강력한 공급망 구축: 숙련된 툴 앤 다이 메이커가 혁신을 주도하는 방법

현장 인텔리전스: 스마트 프로세스, 솔루션 및 전략

코로나19는 미국 제조 공급망의 취약성을 조명했습니다. 어떤 유형의 위기 대응이든 최소한 우리 경제의 기반이 되는 기계를 신속히 수리하거나 재건할 능력이 필요합니다.
다기능 장인 또는 툴 앤 다이 메이커는 우리가 미래에 지향해야 할 이상을 나타냅니다.

툴 앤 다이 메이커는 다양한 공정(가공, 성형, 용접, 열처리 등)에 접근할 수 있고 사용 가능한 재료와 필연적 돌발 상황에 기반해 즉흥적으로 대처할 수 있습니다.

인간 장인의 단점은 기계만큼 재현 가능하거나 정밀하거나 강하지 않다는 점입니다. 또한 24/7 무인 작업도 할 수 없습니다.
많은 협력자와 저는 자율 시스템이 기본적으로 숙련 장인처럼 행동하고 감산, 증착, 접합, 변형 가공을 위한 새로운 도구를 사용해 보장된 품질의 부품을 만들고 검사하는 미래 비전을 형성해 왔습니다.

이 미래에 도달하려면 두 가지가 필요합니다: 하이브리드 자율 제조를 위한 공유 비전 경로와 이 접근법을 실현할 새로운 도구.

비전 부분

SAE 표준 J3016(자율 주행 레벨 정의)에서 영감을 받아 제조 자율성 레벨이 제안됩니다.

레벨 0은 무자동화. 레벨 1은 CNC 경로 추종. 레벨 2는 폐루프 오류 보정. 레벨 3은 시스템 전체 데이터 수집으로 의사결정을 내리는 인더스트리 4.0 요소를 포함합니다.

레벨 4와 5는 다중 공정(증착, 감산, 접합, 주조 등)을 통합 프레임워크에 포함합니다. 레벨 4에서 시스템은 부품을 한 공정에서 다른 공정으로 자동으로 고정하고 이송할 수 있습니다.

최고 레벨 5는 비용, 성능, 납기 간 트레이드오프를 논의하고 선택하면 인간 개입 없이 실행하면서 중요한 데이터를 기록해 부품 품질을 보장하고 다른 제조 셀과 경험을 공유하는 숙련 장인과의 대화를 모방합니다.

새로운 도구와 공정

이 비전은 종종 리드 타임과 자본 지출을 결정하는 매우 큰 툴, 다이, 프레스에서 우리를 해방시킵니다.

대신 한 부품에 동시에 작동하는 추가, 변형, 절단을 위한 여러 작은 도구를 상상할 수 있습니다. 마치 여러 로봇 개미가 다양한 일을 하지만 정밀한 치수 제어로 하는 것처럼.

공학 학계가 고생산성 제조 공정 분석에 집중해왔지만, 소규모 고제어 공정에는 많은 기회가 있습니다.

단순하고 가벼운 도구 기반의 많은 제조 공정이 이 패러다임에서 꽤 강력할 수 있습니다.

예를 들어 제 그룹은 매우 가벼운 장비를 사용하는 국소 고속 고체 상태 충격 기반 용접 공정을 개발 중입니다.

소재를 가열하지 않아 열 변형이나 소재 열화가 없고, 매우 강하고 이종 금속도 접합할 수 있습니다.

이와 유사한 가볍고 민첩한 도구 기반 공정들이 이 새로운 자동화 작업장의 핵심이 될 것입니다.

센서, 연산, 로보틱스, 공정의 급속한 발전으로 이러한 공정 혁신이 기존 고효율 양산과 보완돼 복잡한 고품질 제품을 필요할 때, 필요한 곳에서 만들 수 있게 될 것 같습니다.