[FA저널 SMART FACTORY 박규찬 기자] lisocore 경량 건설기자재로 lightweight Solutions은 완제품 및 제조 장비라는 두 가지 관점에서 선구자가 됐다. 벡호프(Beckhoff)의 PC 기반 제어 기술은 처음부터 그 기계에 탑재됐다. C6650 산업용 PC 및 TwinCAT 3 자동화 소프트웨어를 통해 구현된 벡호프의 멀티-코어 기술은 lightweight Solutions의 독특한 공정을 위해 필요한 유연성을 제공한다. 

벡호프의 또 다른 장점은 워크 플로우를 자세히 분석하고 새 프로세스에 필요한 모든 데이터를 불러올 수 있는 TwinCAT Scope 툴, 소프트웨어 오실로스코프다. [사진=벡호프]

마이클 쉐퍼스(Michael Schäpers)는 2004년 로젠하임 공과대학의 통계학 강의에서 lisocore의 아이디어를 얻었다. 샌드위치 구조물의 중심 층으로서의 쉘 구조물은 Load-Bearing 재료로서 이상적라는 것을 깨달았다.

독일, 바트 아이블링에 본사를 둔 lightweight Solutions GmbH는 그 독창적인 아이디어의 결과다. lisocore는 3차원의 코어 구조 위에 2개의 얇은 커버 층으로 구성돼 있는 매우 효율적인 경량 건설기자재다. 커버 층을 포인트 밀링하면 고강도 접착제의 도움으로 코어 구조를 제자리에 단단히 고정시키는 홈을 만들어 낸다. 

그 결과 일반적인 합판과 비교해서 독특한 하중 지지 특성을 가진 샌드위치 스타일의 구성요소가 된다. lightweight Solutions의 마이클 쉐퍼스 전무는 “1/2 무게와 2배의 굴곡 탄성률이 이 기자재를 특별하게 만든다”고 언급했다.

완전히 새로운 제품을 만들 때 기존의 기계로는 크게 성공하지 못한다. 즉, 맞춤형 자동화 솔루션이 필요하다. 쉐퍼스 전무는 “우리가 2005년 벡호프와 함께 첫 기계를 개발할 때 선구자적인 작업을 해야 했지만 우리가 필요로 하는 기계를 설계하는데 기준도 경험도 없었기 때문에 자동화의 유연성이 최우선 과제였다”며, “우리는 시스템을 구축하는 동안 실제로 정확한 생산 파라미터를 개발해 어떤 변화에도 신속하게 대응할 수 있어야 했다”고 설명했다.

이는 전체 시스템이 필드버스 기술로 연결돼야 한다는 것을 의미한다. 또한 원래 설계에 포함되지 않은 새로운 드라이브 및 안전 모듈을 쉽게 추가할 수 있는 기능이 필요했으며 이후 변경할 수 없는 이미 조립된 모듈이나 디바이스는 허용되지 않았다.

오늘날 lisocore는 lightweight Solutions의 자회사인 lws Maschinenbau GmbH이 개발한 라인에 구축됐다. 500평방미터 면적을 덮고 있는 라인은 커버 층을 드릴하고 접착제를 바르고 스태킹 및 패키징 단계 전에 샌드위치 보드를 형성하기 위해 층과 3D 코어를 결합한다. 

코어 패널은 결국 자사에서 개발된 4대의 다운 스트로크 프레스 중 하나에서 특수 부직포로 제작되는데 각 프레스는 C6920 제어 캐비닛 산업용 PC(IPC)에 의해 제어된다. 이러한 대규모 생산라인의 주된 과제는 단일 IPC에서 완벽한 자동화 시스템을 구현하는 것이었다. 이것을 가능하게 만든 것은 벡호프의 PC 기반 제어이며 개별 프로세서 코어에 특정 제어 작업을 할당할 수 있는 능력이었다.

쉐퍼스 전무는 멀티-코어 시스템은 TwinCAT 3가 없었다면 불가능했으며 다양한 작업을 처리하기 위해 우리는 4개의 CPU 코어를 사용했다고 설명했다. 더불어 벡호프의 EtherCAT 기반 기술을 적용함으로써 시스템 내에서의 통신 라인에 관한 걱정을 할 필요가 없었다. 기계에서 수집한 프로세스 데이터를 제어 시스템으로 피드백하기가 매우 쉬웠으며 그것은 우리가 새로운 절차와 제품을 개발하는데 유용했다. 

즉, 기계와 완벽히 상호작용하고 제어 데이터에 접근할 수 있어야 한다. 벡호프의 또 다른 장점은 워크 플로우를 자세히 분석하고 새 프로세스에 필요한 모든 데이터를 불러올 수 있는 TwinCAT Scope 툴, 소프트웨어 오실로스코프다. 이 모든 특징은 생산 및 프로세스 개발에 있어 엄청난 속도의 이점을 제공한다.

[박규찬 기자 (editor@infothe.com)]

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