혁신적 절삭가공기술 적용한 스마트 커팅

[인더스트리뉴스 방제일 기자] 캠틱종합기술원은 비영리 민간연구소로 기업들에게 기술혁신을 위한 연구개발과 기업지원프로그램을 제공하는 취지로 설립됐다. 조직은 기술을 담당하는 R&BD사업단과 교육 및 기업지원프로그램을 담당하는 산학연협력사업단으로 구성돼 있다.

캠틱종합기술원의 R&BD사업단의 이희관 사업단장은 “캠틱종합기술원의 R&BD사업단은 기업현장에 직접 활용할 수 있는 실용적 연구개발 및 엔지니어링을 추구하고 있다”며, “최근 스마트커팅을 함께 나노섬유 제조장비 및 나노섬유 응용소재, 드론축구 등 특화 분야에 집중하고 있다”고 밝혔다.

캠틱종합기술원 R&BD 사업단 이희관 사업단장 [사진=인더스트리뉴스]

IoT와 커팅다이나믹스 기반 신개념 스마트 팩토리 솔루션

캠틱종합기술원은 최근 4차 산업혁명과 관련해 스마트커팅, 드론축구 등 4차 산업혁명에 유용하게 활용할 수 있는 솔루션들을 개발했다. 특히 스마트커팅은 절삭가공의 생산혁신과 품질혁신을 창출하는 4차 산업혁명 스마트 솔루션으로 CNC 공작기계로부터 가공위치 및 가공위치의 가공조건과 가공품질정보를 사물인터넷 센싱을 통해 동기화해 가공 과정을 실시간 모니터링할 수 있다.

또한 커팅다이나믹스를 기반으로 지능적 진단과 자율적 적응제어를 수행해 체터제거, 과부하 방지 및 생산성 향상을 위한 이송속도 최적화 등을 제공한다. 스마트커팅은 공장 내 CNC 공작기계의 가공정보를 수집해 장비별·시간별 장비의 가동률과 가공수량, 가공이력 등 정보를 통계와 그래픽으로 제공하며 클라우드 데이터를 모바일 애플리케이션을 활용해 볼 수 있도록 함으로써 생산관리를 효과적으로 지원한다. 나아가 스마트커팅은 절삭가공관련 정보를 통합하고 관리해 MES, ERP 등의 시스템과 연동해 스마트 팩토리를 지원한다.

스마트진단로직과 가공최적화 제어기술스마트커팅 솔루션은 스마트진단로직과 가공 최적화 제어 기술로 실시간 수집 데이터를 커팅다이나믹스 기술과 가공현장의 지식을 기반으로 스마트로직으로 분석해 가공부하 여부와 생산성 정도를 진단한 후 최적화된 양질의 가공을 위해 이송 속도와 스핀들 속도 등 최적범위 상한선에 맞춰 제어할 수 있다.

나아가 가공 최적화 방식에 따라 NC 코드의 오프라인 최적화 방식과 CNC 공작기계와 동기화 제어하는 온라인 방식 두 가지 중 하나를 선택할 수 있으며, 최근 두산인프라코어와 같은 대기업에서부터 중소기업들이 스마트커팅을 적극적으로 도입하고 있다.

이 사업단장은 “스마트커팅 솔루션은 현재 현장작업자에게 유용한 작업도구로 생산 혁신을 창출하면 이 제품이 현장작업자에게 유용한 작업도구가 돼 충분한 교육 및 지속적인 개선사례 제공 등이 필요하다”며, “특히 전담인력을 충분히 보유하지 못한 중소기업 및 벤처기업은 더욱 더 그런 필요성이 높기에 캠틱종합기술원에서는 중소기업의 제조현장에 제품 보급과 함께 지속적인 교육 서비스를 병행해 나갈 계획에 있다“고 밝혔다.

선진 기술뿐 아니라 기초, 기반기술 또한 여전히 중요해

한국의 경제 여건 상 전체 산업에서의 제조업 비중은 지속적으로 줄고 있지만 캐시카우 역할을 하는 주력산업인 것은 여전히 명확한 사실이다. 

이 점에서 최근 4차 산업혁명 대응과 관련해 물리적 생산현장의 혁신을 위해서 꼭 필요한 기술로 제조장비의 OT와 클라우드, IoT, AI 기술 등으로 대변되는 IT 기술의 결합이 중요해지고 있다. 따라서 장비의 컨트롤러와 PLC 등 쌍방향 통신을 통해 데이터를 수집, 처리한 후 최적화된 데이터를 장비에 피드백 제어하는 기술이 제조현장을 최적화하는데 필수적으로 요구된다. 그러나 이런 기술들은 국내에 아직까지 보편화되지 않은 채 4차 산업혁명에 대한 대응이 이뤄지고 있다는 문제점이 계속해서 지적되고 있다.

캠틱종합기술원의 스마트 커팅 솔루션 [사진=캠틱종합기술원]

이에 대해 이 사업단장은 “선도적 기술 도입도 중요하지만 기초기술과 기반기술도 여전히 중요함을 잊어서는 안 된다”며, “우리나라의 경우 4차 산업혁명 관련 선진기술의 기술력이 떨어지는 것이 아니라 필수적으로 요구되는 센서 등 아날로그 기술 등이 발전 부족과 가격 경쟁력 부진이 문제”라고 지적했다.

이 사업단장은 최근 정부의 4차 산업혁명 추진 정책과 관련해 최저임금 문제와 실업 문제가 대두되는 것에 대해 “4차 산업혁명과 관련해 정부의 콘트롤 타워 역할에 너무 많은 것을 기대하고 있기 때문”이라며, “4차 산업혁명은 제조뿐 아니라 사회 전 분야에서 진행되고 있으며 국가차원에서 청사진을 그려 실행하는 것에서는 신속성 측면과 절차적 측면에서 문제가 발생할 수 있다”고 말했다.

이어 그는 “이런 문제를 해결하기 위해서는 정부 차원의 스마트 팩토리 지원 정책이 MES나 ERP 등 지나치게 획일적인 프로그램의 틀에서 벗어나 4차 산업혁명의 특징에 대해 정확한 이해가 선행돼야 한다”고 밝혔다.
 
데이터와 물리적 현장 연결이 중요

이 사업단장은 “4차 산업혁명의 특징을 데이터와 물리적 현장의 연결”이라 강조하며, “기업의 경우 제조현장과 현장혁신에 필요한 데이터를 연결해 생산성혁신과 품질혁신을 만들어 혁신성장을 하는 것이 핵심이다”고 언급했다.

따라서 이 핵심 목표를 달성하기 위한 방책으로 이 사업단장은 “빅데이터나 인공지능 등 고도화 기술에 대한 관심에서 벗어나 현장의 혁신에 필요한 핵심 데이터를 수집하고 분석해 혁신적 답안을 찾아내고 찾아낸 최적화 지식과 데이터를 바탕으로 물리적 현장에 적용하면 성공할 수 있다”고 강조했다.

이어 이 사업단장은 “스마트 팩토리 인더스트리 4.0은 거창한 화두가 아니라 우리가 늘 현장 혁신을 위해 고민하던 것을 시스템으로 해결하는 기술”이라며, “두려워서 머뭇거리지 말고 과감하게 도전해야 선점의 특혜를 누릴 수 있다”고 강조했다.

나아가 “제조현장의 핵심 데이터에 집중하면 효과적으로 스마트 팩토리를 빠른 시간에 구축할 수 있다”며, “기업과 작업자는 생산성 있게 일할 수 있으며 현장을 바꿀 수 있는 똑똑한 툴을 활용해 혁신을 주도하는 새로운 기회의 장”이 될 것이라고 밝혔다.

[방제일 기자 (news@industrynew.co.kr)]

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