한국스마트제조산업협회-(주)첨단, 스마트공장 지능화 컨퍼런스 9월20일 개최 스마트 공장 지능화 베스트 프랙티스 컨퍼런스 2018(Smart Factory Intelligence Best Practice Conference 2018, FI 2018)이 오는 9월20일 서울 삼성동 코엑스 3층 E홀에서 개최된다. 지난해 12월 서울 코엑스에서 열린 스마트공장 지능화 프랙티스 컨퍼런스 2017 행사 전경. 한국스마트제조산업협회가 주최하고 (주)첨단이 주관하는 스마트 공장 지능화 컨퍼런스2018은 디지털 트랜스포메이션에 대응하는 스마트공장 구축 및 운영 성공전략을 집중 논의한다. 이번 컨퍼런스는 특히 디지털 트랜스포메이션을 구현하는 인공지능(AT), 빅데이터, 협업 로봇, 사이버 물리 시스템(CPS), 클라우드, 5G 네트워크의 스마트공장 도입 전략을 논의하는 한편, 중공업, 자동차, ICT/전자, 에너지/화학, 기계 및 조립 산업 부문의 구축 사례를 자세히 살필 예정이다. FI 2018 컨퍼런스의 오전 통합 트랙에서는 디지털 트랜스포메이션에 대응하는 글로벌 기업의 스마트공장 전략으로 진행되며, 오후에는 ▲유스 케이스 중심의 스마트공장 구축사례 ▲스마트공장 구현을
[첨단 헬로티] 1. 개발 배경 최근 프레스 성형품의 고정도화·복잡형상화나 자동차 등에서 볼 수 있는 외관 디자인의 혁신이 진전하고 있으며, 금형가공에 대한 요구도 보다 고도화되고 있다. 특히 기계가공 후에 수작업으로 이루어지는 연마다듬질 공정의 단축을 위해 고면품위 가공에 대한 요구가 높아지고 있다. 고면품위 가공을 실현하기 위해서는 기계뿐만 아니라 축제어, 가공 환경 변화에 대한 대응, 가공 프로그램 등 여러 가지 요소의 레벨업이 중요해진다. 동사에서는 기계뿐만 아니라 모터나 드라이브 유닛, 검출기, 수치제어장치, 소프트웨어를 자사에서 개발하는 등, 여러 가지 분야의 기술을 개발해 자사제 CNC ‘OSP’에 실장, 기계 그리고 가공 기술과 일체가 되어 고정도·고면품위 가공에 대응해 왔다. 가공 형상을 미소한 점군으로 근사한 가공 프로그램을 이용하는 금형가공에 대해서는 1997년부터 미소한 직선 근사 지령으로부터 곡선을 인식해 매끄러운 속도 제어를 하는 형상 보정과 형상 적응 제어를 실장한 고속 가공 기능 ‘Super-NURBS(슈퍼 넙스)’를 제공, 고면품위 가공의 요구에 대응해 왔다.
[첨단 헬로티] 1. 서론 금속 3D 프린터는 제조 공정에 관계된 복수의 기계설비나 전용 지그 등의 부대장치가 불필요하고, 기존의 제조로는 어려운 (혹은 불가능한) 3차원 형상을 심플한 프로세스로 다이렉트로 조형할 수 있기 때문에 부품 단체의 고기능화, 새로운 제조 프로세스의 확립, 대폭적인 생산성 향상 등을 가져오는 혁신적인 장치로서 큰 주목과 기대를 모으고 있다. 동사는 주력 제품인 리니어모터 구동 방전가공기나 하이스피드 밀링센터, 전자빔에 의한 금속 표면개질장치, CAD·CAM 등의 코어 기술을 집대성해 정밀 금속 3D 프린터 ‘OPM250L/OPM350L’을 개발했다. 이들은 적층조형과 절삭가공을 1대의 기계에 융합한 복합가공기로, 적층조형의 특징을 활용하면서 과제였던 가공 정도와 표면조도의 성능 향상에 의해 플라스틱 성형용 금형에 대한 적용을 가능하게 했다. 또한 OPM 시리즈로 조형한 3차원 냉각배관 내장의 일체화 구조에 의한 금형을 이용(이하 OPM 금형으로 표기), 실제로 플라스틱 제품의 성형을 하여 성형 사이클의 단축에 의한 생산성 향상에 더해 토털 금형 제조 코스트의 절감과 설계를 포함한 전체 공수의 단축
[첨단 헬로티] 1. 서론 스피노달 분해형으로 대표되는 동합금계 금형은 광학계 수지(예를 들면 COP : 시클로올레핀폴리머 등)와의 이형성이 우수하고, 높은 열전도성을 가지고 있기 때문에 플라스틱 제품의 사출성형이나 프레스 성형용 금형의 급속 가열, 냉각에 의한 성형 사이클의 단축을 기대할 수 있다. 그러나 동합금계 금형은 경도가 낮고, 유리섬유를 포함하는 수지에 대해 마모되기 쉽고 수명이 짧다. 또한 금형의 보수에서도 경도 부족은 과제이다. 그렇기 때문에 표면에는 코팅 등의 피복 처리가 이용되는데, 피막의 박리가 수명을 결정짓게 되는 단점이 있다. 피복 처리 이외의 방법으로는 질화 처리나 이온 주입을 들 수 있다. 질화 처리에서는 스피노달 분해형 동합금 중에 단단한 질화물을 형성하는 원소가 없어 효과를 볼 수 없었다. 이에 이온 주입을 동합금계 기본재에 적응, 금형의 장수명화를 위한 표면처리의 검토를 했다. 2. 실험 방법 그림 1에 나타낸 장치에서 Cu-Ni-Sn계의 스피노달 분해형 동합금의 시험편(300HV)에 탄소 이온 주입을 실시했다. 이 기본재는 50℃ 이상의 처리 온도로 조직이 연화될 가능성이 있기 때문에 이온 주입 시에는 기본재 온도가 50℃
[첨단 헬로티] 1. 서론 수지 필름 및 시트의 제작에는 T 다이라고 불리는 슬릿 모양의 토출구가 있는 꼭지쇠가 이용되고, 용융 수지가 압출된다. 특히 광학 용도로 이용되는 수지 필름 및 시트는 표면 형상이 광학특성을 좌우하기 때문에 평활한 것이 바람직하다. 즉, T 다이의 립 부분 및 내벽면에서 용융 수지와의 이형성이 우수하고, 매끄럽게 토출되는 것이 요구되고 있다. 더구나 T 다이의 작업성 및 메인티넌스성을 고려하면, 경도가 높은 것도 요구되고 있다. 이들 요구를 만족시키기 위해 기존 T 다이에 대해서는 경질 크롬도금이나 탄화텅스텐 코트 등의 표면처리가 실시되어 왔는데, 우리들은 플라즈마 질화 처리에 의해 T 다이의 고경도화 및 이형성 향상을 실현했으므로 이것에 대해서 보고한다. 2. 실험 목적 플라즈마 질화 처리는 질소가스를 플라즈마화해, 피처리물에 바이어스 전압을 인가함으로써 피처리물 표면에 CrxN 등의 질소계 금속간화합물을 형성하는 질화법이다. 가스 질화 등 다른 질화법에 비해 저온 처리가 가능하기 때문에 치수 변화가 적고, 또한 질소가스만을 사용하기 때문에 환경부하가 적다. 이 연구에서는 플라즈마 질화 처리를 함으로써 용융 수지와의 이형성이 우수
[첨단 헬로티] 1. 서론 팁 버니싱 가공(이하 버니시 가공)은 금속 표면 상에 경질 공구를 접동시킴으로써 표면 상의 작은 요철을 소성변형에 의해 평활화하는 가공 기술이다. 이 가공법은 평활화와 함께 대상면 표층 재료의 소성변형에 의한 가공 경화, 압축 잔류응력의 발현에 유래하는 내마모성, 피로강도의 향상을 함께 기대할 수 있는 특징을 가지고 있다. 버니시 가공에는 일반적으로 다이아몬드 공구가 이용되는데, 다이아몬드 공구는 취성으로 취급이 어렵고 공구 코스트의 부담도 크다. 한편, 경질 박막의 재질 개발 및 그 증착 기술의 향상에 의해 절삭공구나 금형에는 질화물 등의 박막을 기본재에 피복한 코티드 공구가 산업계에 널리 보급되고 있다. 피복하는 박막을 변경함으로써 쉽게 공구 성능을 제어하는 것이 가능하다. 더구나 공구가 마모해도 탈막과 재코팅에 의한 재이용도 가능하다. 이번 연구에서는 둥근머리 형상을 가지고 있는 초경공구에 경질 박막을 피복한 코티드 초경공구를 이용한 버니시 가공을 실시, 다듬질면의 평활성과 개질층에 대해 검토했으므로 보고한다. 2. 실험 방법 이 연구에서는 힘 제어가 가능한 하이브리드 타입 패럴렐 메커니즘을 가공기로서 이용했다. 이미 이 가공
[첨단 헬로티] 1. 서론 최근 프레스 성형품의 고정도화·복잡형상화가 진전되고 있으며, 금형가공에 대한 요구도 보다 높아지고 있다. 특히 수작업으로 이루어지는 연마 다듬질의 단축을 위해 고면품위 가공에 대한 요구가 높아지고 있다. 고면품위 가공을 실현하기 위해서는 기계뿐만 아니라, 제어, 가공 환경, 가공 프로그램 등의 요소 모두가 중요해진다. 동사에서는 기계뿐만 아니라, 모터나 검출기, 제어장치, 소프트웨어 등을 자사에서 제조하는 등 여러 가지 분야의 기술을 개발, 고정도·고면품위 가공에 대응해 왔다. 가공 프로그램에 기인하는 면품위 저하에 대해서는 1997년부터 가공 프로그램의 형상 보정 기능과 형상 적응 제어 기능을 제공, 고면품위 가공을 실현하고 있다. 여기에서는 고면품위화 요구에 대응하기 위해 새롭게 개발한 가공 프로그램 보정 기능을 포함하는 ‘Hyper-Surface’에 대해서 소개한다. 2. 면품위를 저하시키는 절삭흔적 면품위는 치수 정도와 달리, 외관의 관능검사로 평가되는 경우가 많다. 각 사에 따라 평가 항목이 다르며, 동사에서는 인접하는 패스의 커터 마크 폭의 비율(눈폭률)로 평가하는 경우가 많
[첨단 헬로티] 1. 서론 동사는 주로 카 에어컨 및 라디에이터 관련 플라스틱 부품을 성형하는 메이커이다. 성형에 더해 금형도 자체 제작하고 있으며, 성형 공장과 직결된 금형 기술의 축적에 의해 품질·코스트·생산성을 고려한 ‘제품 지향의 금형 제조’를 추진하고 있다. 2005년에 ㈜덴소의 그룹 회사가 되어 현재에 이르고 있다. 동사에서는 약 20년 전에 하이엔드의 3차원 솔리드 CAD 시스템을 도입, 금형 설계에 사용해 왔는데, 도중에 일본산 미드레인지 CAD 시스템으로 교체했다. 이 때 금형 설계 전용 기능을 CAD 벤더와 공동 개발, 스트레스 없는 설계 업무를 실현했다. 거기에는 작업적인 작업을 단축, 본래 설계자가 해야 할 ‘생각하는 작업’에 초점을 둔다고 하는 목적이 있었다. 이들 사례는 2008년에 금형기술자회의에서 발표해 금형기술협회 ‘장려상’을 받았다. CAD를 이용한 설계 업무의 효율 향상을 고려할 때, 주의해야 할 것이 있다. 앞에서 말한 대응 중에서 ‘본래 설계자가 해야 할 생각하는 작업’의 라인을 어디에 두어야 할지 하는 것에 많
[첨단 헬로티] 1. 서론 CO2 배출 규제의 엄격화, 안전·쾌적 장비의 중량 증가 등의 영향에 의해 자동차용 구조부재는 멀티 머티리얼화를 향한다고 볼 수 있다. 그러나 소재 특성·가공성·환경 성능·제조 코스트 등 여러 가지 관점에서 2030년까지는 경량화의 주역은 고장력강(하이텐)이라고 생각되고 있으며, 재료면·성형 기술은 나날이 진전하고 있다. 재료면에서 보는 하이텐의 진화는 뚜렷하며, 980MPa 이상의 초하이텐 사용이 프레임계의 보강 부위, 구조 부위, 충격 흡수 부위 각각에서 진전해 앞으로도 더욱 고장력화가 예상된다. 한편 성형 기술의 면에서 보면, 피가공재를 가열해서 프레스 성형과 동시에 금형으로 냉각함으로써 담금질 강화된 제품을 얻는 핫 스탬핑 채용이 일본 국내에서도 시작되고 있다. 단, 핫 스탬핑은 그 제조법으로 인한 성형 사이클의 저하가 장해가 되고 있는 것 같다. 냉간 프레스에서는 고장력화가 진전함에 따라 금형 성형면압이 증가, 마모나 스커핑으로 양산이 어려워지는 케이스가 증가하고 있다. 그렇기 때문에 금형 수명 개선을 위해 TRD(Thermo Reactive Deposition
[첨단 헬로티] 1. 서론 초경합금은 고정도와 내마모성을 요구받는 절삭공구나 금형 등의 분야에서 사용되고 있다. 그러나 초경합금을 이용한 툴에서 외적 요소의 영향에 의해 불량으로 이어져 버린 케이스가 종종 보고되고 있다. 여기에는 복잡한 형상가공을 실시할 때의 전기가공, 표면특성(내마모성이나 슬라이딩성, 내산화성) 향상을 도모한 표면처리, 보관 환경이나 취급이 크게 영향을 미치고 있는 경우도 적지 않다. 이 글에서는 초경합금의 소재특성(특징)을 다루는 동시에, 소재에 영향을 미치는 외적 요소와 실례를 소개한다. 2. 초경합금의 소재특성 초경합금은 분말야금법이라고 불리는 금속분말을 가공해 재료나 제품을 만드는 금속가공법으로 만들어진다. 금속(주기율표 Ⅳa, Ⅴa, Ⅵa족) 9종류의 탄화물을 코발트, 니켈 등의 철계 금속으로 소결한 복잡 재료로 구성되며, 일반적으로는 가장 기계적 특성이 우수한 WC-Co계 합금을 초경합금이라고 부르는 경우가 많다. WC(탄화텅스텐)이 경질상, Co(코발트)가 소결상을 담당, 조성비율이나 WC 입자지름에 따라 경도·인성 등의 특성이 변동한다(그림 1). ▲ 그림 1. 초경합금의 내부 조직 (SEM) 초경합금의 소재특성
SW 플랫폼은 로봇, 자동화기기 혹은 IT 기기에 사용되더라도 문제없이 동작될 수 있도록 설계되고 실제로 동작된다. 단지 차이는 관련 분야의 응용 모듈들이 얼마나 제공되느냐에 달려있다. 이번 글에서는 로봇과 Cyber-Physical System(CPS)에 사용할 수 있는 SW 플랫폼에 대한 이야기를 하고자 한다. 요즈음 이슈가 되고 있는 디지털 트윈은 엄밀하게 보면 CPS의 일부분만을 특화시킨 내용이기 때문에 CPS에 대해 설명을 하면서 디지털 트윈을 이야기 하도록 한다. 참고로 이전 글에서 SW 플랫폼은 미들웨어와 개발도구가 통합된 것으로 언급하였지만, 이번 글에서는 SW 플랫폼은 특별한 언급이 없는 한 ‘미들웨어’ 관점만 고려한다. SW 플랫폼이 같아야 디지털 트윈이 쉬워진다 CPS는 ‘스마트 제조 R&D 중장기 로드맵’[1]에 따르면 다음과 같이 정의된다. “실제 세계에서 동작하는 모든 요소들이 각종 센서, 정보처리장치, 소프트웨어, 사물인터넷 등에 기반한 컴퓨팅 시스템과 상호 유기적으로 연계되어 최적 제어를 가능하게 하는 기술” 즉, 서비스 차원에서는 CPS가 IoT나 빅데이터
[첨단 헬로티] 시장조사기관 IC인사이츠가 8월 9일 발표한 보고서 따르면 33개 IC 제품 카테고리 중에서 메모리반도체 D램(DRAM) 매출이 2018년 39% 성장하면서 매출액이 1016억 달러를 기록할 것으로 전망했다. 개별 IC 제품 카테고리가 연간 매출액 1000 억 달러를 초과한 것은 이번이 처음이다. 2018년 D램의 매출은 전체 IC 시장에서 24%의 점유율을 차지할 것으로 전망된다. 이는 전체 IC 매출 4건 중 1건을 차지하는 수치로, 2018 년 모든 IC 제품 카테고리 중에서 가장 큰 범위를 차지하게 됐다. ▲삼성전자 D램 메모리 반도체인 낸드 플래시(NAND Flash) 또한 매출 상승 중이다. 낸드 플래시는 올해 매출액이 626 억 달러로 전체 IC 시장에서 두 번째로 큰 매출을 기록할 것으로 예상된다. 이로써 D램과 낸드를 합한 메모리 범주는 2018년 총 4280억 달러를 기록하고, IC 시장의 38 %를 차지할 것으로 전망된다. 이를 통해 최근 메모리 반도체 시장에서 상위 매출 순위를 기록하고 있는 삼성전자와 SK하이닉스의 매출 상승 배경을 알 수 있다. 2017년 기준으로 메모리 반도체 기업 중 삼성전자는 40.8%라는 압도적
[첨단 헬로티] 레시피가 있어도 모두가 똑같은 음식을 만들지는 못한다. 만드는 과정에서 남다른 비결이 들어가고 그것이 저마다의 맛을 결정한다. 한양로보틱스는 취출로봇(사출성형기에 장착되어 금형 제품을 자동으로 꺼내주는 로봇) 기업이다. 해외 시장에 진출도 했다. 진출 루트는 전시회 참가, KOTRA(대한무역투자진흥공사)나 중소벤처기업부의 수출 촉진 프로그램 참가 등이다. 루트에는 특별할 것이 없다. 하지만 해외 시장 진출을 추진하는 과정에서 남다른 전략이 들어갔다. 현재 연 매출 중 해외 시장 비율은 40%. 남다른 전략이라 부르기에 충분하다. ▲ 한양로보틱스 강종원 팀장 Q. 먼저 한양로보틱스와 주요 제품에 대한 소개 부탁 드립니다. A. 1988년 2월 설립된 한양로보틱스는 취출로봇 전문 기업입니다. 사업 영역은 취출로봇과 공장자동화입니다. 지난 2014년에는 중소기업청(현 중소벤처기업부)으로부터 ‘융합 주도기업’으로 선정되었습니다. 정부 자금을 통해 생산성 향상에 꼭 필요한 발명 특허 기술들을 개발했습니다. 현재는 취출로봇, 공장 자동화 뿐만 아니라 AGV 운반 대차, 궤도 및 무궤도 대차, 금형 반전기 등을 개발해서 상품화 하고
[첨단 헬로티] 절삭 가공을 하면 여러 트러블이 발생한다. 여유면(플랭크) 마모, 경사(크레이터) 마모, 선단 마모, 치핑, 결손, 박리, 균열 등이 주로 일어나는 트러블이다. 이 트러블에 따라 나름의 해결책이 제시되기는 하지만 어떤 피삭재를 가공하는가에 따라 달라지기 때문에 참조 정도만 해두는 것이 적당하다. 결국 실제 가공할 때 발생한 트러블에 따라 어떤 해결책을 마련했는지가 가장 근본적인 해결책이다. 이번 호에는 다양한 피삭재 가공에 따른 트러블 대책을 살펴본다. 이 대책은 실제 가공을 통해 얻어졌다. 내열강 절삭에 딱맞는 K20 재종 항공 부품 등에 사용되는 내열강은 절삭 가공을 하기 어려운 재료 중의 하나다. 가공 중에는 절삭열에 의해 피삭재 표면에 경화층이 생긴다. 또 다른 재료에서는 별로 볼 수 없는 배분력의 증가, 칩에 의한 절삭날의 손상 등이 발생한다. 이는 공구 재종 자체의 특성이 문제되는 가공이라 할 수 있다. 그래서 이 종류의 재료를 가공할 때는 강인한 칩에 대응할 수 있는 강한 절삭날, 원활한 칩 처리, 즉 질기면서 단단한 절삭날로 컬(curl) 모양의 처리하기 쉬운 칩이 나올 수 있는 공구 형상을 선택해야 한다. 가공 중의 발열을 최
[첨단 헬로티] 흔히 사업은 쉽지 않다고 한다. 성공에 대한 불확실성을 두고 하는 말이겠지만 사업자등록증을 취득하는 것부터 조직 구성, 재무 관리 등을 하는 데 있어서도 남다른 소질과 노하우가 있어야 한다는 의미이기도 하다. 만약 그 사업이 해외라면...더 쉽지 않을 것이다. 한국 기계 산업이 재도약하기 위해 해외로 눈을 돌리고 있다. 베트남은 그 중 한 국가이면서 가장 기대를 걸고 있는 국가다. 현재 베트남 정부는 산업 인프라 구축에 힘을 쏟고 있는데, 시기적절하게 한국은 베트남에 해외 국가 가운데 가장 큰 규모로 투자를 하고 있다. 베트남에 진출하려는 기업들도 점차 늘고 있다. ▲ 베트남 사이공강 너머에서 바라본 호치민시 모습 이 기사에서는 베트남에서 사업을 할 때 필요한 사업자등록증 취득, 근로 계약, 토지 임대 등에 대해 살펴본다. 기사는 법무법인 광장의 한윤준 변호사의 베트남 투자 제도 개관을 정리한 것이 주 내용이다. 한 변호사는 2006년부터 베트남에 살면서 한국 기업들의 베트남 진출을 도왔다. Chapter 1. 베트남의 외국인 투자 제도 해외 진출은 단순히 그 나라에서 물건을 만들어 파는 행위라고 정의할 수는 없다. 그 국가에 직접 투자를 해
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