미래지향 그라인더

B&R의 통합 자동화로 생산 효율성 극대화 실현

저명한 그라인딩 전문 ELB-Schliff사의 Smartline 시리즈는 수년간 모듈식 기계 디자인을 하고 있다. 이제 회사는 다양한 기계들을 쉽게 관리하면서 ELB-Schliff사는 새로운 사양 및 시장 동향에 더욱 신속하고 유연하게 대응할 수 있도록 할 뿐만 아니라 기계의 전기, 안전 및 소프트웨어 기술을 포함하는 모듈식 접근방식을 확대하고 있다. 새로운 미래를 위해 준비된 아키텍처는 자동화 전문인 B&R의 하드웨어와 소프트웨어를 사용해 만들어졌다.

편집자 주

트렌드는 명확하다. 산업계에서 고객의 수는 증가하고 있으며 기업들은 주문자 맞춤형 솔루션으로 생산 공장 및 매장을 구축하고 있다. 이에 대한 응답으로 양산 기계 및 특수 목적용 기계를 구분하는 경계가 무너지고 있다. 기계 제조업체들은 고객의 요구와 시장의 트렌드에 더 빠르고 효율적으로 대응하기 위한 방법을 찾고 있다. 독일의 특수 목적용 기계 산업은 이미 모듈화를 통해 어떻게 이것을 이룰 수 있는지 보여줬다.

그러나 추세는 기계 시스템 내부의 기계적으로 교체 가능한 모듈을 정한 것과 그대로 둔 것으로 나눠졌다. 기계공학 엔지니어들은 새로운 기능과 부가가치에 초점을 맞추는데 자유로운 반면, 대부분의 전기 및 소프트웨어 솔루션은 매번 새로운 기계를 다시 설계한다. 빠르게 성장하는 전자 기술의 역할과 기계 변형을 고려하면, 장기적인 관점에서 기계 제조업체들을 위한 접근 방식으로는 유지될 수 없다.

이것을 인식하고 있는 ELB-Schliff는 B&R의 완전히 통합된 자동화로 새로운 수준의 모듈방식을 가져가는 플래그십 Smartline 그라인더로 새로운 코스를 구축했다.

기계 및 전기 모듈화

ELB-Schliff의 Hulusi Bozkurt 선임 매니저는 “당사는 꽤 오래전에 Smartline의 기계적인 부분을 모듈화해 평면 그라인딩을 위한 표준 기계부터 복잡한 최첨단 기계까지 같은 설계 단위로 통합했다“며, ”요구사항에 기반해 우리는 그라인딩의 길이, 폭 및 높이뿐만 아니라 종류와 간단한 유압 테이블 드라이브에서부터 고정밀, 고속 유압 스핀들 드라이브, 주 드라이브의 전원 출력까지도 선택할 수 있으며 최소한의 변경만으로 이 모든 조합이 가능하다“고 언급했다.

이 회사는 최근까지도 새로운 기계를 위해 회로도를 재설계하고, 각각 고유의 제어 캐비닛 레이아웃으로의 변경과정을 거쳤다. 그 이후 양산을 위한 마지막 주요 점검기간 동안에 성공적으로 Smartline의 기계적 설계를 모듈화했다. 이 과정에서 가장 중요한 부분은 유연성과 효율성을 모두 확보한 전기 설계를 만드는 것이었다. 하지만 ELB-Schliff사가 구현하길 원하는 새로운 세이프티 기능의 주축을 가져가는 것이 간단한 일은 아니었다.

Bozkurt 씨는 “B&R의 최신 기술을 사용해 우리는 표준 기계의 전체 범위를 정의할 수 있었으며, 전기 설계의 최소한의 변경만이 필요하게 됐다. 새로운 주문은 거의 즉각적으로 생산에 들어갈 수 있다”고 설명했다.

단일 출처의 고객 솔루션

이러한 단계 전에 ELB-Schliff는 많은 유명한 자동화 공급업체들을 철저히 평가하기 위한 시간을 가졌다. 주요 평가 항목 중에 기술 기능의 유용성, 확장성, 비용, 보증 기간 및 소프트웨어 개발의 접근방식 등이 범위에 있었다. 공급업체의 서비스 품질과 앞으로에 대한 전망 또한 고려대상이었다. 결국 B&R이 분명한 승자로 등극했다.

스테판(Stephan) 씨는 “B&R의 강점 중 하나는 유연성 모듈 방식으로 제공하는 사용자 맞춤형 솔루션이라는 것”이라며, “X20 시스템은 특수한 구성을 위해 필요한 모듈들을 정확하게 설치할 수 있게 한다. 추가적인 장점은 다양한 기계 구성의 변형에 대해 같은 기본 회로도를 사용함으로써 모듈 순서 및 배선을 바꾸지 않아도 된다는 것”이라고 설명했다.

또한, B&R의 모션 제어 솔루션은 복잡하지 않다는 것 또한 확인케 한다. 세 개의 전기 축의 경우, ELB-Schliff는 통합된 세이프티 기능과 최첨단 ACOPOSmulti 서보 드라이브를 사용한다. 메인 스핀들 모터에 대한 전력 요구 사항에 따라 ACOPOSinverter P74 또는 ACOPOSmulti 드라이브를 추가시킬 수 있다.

스테판 씨는 “15kW 이상의 전력이 필요할 경우, 우리는 장착된 인버터 중 하나를 빼고 대신 다른 쪽에 서보 드라이브를 추가로 장착한다. 나머지는 동일하게 유지됨으로써 재설계의 필요성을 감소시킨다”고 말한다.

최고의 세이프티를 위한 모듈러 솔루션

Bozkurt씨는 “B&R의 세이프티 기술은 ELB-Schliff사에 최첨단 솔루션인 세이프티 시스템의 개조를 허락했다”며, “통합된 SafeMC 세이프 모션 컨트롤 펑션, SafetyLOGIC 컨트롤러 및 세이프티를 지향하는 X20 모듈과 함께 PLCopen 세이프티 펑션의 전체 범위를 손쉽게 다룰 수 있다”고 언급했다.

이것은 ELB-Schliff사가 더 안전한 기계를 만드는데 도움을 줬다.

Bozkurt 씨는 “새로운 제조 공정에 있는 제품 생산을 위한 기계의 설정이 훨씬 더 유연하고 원활해졌다. 이는 생산성 증가로 이어졌다”고 강조했다.

ELB-Schliff사는 오래된 솔루션 비교를 위해 더 이상 시간을 보내지 않아도 됐으며, 표준 X20 모듈 같이, 기본적인 캐비닛 레이아웃에 영향을 미치지 않으며 특별한 배치도 가능케 할 SafeIO 모듈도 선택적으로 설치할 수 있게 됐다.

뿐만 아니라 B&R의 세이프티 솔루션을 기반으로 한 이더넷-기반의 고성능 POWERLINK 버스 덕분에 시운전 또한 예전만큼이나 빨라졌다.

모든 기계 종류를 위한 하나의 소프트웨어 프로젝트

ELB-Schliff사의 니콜 울프(Nicolai Wolf) 프로젝트 매니저는 “B&R의 전문가들이 제공하는 프로그래밍을 활용해왔다. 세이프티 애플리케이션을 포함한 새로운 소프트웨어는 며칠 안에 사용 가능했다.

이것은 B&R이 제공하는 지원이 얼마나 우수한지 확인시켜준다”며, “몇 개의 적응만으로 이전 컨트롤러인 B&R의 System 2005 CPU에서 많은 부분의 소프트웨어를 가져올 수 있다는 점은 확실히 큰 도움이 됐다. 그러나 더 중요한 것은 Automation Studio 환경이 완전한 모듈러 소프트웨어로 개발할 수 있게 해준다는 점”이라며, “각각의 장비에 변화된 모든 부분을 HMI에나 제어 소프트웨어에 따로 설정해야 했다. 하지만 이제는 하나의 중앙 프로젝트만 내에서만 관리를 한다. 이론적이 아닌 실질적으로 얼마나 쉽게 구성을 전환할 수 있는가에 매우 감동했다”고 말했다.

HMI 및 컨트롤 애플리케이션을 위한 하드웨어 플랫폼으로 ELB-Schliff사는 B&R의 Power Panel 500을 선택했다.

Bozkurt 씨는 “B&R은 우리의 설계 사양에 맞게 내장된 터치 패널을 제공한다. 우리는 작업자들이 필드에서 편리하고 직관적으로 우리의 정교한 그라인딩 기술에 접근할 수 있게 10.4인치 터치스크린 및 키를 재배치한 주문 제작 패널을 사용한다”고 말했다. 시스템 전환 이후 새로운 작업자의 교육 시간이 현저히 줄었다는 것만으로도 사용자의 평가를 확인할 수 있다.

하드웨어 변경없이 CNC 통합

그러나 ELB-Schliff사는 거기서 멈추지 않는다.

Bozkurt 씨는 “컨트롤러에 CNC 펑션을 추가적으로 통합시키는 작업을 하고 있다”며, “B&R의 Generic Motion Control 솔루션과 함께 많은 것들을 할 수 있도록 준비하고 있다. 정말 대단한 점은 기존의 컨트롤 하드웨어를 사용할 수 있으며, 모터 또는 기계 구성요소를 변경할 필요가 없다는 것이다. 이러한 점은 우리가 향후 쉽게 CNC 기능을 업그레이드할 수 있는 장비를 제공해준다”고 강조했다.

사용자의 요구사항이 증가함에 따라, 그것들은 최소한의 비용으로 순조롭게 성장할 것이다. 많은 고객들을 위해, 이러한 유연함과 투자보호가 가져다주는 것들은 우리의 기계를 선택하는 결정적인 요인이다.

B&R산업자동화(Tel : 031-476-4766)

FA Journal 편집국 (fa@infothe.com)

[월간 FA저널 ()]

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