디지털 트윈, 플랜트 전반에 혜택과 효율성 향상 제공

인더스트리 4.0 프로토콜의 근간 중 하나는 제품 데이터와 생산 공정의 전자적 '디지털 트윈' 모델을 만드는 것입니다. 여기에는 특정 스핀들, 지그, 절삭 공구를 보여주는 복잡한 작업 엔벨로프를 포함한 모든 공작기계의 정확한 복제본이 포함됩니다. 가상 모델은 물리적 현장 공정과 대응하며, 제조 작업을 시뮬레이션, 테스트, 변경하여 잠재적 문제와 다운타임을 피하고 공정 최적화를 촉진합니다. 이러한 사이버-물리 시스템은 실제와 가상 제조 환경 사이의 간극을 메웁니다.

최신 세대 고급 가공 시뮬레이션 소프트웨어는 ISO NC 가공 코드를 직접 사용하여 특정 부품, 공구, 공작기계 특성을 기반으로 가공 프로그램을 시뮬레이션, 검증, 최적화합니다. 3D 그래픽은 충돌을 방지하고, 복잡한 알고리즘과 내장된 공정 기반 지식은 절삭 조건 최적화를 가능하게 합니다. 이 소프트웨어는 프로그램 디버깅 시간을 단축하고, 스핀들 충돌, 공구 파손, 스크랩 위험을 없애며, 사이클 타임, 공정 효율, 기계 OEE(종합 설비 효율)를 개선합니다.

소프트웨어는 3단계로 가공 검증을 수행합니다. 코딩 오류를 조사하고 수정하며, 시뮬레이션으로 충돌과 모션 오류를 감지하고 수정하고, 가공 결과를 검증합니다. 또한 생산 이송, 공구 관리, 기계 상태를 모니터링합니다. 이 소프트웨어 활용으로 제조업체는 납기 준수, 제품 품질 유지, 준비 시간 최대 70% 단축, 비용 20% 절감이 가능합니다.

프로그래머가 디지털 트윈에서 공정을 시뮬레이션하고 보면, 기계의 가감속, 매크로 프로그래밍 루틴 등을 확인할 수 있습니다. 특정 기계나 셀에서 작업 처리에 걸릴 시간을 훨씬 더 정확히 추정할 수 있어 스케줄링이 개선됩니다. 더 정확한 스케줄링은 납기 준수와 고객 만족도 향상으로 이어집니다.

또한 컴퓨터에서 G-코드를 트러블슈팅하는 것이 실제 기계에서 작업을 증명하는 것보다 훨씬 더 현명하고 효율적인 접근법입니다. 이는 새로운 소식이 아닙니다. 제조업체들은 기계가 작동해야지 '시험'하는 데 쓰여서는 안 된다는 것을 이해합니다.

그러나 새로운 것은 이러한 프로그램의 배경에서 일어나는 모든 것이 더 정확해지고, 더 견고해지며, 대부분의 주요 CAD/CAM 프로그램과 진정으로 잘 작동하게 되었다는 점입니다. API를 통한 더 나은 통합은 엔지니어링과 가공 부서 간의 더 나은 모델링, 코딩, 커뮤니케이션으로 이어집니다.

물론 컴퓨터에서 많은 검증 작업을 수행할 수 있지만, 때로는 실제 기계에서 조정이 필요할 수도 있습니다. 우리는 이를 '자동화'라고 부르며, 수정이 업로드되어 향후 해당 작업의 향후 실행에도 적용되도록 합니다.

우리 고객들에 따르면 시뮬레이션의 핵심 이점은 디지털 트윈으로 실험할 수 있다는 점입니다. 예를 들어 가감속을 조금 조정해 보고 어떤 일이 일어나는지 볼 수 있습니다. 종종 디지털 영역에서 약간 더 밀어붙여도 문제없음을 발견하고, 실제 사이클 타임이 몇 분 단축됩니다. 이를 대량 생산 로트에 곱하고 연간 여러 번 반복하면, 그 테스트는 매우 수익성이 높아집니다.

머지않은 미래의 발전으로, 테스트 단계에서 프로그래머가 기계의 한계를 넘어섰음을 경고하는 메시지가 제공되어 '시간 낭비하지 마세요'라고 알리게 될 것입니다.

우리는 사용자가 지금 필요로 하고, 인더스트리 4.0이 지속적으로 진화함에 따라 더욱 필요로 할 제품과 역량을 갖추고 이 혁명의 중심에 서게 된 것을 다행으로 생각합니다.