선반 작업 시간을 절반으로 줄이다

드럼 모터용 롤러, 이른바 드럼 모터 커버 제작 시 품질과 신속성에서 새로운 선반이 설득력을 얻었다. 이 기술은 가공 시간을 절반 이하로 단축하였고, 다른 가공을 위한 역량을 만들어냈다.

빅토리아 존넨베르크
Niles-Simmons N30의 특별한 점은 파워 척 또는 맨드릴 작동을 위한 메인 스핀들에 있는 더블 피스톤 클램핑 실린더이다
Niles-Simmons N30의 특별한 점은 파워 척 또는 맨드릴 작동을 위한 메인 스핀들에 있는 더블 피스톤 클램핑 실린더이다

문제의 해답이 생각보다 가까운 곳에 있는 경우가 많다. 전세계에서 활동하는 대형 릴, 풀리, 드럼 모터 공급자인 Rulmeca Germany GmbH의 경우도 그러하다. 독일 작센 안할트의 아셔스레벤에 소재한 Rulmeca Germany GmbH는 직경이 최대 219mm인 표준 서포트 롤러를 생산해 왔다. 하지만 새로운 공장을 신축하면서 상황이 달라질 것이다. 2016년 말에는 직경이 최대 133mm인 작은 서포트 롤러의 생산을 시작하려고 한다. 이 그룹의 경영 방향은 이미 공장 건축에서부터 엿볼 수 있었다. “Rulmeca Germany GmbH는 지역 발전과 미래 보장이라는 목적을 갖고, 새로운 작업장에서의 사업이 그 지역에 도움이 되어야 한다는데 가치를 두고 있습니다.“(마르쿠스 젤렌트, Rulmeca 기계 제작 기술자)

절삭 기계공과 산업 기계공을 위한 CNC 교육

생산 전에 일어나는 모든 과정, 주문 처리, 사전 계산에서 다양한 장치 제작에 이르기까지 이 모든 일이 기계공들의 업무 영역에 속한다. 180명의 직원들에게 평균 12명에서 15명의 견습생들이 배속되는데, 이들은 아셔스레벤 공장에서 처음부터 마지막까지 절삭과 산업 기계공들에게 속한 모든 것을 배우고 CNC 교육도 수료하게 된다. 처음에는 벌크 재료 운반에 특화되었으나, 2013년부터 포장 화물 운반도 콤포넌트 제조사들의 업무 영역에 속한다. 이를 위해 드럼 모터는 주로 식료품 산업과 공항에서 사용한다. “우리는 전체적인 컨베이어 벨트를 만들지 않고, 최종 사용자나 컨베이어 시스템 전체를 만드는 기계 제조 업체에게 콤포넌트만 공급합니다.“(마르쿠스 젤렌트)

정밀 기계에서 탄약 집적소를 거쳐 릴에 이르기까지

Rulmeca Germany GmbH의 역사는 160년 전 정밀 기계 하우징을 위한 놋쇠 공장에서 시작되었다. 2차 세계 대전 중에 놋쇠 공장은 탄약 집적소로 바뀌었으나 이후 Förder- und Antriebstechnik Aschersleben (FAA, 컨베이어 및 구동 기술 아셔스레벤)으로 이름을 바꾸었고, 1990년대에 들어와서 Interroll 그룹에 인수되었다. 2000년대 초반 이 기업은 Rulmeca 그룹의 일원이 되었고, 이때부터 Rulmeca Germany GmbH라는 상호를 사용하게 되었다. 아셔스레벤 공장에는 약 50대의 CNC 기계가 있으며 그 가운데 대부분은 순수 밀링 커터인 선반이고 정밀 센터도 몇 대 자리하고 있다. 매우 적은 비율이지만 구식 기계도 있고, 이들은 점차 교체되고 있다. 마르쿠스 젤렌트는 28년간 사용한 “구형 기계“를 언급하여 아직도 성능이 우수하다고 말한다. “대략 Niles-Simmons사의 기계 10대를 사용하고 있습니다. 오래된 모델들이지만 기계를 처음 설치했던 것처럼 정확하고 빠르게 작동합니다.“ 특정 작업에 사용하기에 성능이 충분하지만 이 기계들은 해마다 조금씩 새로운 기계들로 교체되고 있다. “당사 기계들이 정밀도와 수명이 뛰어나다는 점은, 이 기계들은 30년 동안 2교대로 성공적으로 사용하고 있는 Rulmeca사의 사례에서 입증할 수 있습니다. 이전에는 개별 기계나 선택한 가공법이 문제였다면, 오늘날은 다양한 기술에서부터 최소한의 공간에서 이루어지는 토탈 가공이 이슈입니다. 복잡한 측면들도, 세계적인 서비스, 에너지 효율적인 기계, 절삭 시뮬레이션, 충돌 고려 원격 진단이나 전문적인 기술 지원 만큼이나 중요한 역할을 합니다.“(피에르 자이델, Niles-Simmons 마케팅 매니저)

거의 30년이 지난 지금 Rulmeca는 새로운 모델에 투자를 계획하였다. 트럼 모터 커버 제작을 위한 기계를 이전 모델과 교체하기 위한 것이었고 제조사와 함께 설계하고 설치한 후 인수하였다. “그런데 인수할  당시 기계가 예상의 품질을 달성하지 못하고 목표 과제를 충족하지 못하였다 그래서 계약을 해제해야 했습니다.“ 그렇게 2년이란 시간이 지나갔고 아직까지 만족할만한 새로운 기계를 보지 못했다고 한다.

가공 및 장비 매개변수를 함께 정의하다

대형 부품의 전통적인 제작 방법을 보여주고 있다
대형 부품의 전통적인 제작 방법을 보여주고 있다

이후 Rulmeca는 Niles-Simmons의 이전에 사용하던 선반을 다시 생각하였고 한번 더 적용해 보기로 하였다. Niles-Simmons를 고려하지 않았던 이유를 젤렌트는 다음과 같이 설명한다. “당시에는 Niles사를 고려하지 않았습니다. 박람회에서 크랭크 샤프트 가공용 기계가 많이 보였고, 이는 우리와는 맞지 않았습니다.“ 나중에 Rulmeca가 자신들의 요건을 제시하면서 Niles사가 고객 맞춤 솔루션을 처리하기에 올바른 선택이라는 점을 알게 되었다. Rulmeca의 요건을 기반으로 Niles와 함께 클램핑 수단, 공구, 가공과 관련하여 기계를 함께 구상하였다. “Niles-Simmons측에 당사 기술의 중점을 제시하였고, 우리 의견에 따라 우수하게 구현되었습니다. Niles사가 해당 전문 인력을 현장에 투입하여 모든 것을 실시간으로 복잡하지 않게 설명할 수 있었기 때문입니다.“(마르쿠스 젤렌트) 오래 지나지 않아 새로운 선반이 Rulmaca 공장에 들어왔다. “사전에 Niles-Simmons의 헴니츠 공장에서 기계를 인수하였고, 첫 번째로 칩이 나왔을 때 정말 감격스러웠습니다. 표면이 믿을 수 없을 만큼 좋아 보였습니다.“(마르쿠스 젤렌트) 가공 시간도 절반 이상 줄어들었다. “Niles-Simmons와 함께 하니 모든 것이 잘 풀렸습니다. 특히 최적의 가공 프로그램 작성에 있어서 당사와 Niles-Simmons의 협력이 매우 성공적이었습니다. 우리는 자체 경험 값과 요건을 제공했고 Niles-Simmons사는 효과적인 절삭을 위한 전체 프로그램으로 그 모든 것이 완성되었습니다.“(마르쿠스 젤런트) 이전에는 트럼 모터 커버 제작 시에 문제가 많았었다. 트럼 모터 커버는 기어와 전동 모터에 장착되는 굉장히 까다로운 부품으로, , Rulmeca는 새로운 Niles-Simmons 기계를 사용하면서 제작이 매끄럽게 진행되었다. “납기에 더 이상 문제가 없어지면서, 부품을 빠르고 유연하게 가공할 수 있었고, 가공 시간도 절반 이상 줄어들었습니다.“(마르쿠스 젤런트)

이전에 비해 표면 조도가 개선되었고, 품질을 높일 수 있었다. 이 선반은 1교대로, 부분적으로는 2교대로도 사용하며, 직경 220mm의 피삭재를 가공한다. 피삭재 길이는 상관없고 언제든 고객별로 제작 가능하다. 전체 가공이 정밀하게 이루어져서, Rulmeca는 이 CNC 선반을 사용하는 시점부터 작업 역량을 확대할 수 있었다.

자재가 기상 상황에 노출되지 않도록 제조 홀은 동시에 저장고로 이용한다
자재가 기상 상황에 노출되지 않도록 제조 홀은 동시에 저장고로 이용한다

특수 솔루션을 이용한 자동 클램핑

CNC 선반 N30 앞에 선 피에르 자이델(왼쪽, Niles-Simmons 마케팅 매니저)와 마르쿠스 젤렌트(Rulmeca Germany 생산 준비팀)
CNC 선반 N30 앞에 선 피에르 자이델(왼쪽, Niles-Simmons 마케팅 매니저)와 마르쿠스 젤렌트(Rulmeca Germany 생산 준비팀)

Niles 선반의 하이라이트는 특수 클램핑 컨셉트이다. 이 특수 클램핑은 두 회사가 공동으로 개발하였으며 핸들링에서 인간 공학적 장점을 제공하고 있다. “경쟁사에서 당사 클램핑 컨셉트를 제공했으나, N30에는 하이엔드 솔루션으로 결정했습니다. 작업 안전적 측면도 보장하기 위해서였습니다.“(마르쿠스 젤런트) Niles-Simmons는 Rulmeca사를 위해 클램핑 프로세스를 사전에 구상하였고, 클램핑은 자동으로 가공 프로그램을 통해 실현할 수 있었다. N30의 또 다른 장점은 감쇠 능력과 열적 안정성이 매우 뛰어난 Hydropol® 베이스 프레임이다. “안정성에 대해 다른 이미지가 있고, 회의적이어서 이전의 주철 베드식 기계를 갖고 있는 고객사도 몇 곳 있습니다.“(자이델) 하이드로폴은 금속판을 댄 콘크리트 베드이다. Niles-Simmons사는 최상의 표면을 규정하고 에너지를 절감하는 콤포넌트를 통해 고객들에게 댐핑 특성의 개선과 궁극적으로 공구 마모 최소화, 에너지 소비 절감, 제조 정확도 증대를 보장한다. Rulmeca에서도 이와 완전히 유사한 현상이 나타났다. “제조 범위가 매우 깊고, 기어링 부품부터 최대 11kW 크기의 전동 모터까지 당사 제품을 위한 거의 모든 부품을 직접 제작합니다.“(마르쿠스 젤런트) Rulmeca사는 광범위한 제조 깊이를 바탕으로 적절한 인력을 필요로 하는 기계 스펙트럼이 넓어졌고, 이에 콤포넌트 제조사는 교육에 큰 비중을 두고 있다. “당사의 역량은 고객들을 위해 일종의 맞춤옷을 제작하는 데에 있습니다. 고객들은 그들의 가공법과 피삭재 등 자신들의 요건을 내세울 수 있으며, 우리는 전체적인 기술적 접근법으로 개별적인 요건에 대응할 수 있습니다. 이때 관건은 기술적 솔루션과 무엇이 최적의 접근법인가 하는 질문이다. 이런 관점에서 최적의 공구, 기술 시퀀스, 클램핑 사이클, 측정 사이클, 시험 사이클을 포함하여 구체적인 기계 매개변수와 가공 매개변수가 생긴다. “고객과의 의사 소통이나 기술적 여건이 본질적인 부분입니다. 표준 기계에 비해 특수한 상황이 발생하기 때문입니다.“(자이델) 따라서 Rulmeca는 처음부터 모든 프로세스에 참여한다. Niles-Simmons사가 고객의 피삭재를 자신들의 공장에서 절삭 실험하고 기술적인 면에서 뒷받침한다. “이는 고객의 공장에서 제조를 시작하기 전에 신뢰할 수 있게 절삭을 보장하고, 생산 지원과 서비스를 현장에서 제공한다는 의미입니다.“(자이델) 이 기계는 고객 공장에서가 아닌 Niles-Simmons 공장에서부터 인수 검수를 거친다. 고객들이 현장에서 부가적인 요구를 제시하는 경우가 드문 일은 아니지만 Niles사는 이런 요구에도 유연하게 대응하고 있다. Niles-Simmons사의 유연성과 품질 덕분에 Rulmeca도 생각을 바꾸게 되었다. “당사는 이전 기계를 일대일로 교체하기 보다는 2대의 기계를 Niles-Simmons사의 한 대로 바꾸기 위해, 토털 가공 트렌드를 추구하게 되었습니다.“(마르쿠스 젤런트)