CNC 기계 효율 극대화: 검증된 4가지 시간 절약 팁

오늘날의 치열한 제조 경쟁 세계에서 시간은 생명입니다. 가공 전, 중, 후에 시간을 절약하려면 무엇을 할 수 있을까요? 도움이 되는 여러 방법과 접근법을 소개합니다.

부품 가공 시 왜 시간을 신경 써야 할까요? 진부한 말이지만 시간은 돈입니다. 오늘날 제조 현장의 다축 및 5축 CNC 기계로 모든 규모의 작업장에서 기계 시간을 최적화할 기회가 풍부합니다. 하지만 실질적인 세부 사항으로 들어가기 전에, 기계 명령이 프로그래밍되고 티타늄이나 스테인리스강에서 칩이 날리기 전에 무엇을 해야 하는지 한발 물러서서 살펴봅시다.

"얼마나 많은 시간과 누구의 시간인지 아는 것이 중요합니다."라고 CNC 쿡샵(CNC Cookshop)은 CNC 생산성 블로그 시리즈에서 씁니다. "궁극적으로 여러분은 사람과 기계 모두에 대한 시간 영향을 이해하고 싶을 겁니다. 둘 다 스케줄링해야 하는 희소 자원이니까요. 사람이나 기계가 놀고 있거나, 처리할 작업을 못 해서 너무 적은 경우 모두 비용이 더 듭니다."

팁 1: 거시적 수준에서 시작하라: 린 제조 관행 도입

린 제조 방법론의 핵심은 낭비 제거입니다. 근본적으로 린 제조는 최적화에 관한 것입니다. 오늘보다 더 적은 시간에 프로세스를 개선하거나 품질 좋은 부품을 만드는 것입니다. 단순히 더 빨리 일하는 게 아니라고 린 제조 전문가 제이미 플린치바우는 말합니다. 더 빨리 일하면 오류가 생길 수 있기 때문입니다. 제조 작업은 병렬 수행, 인수인계와 재작업 제거, 일부 공정 단계 완전 폐지로 개선될 수 있습니다.

"기술은 종종 여기서 솔루션입니다. 제조 현장에서 더 빠른 장비 구입이든, 사무실용 소프트웨어 도구 개발이든."이라고 플린치바우는 인더스트리 위크(Industry Week)에 기고했습니다.

오늘날 제조업에는 기술이 넘쳐납니다. 절삭 공구, 공작물 및 공구 홀딩, 냉각수, 계측, 실시간 기계 데이터를 제공하는 센서 전반에서 계속 진화하고, 시뮬레이션 및 리포팅 소프트웨어에서도 마찬가지입니다. 이를 여러분의 이점으로 활용하세요.

"사람들이 낭비를 보게 하고, 다르게 생각하며 낭비를 줄이고 제거할 도구와 기법을 주는 것, 그것이 핵심입니다."라고 보스턴 컨설팅 그룹의 린 제조 수석 지식 전문가이자 팀 매니저인 마이크 펫케비치는 "린 제조로의 전환" 기사에서 말합니다.

팁 2: 전술적이고 실용적인 차원으로: 현장에서 실행하라

읽기엔 쉬워 보이지만, 최적화 마인드셋에 진입하려면 약간의 선행 작업이 필요합니다. CNC 컨셉츠(CNC Concepts) 사장 마이크 린치는 공작기계 작업장에 모범 사례를 컨설팅하고 교육하며, 기본을 따를 것을 조언합니다. 그가 요약한 핵심은:

• 정리정돈하라
• 작업을 단순화하라
• 인력을 교육하라

린치에 따르면 정리정돈은 작업을 수행하는 데 필요한 모든 것(공구, 부품 등)이 작업 셀 내 지정된 장소에 준비된 깨끗한 작업 공간을 의미합니다. 단순화는 최저 숙련도 수준의 인원을 대상으로 모든 필요 문서를 준비하는 것을 뜻합니다. 또한 계산 필요성을 최소화하는 것(공정 도면에 일관된 플러스마이너스 공차 표기, 중요 면 치수 결정을 돕는 정보 준비)도 포함됩니다. 시험 가공을 위한 프로그래밍도 여기에 속합니다.

"장기적으로 정리정돈은 시간을 절약하고 좌절과 중복 노력을 줄이며, 필요 시간을 훨씬 더 예측 가능하게 만듭니다."라고 린치는 말합니다. "작업 단순화는 저숙련자도 수행 가능하게 하고, 시간을 절약하며 실수를 최소화합니다."

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팁 3: 기계와 공구를 한계까지 밀어붙여라

오늘날의 CNC 기계를 경주용 자동차로 생각하세요: 빠르게 달리도록 설계되었고, 많은 처리량과 RPM을 감당합니다. 이 '속도 지향' 마인드셋은 금속 제거율과 새롭고 향상된 성능 수준을 달성하도록 설계된 공구에도 적용됩니다. 물론 소재에 따라 다르지만요.

"CNC 기계는 비즈니스에서 가장 수익성 높은 자산 중 하나지만, 놀고 있으면 간접비일 뿐입니다."라고 CNC 쿡샵은 지적합니다. "작업장마다 칩이 날리도록 유지하는 게 제1 순위임을 깨달았습니다. 기계가 더 많은 생산을 할 수 있을수록, 우리는 그것이 작업장을 위해 돈을 벌며 바쁘게 돌아가길 원합니다."

팁 4: 사이클 타임을 잊지 마라

많은 회사가 가공 시간을 생산 부품 수로 나누어 사이클 타임을 계산하는데, 이는 평균값입니다. 하지만 그 정보가 충분히 정확할까요? 각 기계에서 데이터를 자동 수집해 더 정확한 사이클 타임 정보를 얻는 것이 도움이 됩니다.

"사이클당 1초 단축이 1,000 사이클에서 16.6분의 생산 시간 절약으로 이어집니다... 사이클당 4초를 절약하면 1,000개 주문에서 1시간 이상의 생산 시간을 아낄 수 있습니다."라고 린치는 신속 시간에 관한 기사에서 말합니다. "이 4초를 단순히 프로그램을 효율적으로 포맷하는 것만으로 돈 들이지 않고 아낄 수 있다면 더할 나위 없죠."

기계 처리량과 소재의 상호작용을 진정으로 이해할 때, 올바른 공구가 중요합니다. "린해지기: 더 나은 공구 선택, 시간 압축, 정시 납품" 기사에서 지적했듯, 대부분의 조작자가 깨닫는 것보다 기계 수준에서 시간을 절약해 효율을 높일 기회가 더 많습니다.

플랜트 및 운영 관리자는 예를 들어 20초에 작업을 수익성 있게 만드는 데만 집중할 수 있습니다. 하지만 더 할 수 없을까요? 종종 그 옵션은 탐색조차 되지 않습니다. 어느 순간 의도치 않게 "그게 공작기사가 부품을 돌리는 속도가 된다"고 보른 인더스트리의 아담 모란 부사장은 "금속 절삭 시 사이클 타임을 대폭 줄이는 법" 기사에서 말합니다.

"하지만 실제로 부품이 얼마나 빨리 돌아갈 수 있는지 보면, 12초에도 비교적 쉽게 할 수 있음을 발견할 수 있습니다."라고 모란은 말합니다.

5축 CNC 기계에는 뚜렷한 이점이 있습니다: 같은 공구로 다양한 절삭이 가능해 공구 교체 횟수가 줄고, 공작물이 절삭 공구에 접선 방향으로 회전하며 효율이 높아집니다. 또한 더 짧은 공구 길이를 허용합니다.

"5축으로 부품 5면에 접근할 수 있으므로 공구 길이를 단축할 수 있습니다."라고 레이턴 머신 앤 툴의 CNC 작업장 감독 제이콥 레이턴은 말합니다. "이는 더 강성한 공구를 만들고, 더 빠르게 가공하고 더 나은 표면 조도를 달성하게 해줍니다."

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