비계획 가동중단 예방: 제조업체를 위한 3가지 검증된 기술 솔루션

비계획 가동중단이 산업 제조업체에 매년 수십억 달러 비용을 초래하는 상황에서, 기계 고장을 피하거나 관리하는 데 도움이 되는 기술은 필수입니다.

비계획 가동중단은 중대한 비즈니스 위험입니다.

컨설팅·자문 기업 딜로이트(Deloitte) 연구에 따르면 비계획 공장 가동중단이 산업 제조업체에 연간 500억 달러 이상 비용을 초래합니다.

이 때문에 숍들이 압착된 스핀들 베어링, 오작동하는 컨트롤러, 더 이상 돌지 않는 서보 모터 같은 불쾌한 놀라움을 피하기 위해 할 수 있는 모든 걸 하는 건 당연합니다. 좋은 소식: 그런 불쾌한 일을 피하는 게 그리 어렵지 않다는 겁니다.

고품질의 잘 관리된 툴링과 밸런스 잡힌 툴 홀더 어셈블리 사용으로 머시닝 센터 스핀들 수명을 늘릴 수 있다는 건 이미 아실 겁니다. 극단적인 공구 길이로 스핀들 베어링 반경 힘을 최소화하고, 상용 게이지로 드로바 강도를 정기적으로 점검하고, 공구 교체 시 위치 결정 면을 닦아내세요.

CNC 선반과 실제로 모든 공작기계에 대해 비슷한 권장사항이 존재합니다. 기본 청소·윤활, 절삭유 모니터링, 볼바 장치나 동등한 수단으로 축 운동 정기 점검 등 강력한 예방 유지보수 프로그램을 구현하면 모든 공작기계가 더 긴 수명을 누릴 수 있습니다. 즉, 잠재적 문제를 시작하기 전에 해결하는 것입니다. 즉, 현대 기술은 공작기계 소유자와 운영자에게 비계획 기계 가동중단과의 전쟁에서 가치 있는 무기를 제공합니다. 모니터링부터 시작합니다.

데이터의 힘 활용하기

머신메트릭스(MachineMetrics) 마케팅 부사장 그레이엄 이머만(Graham Immerman)은 오늘날 실질적으로 모든 CNC 장비가 기계 상태, 작동 온도, 스핀들 및 서보 전력 소비, 알람 코드 등 가치 있는 정보를 생성하는 센서를 갖추고 있으며, 이 모든 게 스마트폰, 태블릿, PC, 데스크톱에서 볼 수 있다고 말합니다. 그의 팀 임무는 숍들에 이 정보를 수집한 다음 a) 더 높은 생산성, b) 이 기사의 초점인 비계획 가동중단 제거를 위해 활용하는 소프트웨어 도구를 제공하는 것입니다.

"기계 가동중단을 줄이는 방법은 말 그대로 수백 가지이며, 첫걸음은 더 나은 의사결정을 위한 데이터를 갖는 것입니다." 이머만은 말합니다. "이 점을 염두에 두고, 모든 숍이 가장 먼저 물어야 할 질문은 '어떤 종류의 가동중단을 피하려 하는가?'입니다. 기계 고장 예측을 도와달라며 찾아오는 고객이 많은데, 이건 확실히 도울 수 있지만, 최고의 투자 수익을 주진 않을 수 있습니다."

한 예로 이머만은 불량 부품 생산이 궁극적으로 재작업으로 이어져 즉각적인 일정 변경을 요구한다고 지적합니다. 이는 '비계획 가동중단' 범주에 깔끔하게 들어맞진 않지만, 똑같이 파괴적이고 비용이 많이 듭니다. 작업을 인용할 때 사이클 타임을 과대 또는 과소 추정하는 것도 마찬가지입니다. 전자는 과잉 생산능력이나 채워지지 않는 생산 일정 공백을 초래하고, 후자는 재작업 시나리오와 같은 문제(즉, 할 일은 많은데 완료할 시간이 부족)를 야기합니다. 각 사례에서 가동중단 원인이 고장 난 공작기계와 다르지만, 결과는 덜 해롭지 않습니다.

"작업 인용에 필요한 데이터가 ERP 시스템, 스프레드시트, 심지어 교육받은 추측에서 오는 경우가 너무 많은데, 이것들 중 어느 것도 정확하지 않을 수 있습니다." 이머만은 말합니다. "그래서 숍들은 생산 현장 자산에서 가능한 한 많은 정보를 수집해야 합니다. 이건 기계 가동중단으로 직접 이어지는 잠재적 문제를 식별하는 데 도움될 뿐만 아니라, 똑같이 중요하게 숨겨진 생산능력을 드러내는 데도 도움이 됩니다. 종종 가동중단을 줄이는 최선의 방법은 공정을 최적화하고 정확한 작업 표준을 개발하는 것입니다. 실제 기계 셋업에 얼마나 걸리는지 이해함으로써 연간 가동중단을 450만 달러 줄인 고객을 압니다."

충돌 회피하기

고통스럽지만, 비계획 가동중단의 가장 불쾌한 원인은 공작기계 충돌입니다. CGTech의 베리컷(Vericut) 제품 스페셜리스트 진 그라나타(Gene Granata)는 툴패스 시뮬레이션과 최적화 소프트웨어로 충돌을 쉽게 피할 수 있다고 말합니다. 이 시스템들은 최대 판금 패널부터 최소 나사까지 전체 공작기계 환경을 복제할 수 있어, 사용자가 CNC 프로그램을 기계 밖 가상 세계에서 테스트할 수 있게 합니다. 거기서 충돌은 밝은 빨간색과 꾸짖는 텍스트에 불과하므로, 너무 많은 숍에서 만연한 '비상정지 버튼 타고 넘기' 식의 프로그램 검증 방법을 없애줍니다. 그리고 툴패스 시뮬레이션 소프트웨어가 CNC 공작기계에서 사용하는 실제 G코드를 읽기 때문에, 포스트프로세서의 시간 낭비 오류도 안전하고 가상의 환경에서 식별할 수 있습니다.

기계 충돌의 고통과 가동중단을 없애고 싶은 것 외에도, 그라나타는 앞서 짐머만(Zimmermann)이 언급한 기계 최적화에 동참합니다. 이를 위해 자사 포스(Force) 소프트웨어를 지적하는데, 이는 피삭재와 사용 중인 절삭 공구를 고려해 각 절삭 공구와 공작기계가 할 수 있는 것에 기반해 툴패스를 최적화한다고 합니다.

"모든 절삭 공구 제조업체는 가공 조건이 공구에 맞으면 공구를 더 강하게 밀어붙일 수 있다고 말할 것이고, 최적화가 그걸 달성하는 최선의 방법입니다." 그는 말합니다. "포스는 각 절삭 공구에 이상적인 이송률을 계산해 진정한 일정 칩 두께를 가공에 구현하면서, 동시에 과도한 가공 힘을 제한하고 스핀들 파워를 안전한 수준으로 유지합니다. 이는 사이클 타임을 크게 단축하고, 더 높은 품질의 가공 부품, 실질적으로 더 긴 공구와 CNC 기계 수명, 예상치 못한 가동중단을 일으키는 놀라움을 훨씬 줄여줍니다."

종이 없애기

하루가 끝날 때, 예기치 않은 가동중단을 줄이는 법을 배우는 건 제조 운영을 더 예측 가능하고 효율적으로 만드는 데 크게 기여합니다. 비주얼 날리지 쉐어(VKS) Ltd. 비즈니스 개발 디렉터 라이언 짐머만(Ryan Zimmermann)은 이걸 달성하는 가장 좋은 방법 중 하나가 디지털 작업 지시서라고 제안합니다. 50년 된 몬트리올 판금 제조 숍에서 처음 개발된 VKS는 제조업체가 텍스트, 사진, 비디오, 오디오 녹음 등 의미 있는 지시를 숍 플로어에 쉽게 전달하는 데 필요한 모든 미디어를 푸시할 수 있게 합니다.

한 단계 더 나아가 운영자 입력과 KPI 관련 데이터를 실시간으로 수집해 낭비 가시성을 높이고 지속적 개선 기회를 제공합니다.

"일상적 제조업체는 수많은 도전에 직면하지만, 더 일관된 것들은 숙련 인력 부족, 부족 지식 손실, 경쟁적 시장입니다." 짐머만은 말합니다. "회사가 선임 작업자에 너무 많이 의존하면 필연적으로 생산성 손실과 공정 실패의 높은 위험에 노출됩니다. 모범 사례를 디지털, 페이퍼리스 형식으로 표준화하면 '지식 자본'이 성공적으로 보존돼 신입 직원을 온보딩하고 숍에 통합하기 쉬워집니다. 여기서 논의된 다른 솔루션들과 마찬가지로 명확한 표준과 지침은 셋업 공정과 유지보수 활동을 최적화해 기계 가용성을 높이고 가동중단을 줄이는 데 도움이 됩니다."

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