자동화 멀티플렉스에서도 대량 가공만 하지 않는다. 10~20개 소량 작업도 많고 주로 파트 패밀리 형태다. 오퍼레이터는 갠트리 테이블에 원자재만 공급하면 부품이 머신에 들어가 완제품으로 나온다. 오퍼레이터는 마모 공구 교체와 필요시 오프셋 조정 외 가공 조작은 하지 않는다. 하지만 부품 품질 검사, 측정, SPC 데이터 입력 담당. 필요시 조립·마감 작업도 수행.

"우리에게 자동화는 돈 문제가 아니라 파트 핸들링 문제입니다. 15파운드(6.8kg) 부품이라도 하루 종일 사람이 머신에 넣고 빼면 인체공학적 이슈가 생깁니다. 그래서 로봇이나 자동화가 항상 낫습니다." - 피터 필립스
"빠른 작업 셋업으로 투자 수익을 극대화하는데, 기본 마작 갠트리가 셋업 변경과 프로그래밍이 쉬워 이를 뒷받침합니다. '통조림 사이클(통합 사이클)'이라 변수 몇 개만 입력하면 시스템이 파트를 로드합니다."

자동화로 생산 최적화하는 한편, MT커넥트(MTConnect) 구현과 최근 일부 소형 머신 서브셋에서 표준 통신 프로토콜 파일럿 적용도 진행 중.

"즉시 가치를 인지했습니다. 이제 단순 데이터 수집을 넘어 우리 직원 개개인이 각자 운영 결과를 더 잘 볼 수 있게 됐습니다. 결국 숍 전역에 모니터 설치해 각 부서 산출물 측정하고 그 데이터로 목표 설정·달성하려 합니다. 가동률/종합설비효율(OEE) 측정도 할 겁니다." - 피터 필립스

DP 툴 마작 멀티태스킹 선반 거의 전부 Y축 기능과 싱글/트윈 스핀들 보유. 이 머신들과 풀 5축 수직 머신들로 부품 특징 대부분을 원셋업으로 가공해 초정밀 위치 공차 유지. 특히 인테그렉스(Integrex) 머신들은 선반 가공으로 드물게 고려되는 프리즘 부품을 원형 소재부터 가공해 파트 핸들링을 제거하는 유연성 제공.

"머신이 오퍼레이터 개입으로 멈출 때마다 시간 편차가 발생합니다. 일관성이 없죠. 마작으로 'Done in One' 생산이 가능해 파트 핸들링을 머신이 모두 담당하므로 위치 정밀도 제어·보장으로 품질이 향상됩니다." - 피터 필립스
"우리 작업 유형에 마작이 셋업을 훨씬 빠르고 쉽게 만듭니다. 신형 마자트롤 스무스 컨트롤은 훨씬 강력해 파트 모델 파일 임포트해 직접 머신 프로그램 생성 가능. 초도품 스크랩 위험 크게 줄여줍니다." - 데이비드 필립스, DP 툴 부사장