IMTS 2018: 인더스트리 4.0 신화 깨고 진정한 약속 실현하기

인더스트리 4.0의 과대광고를 걷어내고 산출량과 품질의 균형에 집중하면 그 잠재적 약속의 결과를 실현할 수 있습니다. 정밀 제조와 센서 기반 계측 기술 베테랑인 Renishaw의 전문가와 대화하며 인더스트리 4.0이 공정과 부품 제작에 실제로 어떻게 영향을 미칠 수 있는지 이해했습니다.

인더스트리 4.0은 2018 국제 제조 무역 전시회에서 대대적으로 홍보되고 논의될 것입니다. 스마트 제조와 인더스트리 4.0에 대해 한 가지 이해해야 할 것은, 많은 조직이 의미 있는 것을 얼마나 빨리 통합할 수 있을지 과소평가한다는 것입니다.

Dan Skulan은 정밀 가공과 계측 게이징 분야에서 30년 이상 일해왔으며, 제조업체의 생산성과 품질 지표를 꿰뚫고 있습니다. Renishaw의 산업 계측 총괄 매니저로서, Skulan은 기업이 인더스트리 4.0의 약속을 다룰 준비가 되었는지 알아내는 방법을 깊이 이해하고 있습니다. Skulan은 IMTS 2018 컨퍼런스 세션에서 인더스트리 4.0에 대해 특별히 발표합니다.

그 유행어의 정의는 다른 어떤 것보다 제조업체의 구체적인 목표에 더 초점을 맞춰야 합니다. 인더스트리 4.0의 약속은 새로운 데이터 관리 시스템을 도입하는 것보다 회사 목표를 명확히 이해하고 적절한 기술과 툴링을 사용하는 데 더 달려 있습니다.라고 Skulan은 말합니다.

"대량의 데이터를 수집할 수 있지만, 데이터는 정확하고 실행 가능할 때만 가치가 있습니다."라고 Skulan은 말합니다. "인더스트리 4.0이 가져올 매우 타당한 결과가 있지만, 공정에서 나오는 정확하고 실행 가능한 데이터로 체계적인 방식으로 구현하는 것이 정말 중요합니다."

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그렇다면 제조업체는 무엇을 해야 할까? 시작하려면 실사를 실천하고 그것이 타당한지 확인해야 합니다. 모두 개선을 원합니다. 자동화는 중요하지만, 내부 공정 제어로 품질이 더 높은 처리량에서 유지되도록 하지 않고 실행되면 매우 비용이 많이 들 수 있습니다.

"가동 중이라고 보고하는 공정이 실제로는 스크랩을 잔뜩 만들거나 부품을 하나도 만들지 않았다면 어떨까요?"라고 Skulan은 설명합니다. "공작물과 툴링이 올바르게 설정되고 본질적 정확도로 실행되는 절삭 프로그램을 검증하는 좋은 공정 기반 시스템이 필요합니다. 공정 내 측정은 올바른 부품에 올바른 절삭이 이루어졌는지 검증해야 합니다. 그것이 단순히 더 높은 수준의 데이터 모니터링을 통합하려 하면서 근본 공정이 통제되지 않는 약한 인더스트리 4.0 구현과 좋은 구현을 구분하는 방법입니다."

그 목적을 위해 Skulan은 시뮬레이션의 매우 중요한 역할을 강조합니다. 하지만 기계 내 주요 단계에서 가공 공정을 확인하는 센서 기반 정확도와 결합된 경우에만 그렇습니다.

"우리의 목적은 단순히 생산이 이루어지고 있음을 검증하는 것이 아니라, 모든 생산 단계가 최소 손실 처리 시간으로 품질 기준을 충족하는지 검증하는 것입니다."라고 Skulan은 말합니다. 여기서 센서와 자동화는 중요한 역할을 하지만, 데이터가 검증 가능하게 정확한 경우에만 그렇습니다. 스마트 센서 기술과 작업자가 대시보드에서 명확히 볼 수 있는 즉시 사용 가능한 소프트웨어의 올바른 조합에서 생산성 향상이 실현됩니다.

스마트 제조의 위험: 인더스트리 4.0 결과 과대약속

하지만 모든 사람이 인더스트리 4.0을 같은 그림으로 보는 것은 아닙니다. 일부 기업은 그것이 제조의 성배라고 생각하고, 일단 도입하면 생산성을 혁신하고 비용을 거의 즉시 낮출 것이라고 믿습니다. Skulan은 그것이 큰 차이를 만들 수 있지만, 고위 제조 경영진이 기대하는 빠르게 실현되는 결과의 약속은 반드시 아니라고 말합니다.

"고위 관리자가 4.0 전략 구현에 동의하면, 단순히 현장 작업자 성과를 모니터링함으로써 생산성과 품질이 즉각 증가할 것이라는 기대가 생깁니다."라고 Skulan은 말합니다. "이는 일부 기업이 채택하는 잠재적으로 위험한 사고방식입니다. 혜택이 실현되도록 현장 수준에서 실제 작업이 필요합니다. 인더스트리 4.0은 마법의 지팡이가 아닙니다."

하지만 Skulan은 이 프로세스가 잘 수행될 때 제조업에서 정당한 가치가 있음을 빠르게 지적합니다. 그 중요성과 약속을 설명하기 위해, 인더스트리 4.0 공정과 관행에만 250명 이상의 엔지니어를 전담으로 둔 주요 항공우주 제조사인 그의 대형 고객 사례를 듭니다. 생산성 향상과 항공우주 산업 혁신 드라이브는 그 성공의 주요 요소입니다.

인포그래픽 "무한대 너머: 제조업의 항공우주 기회 이륙"에서 항공우주 산업의 성공을 확인하세요.

인더스트리 4.0과 공정 제어의 가치

처리량 단독 측정은 유효하지만 고유한 한계가 있을 수 있습니다.

많은 제조업체는 가공에서 사이클 시간에 많은 관심을 기울입니다. 이는 생산성에 도움이 될 수 있지만 오해의 소지가 있습니다. "가공 작업이 높은 활동 수준을 보일 수 있지만, 기계가 실제로 좋은 부품을 생산하지 않거나 어떤 부품도 생산하지 않을 수 있습니다."라고 Skulan은 말합니다.

인더스트리 4.0의 효과적인 적용은 공정 내 검증을 허용하는 기술을 사용해 처리량과 품질 둘 다를 균형있게 맞추는 것입니다. 그리고 그 모든 것이 작업자와 플랜트 관리자에게 지속적인 정보를 보고해야 합니다.

"최종 부품 검사 대신, 가공 공정의 각 단계에서 발생하는 대로 정확한 정보를 포착해 비적합이 발생하기 전에 변화를 일으킬 수 있어야 하며, 공정 훨씬 상류에서 품질 출력을 보장합니다."라고 Skulan은 제안합니다. 이는 그의 견해로 인더스트리 4.0의 약속을 실현하기 위한 요구사항입니다: "이제 데이터 정확성을 기반으로 실시간으로 품질을 검증하고 조정할 수 있습니다. 센서와 소프트웨어를 함께 사용하는 기계 내 자동 공정 제어에서 오는 품질은 관리 수준에서 검토되는 정보가 정확하고 실행 가능하도록 돕습니다."

"부품이 생산된 후 데이터를 보면, 대부분의 회사가 지금 하는 일이지만, 그것은 유효한 정보지만 공정을 바꾸는 데 도움이 되지 않습니다."라고 Skulan은 말합니다. "정말로 원하는 것은 구성 요소 제조에 중요한 이산적 특성을 빌드와 절삭의 각 지점에서 측정하고, 그것이 유효함을 확인하는 센서와 기술로 그 데이터를 취하는 것입니다."

과제는 공정 제어를 위해 측정해야 할 구성 요소의 중요한 특성이 무엇인지 결정하는 것입니다. 많은 경우 단일 공정에서 30개 이상의 피처가 절삭될 수 있지만, 아마도 품질을 상류에서 보장하는 데 중요한 핵심 치수는 몇 개뿐이므로, 실시간으로 조정하고 모니터링할 수 있는 것이 무엇인지 깊이 이해해야 합니다.

인더스트리 4.0: 적응형 툴링과 클로즈드 루프 공정의 가치

목표가 가공 과정에서 이점을 취하고 적응하는 것이라면, 더 새롭고 진보된 적응형 툴링의 역할을 이해하는 것이 필수적입니다. 인더스트리 4.0 세계에서는 센서와 자동 프로빙 도구가 어떻게 동적 작업 오프셋, 공구 중심점 제어, 동적 커터 비행 경로 측정을 통한 유효 절입 깊이와 폭 설정 등 다양한 측정과 동적 가공 데이터를 보고하고 검증하는 데 도움을 줄 수 있는지 이해하는 것도 의미합니다.

"5축 기계에서 발생한 진화와 부품과 툴링을 동시에 이동하는 능력, 공정 내 게이징이 결합되어 클로즈드 루프 환경을 제공하는 데 믿을 수 없을 정도로 잘 작동할 수 있습니다."라고 Skulan은 말합니다.

"모델링에서 도면의 것을 시뮬레이션하는 것뿐만 아니라, 이 '디지털 트윈' 환경에서 기계에서 실제로 일어나는 일을 시뮬레이션하고 싶습니다."라고 Skulan은 덧붙입니다. "클로즈드 루프 공정 제어를 지원하기 위해 툴링과 공정 방법론도 변경해야 합니다."

어떻게 하는가? Skulan은 원호 보간 사용 예를 듭니다. 예를 들어, 수동으로 오프라인에서 설정해야 하는 고정 단일 포인트 보링 공구 대신, 인더스트리 4.0 방식은 게이지 기반 절삭 기술을 사용할 수 있는 원형 패턴으로 밀링 커터를 구동하는 것을 선택할 것입니다.

"자동 절삭으로 스톡 여유의 절반만 제거한 후, 그 특정 시점, 그 특정 실시간 온도와 정확한 가공 환경에서 프로브를 사용해 공정 내 결과 피처를 측정하고, 그런 다음 툴패스를 사이클 내 자동으로 업데이트할 수 있습니다."라고 Skulan은 말합니다. "이것이 클로즈드 루프 제어입니다. 이렇게 공정은 완전 자동화되고 민첩해집니다."

인더스트리 4.0의 약속에 대해 더 알고 싶다면, Skulan이 9월 13일 목요일 IMTS 2018 컨퍼런스 세션에서 "정보 시대의 제조 생산성 극대화"를 발표합니다. 등록 필요.

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