지난 수년간 개인 소유 자동차에 대한 전례없는 선호도에 힘입은 엄청난 성장과 소비자 경제의 급성장 이후, Covid-19는 세계 최대의 대륙과 47억 인구를 강타했습니다.
대유행의 영향을 가장 먼저 경험한 국가인 중국에서부터, 다시 일어서려던 대만의 계속되는 마이크로칩 부족에 이르기까지(일부 요인으로는 50년 만에 극심한 가뭄과 금속 채굴에 따른 높은 물 수요) 이 지역의 많은 사람들이 지쳐가고 있습니다.
그러나 팬데믹 속에서 어떠한 희망이 보인다면 그것은 교훈이라는 이름일 것입니다.이것은 자동차 분야에서 10%의 생산량 증가율을 경험했던 아시아 자동차 산업에서 특히 그렇습니다. 아시아가 전 세계 자동차 생산량의 절반 이상을 차지하고 있다는 점을 고려할 때, 이는 시사하는 바가 큽니다. 가장 중요한 교훈은 이렇습니다. Covid-19든, 테러든, 기후 변화든, 어떠한 외적 글로벌 위협이 존재하든지 간에, 품질 관리 및 검사(QC&I)는 자동차 산업의 성공을 주도하는 정수라는 것입니다. QC&I는 자동차 조립 라인 뿐 아니라, 모니터링, 더 나아가서는 30,000여 개에 달하는 수 많은 자동차 부품의 성형과 스탬핑을 수행하는 기계에도 중요합니다.
편차와의 싸움
금속 스탬핑 기계/다이 스탬프로 하루에 수천 개의 블랭크를 작업하면 편차와 정렬 오류가 발생하는 것이 당연합니다. 또한 새로운 자동차 모델(또는 전체 차량)이 출시될 때 새로운 정렬 오류가 발생할 가능성을 고려하여 새 제품 설계에 대응할 필요도 있습니다. 편차가 너무 커지면 부품은 더는 규정된 사양에 부합하지 않게 됩니다. 공정 초기나 초도품 검사 중에 잡지 않는다면 연쇄적인 오류가 발생할 수 있습니다. 공급망이 이미 위기에 처해있는 상황에서, 자동차 산업과 그 밖의 여러 산업은 현재 이러한 많은 비용과 시간을 요하는 실수를 줄일 혁신적인 방법을 모색하고 있습니다.
자동차 제조업체에서 QC&I 과제를 극복하는 데 도움이 되는 실행 가능한 통찰력을 제공하는 정교한 3D 계측 소프트웨어 및 하드웨어를 도입하십시오. 계측 기술은 더 빠르고 정확한 디지털 데이터를 제공하여 품질과 처리량을 높임으로써 제조업체가 정보에 입각한 결정을 내려 보다 예측 가능한 분석을 수행하고 치수 정확도를 검증하며 허용 오차를 테스트할 수 있도록 지원합니다. 특히 고객 만족도에 적용되거나, 규제 조사, 출시 시간 또는 이 모든 조합이 복합된 상황에서 진가를 발휘합니다.
FARO® Technologies 일본 지사 현장 애플리케이션 감독 엔지니어 Jay Sakai는 "전통적인 측정 방법은 오래 전부터 있었습니다. 이러한 장치, 줄자, 캘리퍼, 마이크로미터는 1차원을 측정합니다. 당시, 최신형 기술은 2차원을 측정할 수 있었습니다. 이제 기계들은 3차원을 측정할 수 있고 레이저 스캐너나 스캔 암과 같은 제품을 사용해 CATIA, Siemens, Pro/ENGINEER [현 PTC Creo], SolidWorks®와 같은 프로그램에서 프로젝트 부품을 측정하는 동시에 비교할 수도 있습니다.”라고 설명합니다.
금속 스탬핑 워크플로 관점에서, 이러한 유형의 기술은 예전에 번거롭기만 했던 공정을 크게 간소화했습니다. 자동차 응용 분야에 사용되는 금속 스탬핑은 본래 여러 단계 공정으로 이루어진 매우 복잡한 작업이고, 엔진 부품부터 차량 문 및 기타 차제 패널에 이르는 다양한 자동차 부품을 만드는 데 사용됩니다. 종종 이러한 조립은 하위 조립 공장에서 이루어지며 스탬핑된 부품은 나중에 전체 차량이 조립되는 금속 차체 공장으로 운송됩니다.
금속 스탬핑 공정을 평가할 때에는 몇 가지 요소를 고려해야 합니다.
- 설계 기능에서의 스탬핑 효과 – 스탬핑된 부품이 CAD 모델의 지정된 임계 값 내에 있습니까?
- 다이에서 동일한 사양의 부품이 계속 생산되고 있습니까? 부품이 마모되어 임계 값을 벗어나는 경향이 있습니까?
- 모든 산업별 요구 사항 – 부품이 안전하고 제대로 작동합니까?
- 생산과 품질 제어에 어느 정도의 시간이 필요합니까?
- 비용 효율성(ROI란 무엇인가요?)
기계의 상호 운용성
프로세스의 각 단계에서, 3D 레이저 스캐닝 및 실시간으로 캡처된 데이터의 가상 표현을 보여주는 기능은 플랜트 운영자와 시스템 감독 엔지니어가 자동차 스탬핑 플랜트 자체뿐만 아니라 제조하는 부품의 정확성, 정밀도, 품질에 대해 직접적인 시각을 가질 수 있다는 것을 의미합니다.
FARO 일본 지사 수석 현장 애플리케이션 엔지니어 Hideaki Itakura는 "당사의 선례를 따르는 일본과 아시아의 회사들에게 가장 중요한 것은 품질입니다. 모든 부품에 높은 품질이 필요합니다. 이것이 바로 그들이 이러한 유형의 기계에 점점 더 의존하는 이유입니다. 작업을 더 빠르고 비용을 줄일 수 있는 방법도 모색하고 있습니다."라고 덧붙였습니다.
그러나 이것은 기술 적용의 시작에 불과합니다. 금속 스탬핑 그 자체 외에도, 정교한 3D 계측 측정 하드웨어 및 소프트웨어는 조립 라인의 가장 효율적인 배치 뿐만 아니라, 부피가 큰 기계(스탬핑 기계 포함)의 최적의 배열과 설치 장소, 심지어는 기계 간의 간격까지도 결정할 수 있습니다. 이 모든 것을 이전보다 더 빠르고 정밀하게 달성할 수 있습니다. Sakai는 기존에는 많은 노력을 들여 수 일에서 수 주가 걸렸던 일을 이제 몇 시간이면 완료할 수 있다고 설명합니다.
다음 단계는 두 가지입니다.
- 단일 소프트웨어에서 작동하는 여러 기계(스캐너, 암, 트래커, 트레이서 등)의 통합으로 점점 더 자동화되는 생태계
- 인공 지능 로봇이 인간의 개입 없이 부품 검사를 수행할 수 있는 자동화 공장의 지속적인 개발
두 번째 목표를 달성하는 것은 좀 더 먼 미래의 일이지만, Sakai와 Itakura는 아시아의 자동차 회사들과 협력업체들의 지속적인 노력이 하드웨어와 소프트웨어의 관점에서 가능한 것들의 한계를 계속해서 끌어올릴 것이라고 확신하고 있습니다.
Sakai는 "옛날의 생산 라인을 운영했던 [Henry] Ford가 정말 많은 작업이 로봇으로 진행되는 지금의 닛산 공장이나 혼다 공장을 방문한다면 '세상에, 전부 자동화되어 있군요'라고 할 것입니다. 그러나 요즘도 생산 라인 일부는 아직까지 그다지 자동화되어 있지 않습니다. 품질 검사가 그 중 하나입니다. 기계를 점검하고 정렬되었는지 확인하려면 사람이 필요합니다. 현재 모든 제조업체 공장이 이러한 방식으로 운영되고 있습니다. 많은 기술이 필요할 것입니다. 그 중 하나가 AI입니다. AI는 점점 더 발전하고 있습니다. 그러나 완벽하지는 않습니다. 아직은요. 그러나 언젠가는 완벽해질 거라고 생각합니다."라고 말했습니다.
세계가 안정을 되찾고 대유행을 종식시키기 위해 노력하고 있는 가운데, 아시아의 자동차 업계 탈환은 시간을 단축하고 비용을 절감하면서 엔드투엔드 효율성을 향상시킬 수 있는 첨단 3D 측정 기술에 힘입어 보장된 미래같이 보입니다.
품질 관리와 검사도 순항할 것으로 예상됩니다.
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