[FA저널 스마트팩토리 편집국] 사출 성형은 경쟁이 치열한 시장이다. 매년 수백 개의 제조사가 약 10만대의 사출 프레스를 공급하는 가운데, 기계의 성공 여부는 기술적 성능을 통한 차별화에 크게 좌우된다. 그러나 우진플라임은 여기에 머무르지 않았다.이 사출 성형 전문 기업은 비앤알과 함께 동사의 DL 및 TE 시리즈의 사용성, 시각화 기능 및 인간-기계 통신 측면에서도 탁월성을 보장하고자 한다.

물뿌리개, 칫솔, 자동차 대시보드 등 우리 생활의 모습을 결정하는 수많은 플라스틱 제품은 실제로 사출 성형 기술에 의해 그 모습이 만들어진다. 사출 성형기 내에서는 플라스틱 과립이 열에 의해 녹여지고 금형으로 사출된다. 플라스틱이 냉각되고 응고되면 부품을 기계로부터 꺼낸다. 사출 성형기는 반드시 다양한 요건의 집합을 충족시켜야 한다.

요건 중에는 결과의 품질이 재료가 사출되는 속도에 크게 좌우된다는 사실이 포함된다. 반복 정밀도 또한 절대적인 필수 사항이다. 기술 요건 이외에도 에너지 효율성, 운전의 용이성 및 기계가 차지하는 공간과 같은 측면도 중요한 역할을 한다.

비앤알과의 긴밀한 협조
1985년에 설립된 우진플라임은 한국에서 가장 큰 사출 성형기 제조업체로 매년 2,700대의 사출 성형기를 생산한다. 우진은 금형의 주조와 기계 가공에서부터 기계의 최종 조립에 이르기까지 수직적으로 통합된 조직이다.

오랫 동안 주로 아시아에서 활동하던 우진은 최근에 이르러 남북 아메리카와 유럽 시장으로 목표를 전환하기 위해 국제 전략의 방향을 다시 정립했다.

2014년에는 연간 생산 용량 6,500대를 갖춘 면적 7만 스퀘어미터의 새 공장을 한국에 완공한 바 있다.

또한 우진은 2년 전에 오스트리아의 래오버스도르프(Leobersdorf)에 연구개발센터를 개설했다. 이 유럽 기지의 설립과 함께, 산업 제어와 IT 시스템 및 생산 데이터의 획득과 처리 같은 시스템 엔지니어링 요건이 전면으로 부상했다.

유럽 표준을 회사 기준에 최적으로 통합하기 위해, 오스트리아에 위치한 연구개발센터는 자체의 영업과 서비스센터가 포함된 완전히 갖춰진 유럽 본부로 확장됐다.

	▲ 웹 기반 HMI 애플리케이션은 비앤알의 mapp View와 OPC UA 통신 프로토콜을 이용해 만들어졌다.

완전한 솔루션을 위해 비앤알과 협력하는 우진
우진과 비앤알 사이의 협력은 전전기식 TE 시리즈와 함께 2008년에 한국에서 시작됐다. 양사는 우진의 유압식 토글 클램핑(Toggle-Clamping) TH 시리즈 개발에도 협력했고 변형인 TH-S가 그 뒤를 이었다.

래오버스도르프에서 구현된 최초의 대규모 프로젝트는 높은 클램핑력 요건을 위한 투 플레이튼(Two-Platen) 기계인 DL 시리즈의 재설계였다. 우진 유럽 본부 디터마르 L. 모르비처(Dietmar L. Morwitzer) CEO는 “비앤알은 완벽한 솔루션으로 당사가 선택한 파트너가 됐다. 비앤알의 제어시스템은 플라스틱과 사출 성형에 대한 특정한 기술을 포함해 언제나 고도의 기술을 갖췄다”며 “우리는 최고의 유럽 기준에 도달한 솔루션으로 글로벌 시장에서 새로운 고객들을 비롯해 최고 기술을 갖춘 업체들과 경쟁할 수 있게 됐다”고 말했다.

mapp View를 이용한 명확하고 직관적인 HMI
현재의 개발 노력은 우진의 전전기식 TE 시리즈와 유압식 DL 시리즈의 업데이트를 겨냥한 것으로 이들 두 기종 모두 이미 비앤알 솔루션이 적용돼 있다. 기술적인 개선 외에 여기에서 특별히 강조하는 것은 사용성과 웹 기반 HMI다.

기계 작동자는 때때로 엄청나게 복잡한 HMI 애플리케이션에 의해 어려움을 겪는다. 이에 솔루션은 문장 기반의 시스템보다는 사용하기가 훨씬 용이한 비주얼 기반의 시스템을 구현하는 것을 목표로 한다.

동시에 시스템은 과거의 솔루션을 사용해 가능했던 것보다 데이터의 해석과 처리를 훨씬 더 용이하게 만들어야 한다. 비앤알에 대한 요구는 명확했다. 새로운 HMI 솔루션은 단순하고 직관적이며 바로 이해가 가능해야 했다.

OPC UA 및 웹 기반 HMI로 올바른 방향 설정
우진 R&D 리차드 뱅거(Richard Wagner) 부장은 “우리는 처음부터 비앤알과 함께 전혀 새로운 HMI 어플리케이션을 개발하게 되리라는 것을 알고 있었다”며, “OPC UA 통신 프로토콜과 비앤알의 새로운 웹 기반 HMI 솔루션으로 적어도 향후 20년 동안의 올바른 방향을 설정했다는 것을 확신한다”고 강조했다.

웹 기반 HMI 애플리케이션은 비앤알의 mapp View를 이용해 만들어졌다. 뱅거 부장은 “mapp View가 나오기 전에 HMI 애플리케이션은 네비게이션이 혼란스럽고 사용자들은 특정 수치의 의미를 찾아보기 위해 때때로 사용자 매뉴얼을 참조해야 했다”며, “당시 우리 회사는 웹 기반의 새로운 HMI 솔루션을 사용하기로 내부적으로 결정을 내리고 있었고 그러다가 비앤알이 그러한 작업을 이미 수행하고 있다는 것을 알게 됐다”고 설명했다.

우진은 현재 mapp View를 이용해 알람 시스템을 수정 중이다. 이는 특히 사용자에게 기계의 백업 및 신속한 가동에 도움이 되기 때문이다.

새로운 드라이브 시스템 ACOPOSmulti
650톤의 클램핑력을 갖춘 유압식 투 플레이튼 기계인 DL-A5 650은 3초 미만의 드라이 사이클 타임을 갖는다.

	▲ DL 시리즈에서 표준으로 제공되는 서보 펌프는 기계 축을 따르는 작동에 대해서만 요구되기 때문에 에너지 소비를 낮추는 데 도움이 된다.

DL 시리즈에 표준으로 제공되는 서보 펌프는 기계 축을 따르는 작동에 대해서만 요구되기 때문에 에너지 소비를 낮추는 데 도움이 된다.

기계의 클램핑력 범위는 550~3,300톤에 이른다. 새로운 기계 설계는 고속 사출을 위해 유압 저장 용기를 실린더 부근에 배치한 반면에, 펌프는 오일탱크 가까이에 위치시켜서 유지보수를 위한 접근이 용이하게 했다. 또한 작동자와 서비스 기사에 대한 접근성을 높이기 위해 수많은 다른 세부사항들이 최적화됐다.

TE 시리즈는 성능에 초점을 맞추고 설계되었다. 여기에는 동시적 작동 실행이 포함되는 데 이것은 전전기식 기계에서 명확한 장점이다. TE 기계는 콤팩트한 구조로 기계 점유 면적을 최소화하는 데 도움이 되는 ACOPOSmulti 서보 드라이브를 이용한다. 이들 기계는 자동차 부품 이외에도 의료 장치와 소비자 전자 제품을 위한 컴포넌트를 생산하는 데도 이용된다.

	▲ 비앤알의 오토메이션 스튜디오는 통합 개발 환경을 제공하며, 우진은 기계와 모션 제어에서부터 통신과 HMI에 이르기까지 모든 곳에 이용한다.

통합 진단을 위한 비앤알의 오토메이션 스튜디오
비앤알의 오토메이션 스튜디오(Automation Studio)는 통합 개발 환경을 제공하며, 우진은 이것을 기계와 모션 제어에서부터 통신과 HMI에 이르기까지 모든 곳에 이용한다. 이것은 시간뿐만 아니라 유지보수 비용도 절감한다.

뱅거 부장은 “비앤알의 오토메이션 스튜디오는 측정, 프로그래밍 및 진단을 위한 완벽한 도구이고 시간절약 측면에서 커다란 장점을 제공한다”며, “웹 기반의 HMI 애플리케이션을 작성하기 위해 오토메이션 스튜디오 외부에서 개발 작업을 수행해야 하는 경쟁사 제품을 이용하려면 상당한 간접비용이 추가됐을 것”이라고 설명했다.

그는 또 “우진의 국제적 활동이 증가함에 따라 특정한 서비스와 진단 업무를 기계상에서 직접 또는 인터넷을 통한 원격 수행이 필요하게 됐다”며, “이 덕분에 훨씬 더 신속하고 용이하게 데이터를 검색하고 교환할 수 있게 되었다. 이것은 신형 컨트롤러의 가장 중요한 하이라이트 중 하나”라고 덧붙였다.

인간·기계 소통을 위한 100%의 안전성
우진은 ‘K 2016 전시회’ 이후에도 다시 한 번 비앤알에 관심을 기울일 것이며 이번에는 안전성에 초점을 맞췄다. 최초의 프로젝트는 수많은 라이트 커튼(Light Curtain)이 특징인 수직 사출 프레스 VH 시리즈로 시작될 것이다.

수직 기계는 작동자가 부품을 수동으로 기계에 배치하기 때문에 직접적인 인간-기계 상호작용이 존재한다. 이것은 자동 주기를 갖춘 기계와 비교할 때, 특히 작동자를 보호하기 위한 안전 기술이 기계에 설치되는 것으로 매우 중대하다는 것을 의미한다.

	▲ 우진 유럽 본부 디터마르 L. 모르비처 CEO

우진 유럽 본부 디터마르 L. 모르비처(Dietmar L. Morwitzer) CEO는 “비앤알은 완벽한 솔루션으로 당사가 선택한 파트너가 됐다. 비앤알의 제어시스템은 플라스틱과 사출 성형에 대한 특정한 기술을 포함해 언제나 고도의 기술을 갖췄다”며 “우리는 최고의 유럽 기준에 도달한 솔루션으로 글로벌 시장에서 새로운 고객들을 비롯해 최고 기술을 갖춘 업체들과 경쟁할 수 있게 됐다”고 말했다.

	▲ 우진 R&D 리차드 뱅거(Richard Wagner) 부장

우진플라임 유럽 본부 R&D 매니저
“비앤알의 오토메이션 스튜디오는 측정, 프로그래밍 및 진단을 위한 완벽한 도구이며 시간 절약 측면에서 커다란 장점을 제공한다”며, “웹 기반의 HMI 애플리케이션을 작성하기 위해 오토메이션 스튜디오 외부에서 개발 작업을 수행해야 하는 경쟁사 제품을 이용하려면 상당한 간접비용이 추가됐을 것”이라고 말했다.


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