금속 프레스 자동화 최적화 5가지 전문가 팁

금속 프레스 자동화 개요

금속 프레싱은 금속 스탬핑 작업이라고도 합니다. 15,000파운드(약 6.8톤)가 넘는 다이를 사용하여 비교적 소량의 다양한 금속 부품을 프레스 라인에서 생산하고, 주어진 시간 내에 여러 다이를 교체해야 하는 상황을 상상해 보십시오. 이는 분명히 이상적이지도, 용납될 수도 없는 비효율적인 설정입니다. 이 때문에 제조사들은 프레스 라인을 자동화하여 생산성을 높이고자 했습니다.

이러한 배경에서 금속 가공업자들은 생산 라인의 프레스 자동화를 구현하기 위해 다양한 방식을 사용하여 가공 능력을 향상시키면서 비용을 최소화하고자 합니다. 이 글에서는 금속 가공업자를 위한 프레스 자동화 5가지 제안을 정리했습니다.

제안 1: 퀵 다이 체인지(QDC)

퀵 다이 체인지(QDC)는 단순한 다이 클램핑 그 이상입니다. 프레스 안으로 공구를 자동 이송하는 자동 보관 및 검색 시스템, 자동 클램핑을 포함하는 고효율 설정 그 자체입니다. 제조사들이 린(Lean) 제조에 점점 더 의존하게 되면서 생산 런은 점점 짧아지고, 이는 더 빈번한 교체로 이어집니다.

10년 전만 해도 금속 가공업자들은 2시간 교체 시간을 받아들일 수 있었습니다. 그때는 교체 빈도가 낮았기 때문입니다. 하지만 지금은 다릅니다. 대부분의 경우 하루에 여러 번 공구 교체가 이루어지므로, 금속 가공업자들은 생산성과 수익성에 악영향을 미치는 장시간 교체를 더 이상 감수할 수 없습니다. QDC가 가져온 자동화는 전반적인 효율을 높일 수 있으며, QDC를 도입하거나 적어도 문의하는 금속 가공업자가 급격히 증가하고 있습니다.

제안 2: 로봇을 이용한 부품 적재 및 배출

금속 프레스 라인 자동화에서 로봇은 항상 중요한 역할을 합니다. 인간이 하기 꺼리는 반복 작업을 자동화하는 데 완벽하기 때문입니다. 자동 프레스에 사용되는 로봇 유형은 용도, 사이클 타임 요구사항, 기타 특정 조건에 따라 다릅니다.

일부 전통적인 금속 가공업자들은 프레스 자동화에 로봇을 사용하려면 콤팩트하고 기능이 풍부한 완전한 6축 산업용 로봇이 필요하다고 생각할 수 있습니다. 하지만 사실 최신 로봇 기술은 훨씬 더 단순하고 비용 효율적인 대안을 제공합니다. 최근 협동 로봇(코봇, Cobot)의 등장으로, 사이클 타임 요구사항이 덜 까다로운 프레스 라인 자동화를 위한 저비용 대안이 생겼습니다. 이들은 이제 제조업계 전반에서 더 널리 받아들여지고 있습니다.

자동 프레스용 코봇은 가변성을 처리할 수 있는데, 이것이 가장 큰 강점입니다. 안전 울타리가 필요 없으며, 대신 압력과 위치 센서를 사용하여 인간과 협업하여 작업할 수 있습니다. 휴대 가능하거나 바퀴가 달려 있어 기계를 조작하는 사람에게 필요한 이동성을 제공하기도 합니다.

제안 3: 프로그레시브 다이를 위한 부품 이송 시스템

많은 금속 가공업자들이 프로그레시브 다이를 활용한 금속 부품용 자동 프레스 라인 시스템을 찾고 있습니다.

프로그레시브 다이 내에서 각 스테이션은 고유한 기능을 담당하며, 프레스 자동화를 통해 부품이 여러 단계를 빠르게 통과할 수 있습니다. 금속 부품은 선형 자동 프레스 시스템 덕분에 다이 스테이션 사이를 효율적으로 이동하며, 프레스가 최대한 빠르게 사이클을 돌 수 있게 합니다.

자동 프레스 시스템은 각 부품을 단일 동작으로 이송하여 빠른 이송과 프레스 사이클 타임을 제공합니다. 많은 금속 가공업자들이 작업자 안전을 해치지 않으면서 생산성과 수익성을 높이기 위해 이 프레스 자동화 방식을 계속 활용하고 있습니다.

제안 4: 품질 관리

프레스 자체에 통합된 자동 프레스 시스템을 통한 품질 관리는 금속 프레스 자동화의 타당성을 보장하는 또 다른 방법입니다.

생산 라인에 산업용 카메라를 도입하면 품질이 향상된 부품 이미지를 생성할 수 있습니다. 사실 오늘날 금속 프레스는 프레스에서 빠져나오는 부품을 밀착 감시하는 비전 시스템으로 개조할 수 있으며, 치수와 부품 이상 유무를 밀리초 단위로 검사하면서 생산 효율은 저하시키지 않습니다.

제안 5: 기계 모니터링 및 리포팅

이것은 프레스 자동화와 직접적인 연관은 없지만, 적절한 기계 모니터링과 리포팅은 프레스 라인의 생산성을 확실히 높여줍니다.

금속 가공업자들은 공정에 대한 일정 수준의 통제권을 가져야 하며, 이를 위해 데이터를 수집해야 합니다. 하지만 데이터 수집만으로는 부족합니다. 프레스 기계는 원하는 다양한 데이터를 제공할 수 있지만, 이를 어떻게 분석하고 가장 관련성 높은 데이터를 걸러내느냐가 더 중요합니다. 이것이 자동화 수준에 관계없이 항상 기계에 인력을 배치해야 하는 이유입니다.

또한 일부 제조사는 '더 스마트한' 모니터링과 리포팅 기능을 갖춘 기계를 개발했습니다. 데이터를 수집할 뿐만 아니라 분석하여 경영진이 신속하게 조치할 수 있는 이해하기 쉬운 형식으로 보고합니다. 이러한 기계는 생산성, 부품 품질, 다운타임 등 다양한 파라미터를 추적할 수 있습니다. 예를 들어, 일부 프레스 기계는 운영자가 입력한 다운타임 사유와 지정된 기간의 기계 생산 로그를 포함한 다운타임 데이터를 효과적으로 처리할 수 있습니다.

결과는 자동으로 경영진에게 전송되어 데이터가 분석되고, 자재 부족, 비효율적 운영자, 유지보수 문제 등 비효율의 근본 원인을 밝혀냅니다. 이는 단순한 스프레드시트 숫자가 아닌, 실행 가능한 인텔리전스입니다.