스마트 팩토리: 소량이라도 완전 자동화된 유연한 생산 가능

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생산 비용 상승, 숙련된 노동력 부족, 제조 가격 인하 요구에 직면한 정밀 공구 홀더 제조업체인 WTO는 미래를 향해 획기적인 도약을 시도합니다. WTO는 워크홀딩 기술 제조업체인 Hainbuch와 협력하여 모든 공정이 로봇으로 제어되는 완전 자동화된 스마트 팩토리를 출시하여 제조 산업에 혁명을 일으켰습니다.

수년 동안 생산 비용은 한 방향으로만 가파르게 상승하는 반면, 제조 가격은 점점 낮아지고 있습니다. 또한 숙련된 인력도 부족하다. 이는 고정식 및 구동형 정밀 공구 홀더 제조업체인 WTO를 비롯한 많은 제조업체가 직면한 과제입니다. 해결책은 분명해 보입니다. 완전 자동화된 생산 홀입니다. 배치 생산은 항상 확립된 방법에 의존하지만, 소량의 경우 새로운 프로세스를 개발하고 전체 시스템에 통합해야 합니다. 왜? 예를 들어 클램핑 장치는 하루에 여러 번 교체해야 하기 때문에 프로세스와 안전 측면에서 엄청난 과제가 발생합니다. Marbach에 본사를 둔 워크홀딩 기술 제조업체인 Hainbuch와 협력하여 WTO는 긴밀하게 조율된 일련의 측정 및 테스트를 수행하여 장애물을 극복했습니다. WTO의 새로운 스마트 팩토리에서는 로봇이 부품을 삽입하고, 클램핑 장치를 변경하고, 무인 운송 시스템이 모든 것을 A에서 B로 가져오는 등 모든 프로세스가 자동화됩니다. 2022년 말부터 구동 ​​도구의 ​​부품 중 하나를 생산하는 것이 가능해졌습니다. 1부터 100까지의 배치 크기로 연중무휴 24시간 자율적으로 실행되었습니다. 이는 3년의 개발 단계를 거쳐 WTO와 Hainbuch에게 획기적인 이정표입니다.

WTO는 오펜부르크(Offenburg) 근처의 올스바흐(Ohlsbach)에 본부를 두고 있으며, 주요 도시를 벗어나면 숙련된 인력이 부족합니다. 인구통계학적 발전으로 인해 이러한 상황은 계속해서 악화될 것입니다. 게다가 기계 운영자가 되기를 원하는 사람도 점점 줄어들고 교대근무를 하려는 의지도 점점 줄어들고 있습니다. WTO 사무총장 사샤 치그프레이(Sascha Tschiggfrei)는 이를 인식하고 2016년부터 해결책을 고민하기 시작했습니다. "숙련된 인력과 비용 증가는 또 다른 문제입니다. 우리는 국제적으로 사업을 운영하기 때문에 경쟁 압박이 큽니다. 일부 회사는 비용이 더 낮은 해외로 이전하기로 선택합니다. 그러나 우리는 독일에 위치를 유지하고 싶었기 때문에 우리 회사가 장기적으로 경쟁력을 유지할 수 있도록 대응하는 것입니다. 우리의 미래는 24시간 내내 생산되고 완전 자동으로 운영되는 스마트 팩토리에 있습니다. 이는 우리에게 경쟁 우위를 제공하고 더 많은 자격을 갖춘 인력을 유치할 수 있게 해줍니다."라고 Tschiggfrei는 말했습니다. .

이 거대한 프로젝트를 위해 WTO는 적합한 기술에 기여할 헌신과 전문성을 갖춘 클램핑 장비의 독점 파트너를 원했습니다. "우리는 프로젝트 팀에서 기술적 세부 사항을 작업했습니다. 질문은 다음과 같습니다. 공작물을 어떻게 클램핑하고, 클램핑을 자동화할 수 있으며, 클램핑 장치를 자동으로 변경할 수 있습니까? 목표는 기계가 전환을 실행하는 것이었습니다. 완전히 자율적으로 이루어집니다. 이를 위해서는 이 기능을 갖춘 클램핑 장치가 필요합니다. 또한 우리는 최대 3μm 공차 범위의 고정밀 연삭 공정을 보유하고 있습니다."라고 Tschiggfrei는 말했습니다. 스마트 팩토리 개념이 확립된 후 다음 단계는 파트너를 찾는 것이었습니다. WTO와 Hainbuch는 이미 다양한 국제 프로젝트에서 성공적으로 협력해왔기 때문에 Hainbuch가 파트너로 선택되었습니다. 2019년 말에 그들은 클램핑 장치 요구 사항을 정의하기 위한 초기 논의를 시작했습니다. Hainbuch가 개발한 디자인 제안이 승인되었습니다.

WTO에는 50대 이상의 CNC 기계를 갖춘 기존 생산 홀이 있습니다. 이러한 기계의 클램핑은 주로 조 척(Jaw Chuck)을 사용하여 수행되며 각 OP에 대한 전환 및 정렬은 수동으로 수행됩니다. 스마트 팩토리에 구현된 최초의 완전 무인 제조 공정은 소프트 가공에 이어 하드 가공을 거쳐 하우징을 생산하는 것이었습니다. Tschiggfrei는 "스마트 팩토리의 기계는 모두 새로운 것입니다. 표준 기계이지만 로봇을 사용하여 클램핑 장치를 자동으로 전환할 수 있도록 특별히 조정되었습니다."라고 덧붙였습니다. Hainbuch는 4대의 기계에 클램핑 장치를 장착해야 했습니다. 카운터 스핀들에 ID 클램핑이 있는 한 셀에 두 개의 터닝/밀링 센터가 있고, 다른 셀에 두 개의 원통형 연삭기가 있습니다. 하나는 OD 클램핑이고 다른 하나는 ID 클램핑입니다. 연삭을 위해 외부 클램핑을 위해 Hainbuch는 이미 표준 척인 축 풀백 기능이 있는 Toplus AC 100을 보유하고 있었습니다. 이제 다양한 하우징에 대해 척에서 자동으로 전환되는 엔드 스톱이 있는 클램핑 헤드로 구성된 18개의 클램핑 세트가 있습니다. 그러나 선삭 및 연삭 시 ID 클램핑에는 완전히 새로운 개발이 필요했습니다. 이는 기존 Maxxos T211 맨드릴을 기반으로 했지만 안전 점검이 포함된 이 버전에서는 특정 맨드릴이 개발되었습니다.