부피성형 업체가 발전에 대한 개념을 바꾼다

2018년 2월 7일과 8일 독일 뒤셀도르프에서는 제6회 열간 부피성형 VDI컨퍼런스와 제33회 냉간부피 성형업체 연례회의가 동시에 열린다. 초점은 업계의 새로운 발전과 디지털화, 전기 모빌리티에 맞춰져 있다.

공학 박사 안네도레 보세 문데(Dipl.-Ing. Annedore Bose-Munde): 경제 및 기술 전문 에디터

시스템 기술에 대한 고객들의 요구사항과 새로운 재료, 경량구조는 부피성형업체가 다루어야 할 주제이다. 또한 생산 프로세스의 디지털화가 기업들의 핵심주제가 되고 있다. 뒤셀도르프 소재 응용 인간공학 협회 비즈니스 엑셀런스 부문 연구원 Dr. 팀 제스케가 이번 컨퍼런스에서 „디지털화 & 노동 환경 4.0“이란 주제로 강연할 예정이다. „디지털화는 노동환경 형성에 엄청난 기회를 제공합니다. 수많은 위원회와 기관들이 이 주제를 다루고 있습니다. VDI 전문 위원회의 ‚인더스트리 4.0 노동 환경‘과 ‚디지털 변형‘, 연방 노동사회부의 녹서, 백서 등 입니다. 노동환경 4.0은 인더스트리 4.0 표준화 로드맵의 구성요소이며, 발행될 때마다 점점 더 많은 비율을 차지하고 있습니다.“

서보전기 그리퍼로 입증된 기계 콤포넌트를 서보기술의 가능성과 결합한다.

시뮬레이션으로 전조와 형상 압연을 최적화하다

다름슈타트 공과대학 생산기술 및 성형기계협회 연구원인 필립 크라머는 냉간부피성형업체 연례 회의에서 „직접적인 힘 측정을 이용한 형상 압연 시 오류 감지 – 마찰 공학 시스템의 영향“이란 주제로 강연을 통해 압연 시 효율성에 대해 보고한다. „전조와 형상압연 시 프로세스 설계는 현재의 경험을 기반으로 이루어집니다. 이 과정에서 선택한 프로세스 디자인, 즉 공구형상과 마찰공학 시스템은 안전하게 생산을 시작할 수 있도록 실험에서 검증해야 합니다. FE 시뮬레이션을 통해 이 과정은 디지털로 이루어질 수 있습니다.“

냉간성형 기계의 장비교체 시간 단축

전조와 형상압연에서 이 방법을 이용하여 실험비용이 줄어들고 고객 요청 시 타당성 조사를 단축할 수 있다고 한다. 필립 크라머에 따르면 앞으로 이 프로세스는 사전에 세부적인 차원에서 계획할 수 있다고 한다. 즉 실현 가능성과 달성 가능한 생산성 또는 공구 수명도 예측할 수 있다는 것이다.

요아힘 크뤼거, Marposs Monitoring Solution GmbH 사장
“디지털화와 생산 네트워킹을 통해 점점 더 많은 데이터가 저장하고 평가됩니다.“

Marposs Monitoring Solutions GmbH 사장인 요아힘 크뤼거는 강연에서 디지털화를 주제로 잡았다. „디지털화와 생산 네트워킹을 통해 점점 많은 데이터가 저장 평가됩니다. 센서 공정 데이터는 생산 프로세스를 연속적으로 기록하고, 이를 다른 특성 변수와 관련시켜 프로세스 변화를 추론할 수 있는 가능성을 제공합니다. 또한 측정된 값을 바탕으로 하는 기계 자동제어는 고객들에게 절대적인 부가가치입니다.“ 그는 사용하는 공구의 연속적인 모니터링과 기록에 사용하는 MES 시스템 Factory-Net 4.0의 새 모델과 전체 생산단계에서 자재를 추적하기 위한 모듈도 소개할 예정이다. „프로세스 모니터링에서 서보 드라이브 모니터링은 공구 수명을 부분적으로는 현저히 늘릴 수 있는 새로운 가능성을 제공합니다. 전조 시 기계를 모니터링하고 자동 제어하여 공구 수명을 부분적으로 두 배 이상 늘렸습니다. 또한 실시간 작동 데이터를 연속적으로 제공하여 불규칙성이 있는 경우 즉각 프로세스에 개입할 수 있습니다. “ 요하임 크뤼거는 절감 잠재력과 최적화 가능성을 언급하였다.

Hatebur Umformmaschinen AG 전기 엔지니어링 개발 분야 개발 엔지니어 슈테판 라이분트구트는 서보 전기 그리퍼로 입증된 기계 콤포넌트를 서보 기술의 가능성과 결합할 수 있는 방법에 대해 보고할 예정이다. 라이분트구트에 따르면 Hatebur의 냉간 프레스는 그리퍼를 통해 유연하고 다양하게 사용할 수 있는 생산 수단과 짧은 장비교체 시간과 관련하여 시장의 요구를 더욱 우수하게 충족한다고 한다. „원래 기계식으로 강제 제어되는 기계에서 횡방향 이송과 그리퍼가 분산되어 구동된다는 것이 새로운 것입니다. 그리퍼의 유지력은 개별적으로 조정할 수 있고 더 이상 스프링 힘에 의해 고정되어 있지 않습니다. 서보 모터의 엔코더를 사용하여 이송 모니터링도 동시에 실현됩니다. 덕분에 추가의 근접 센서를 설치할 필요가 없습니다. 새로운 시스템에는 근접 센서가 더 이상 필요하지 않기 때문입니다.“ Hatebur의 Coldmatics는 이른바 점화 플러그와 람다 센서를 위한 하우징, 바로 설치가 가능한 시트 조정 기어를 포함한 콤포넌트, 안전 벨트를 위한 토션 바 등 자동차 산업과 항공우주 산업을 위한 고정 수단 및 복잡한 성형 부품을 생산하는 데에 사용된다.

미래의 자동차를 위한 단조 부품

측정된 값을 바탕으로 하는 자동제어는 고객들에게 절대적인 부가가치를 제공한다.

드라이브의 전기화는 단조부품을 어떻게 변화시키고, 그로부터 어떤 새로운 요건이 제시될까? 동시에 진행되는 VDI 심포지엄 열간 부피 성형에서는 Bharat Forge Global Holding GmbH 혁신 매니지먼트 매니저 Dr. 미하엘 무켈바우어가 단조 산업이 이러한 트렌드를 좇아가는 방법이란 주제로 강연할 예정이다. HCM (Horizontal Casting Material, 수평 주조 재료)을 사용하는 알루미늄 단조 시스템에서 폐쇄된 재료순환을 소개할 예정이다. 이 재료는 경량구조 설계에 대한 수요가 높은 경량구조 승용차의 콤포넌트를 위해 사용한다. 생산 비용이 감소하는 반면, 재료의 기계적 특성은 동일하게 유지되거나 압출 시에 개선되는 것으로 밝혀졌다. „소개되는 구성품들은 현재 PHEV(플러그 인 하이브리드)용으로 제조되고 있습니다. 알루미늄 새시 부품의 예비재료 생산에 사용되는 공정도 새로 추가됩니다. 이 기술은 두 가지 방법으로 이산화탄소를 저감합니다. 바 제작 중에 그리고 이 경량 제품을 사용할 경우 입니다.“

이번에도 참가자들은 동시에 열리는 각 행사의 강연에 무료로 참여할 수 있다. 다름슈타트 공과대학 생산기술 및 성형기계 연구소장 페터 그로쉐 교수는 회의 책임자로서 냉간 부피 성형업체 연례 회의를 이끌 것이다. 이번 열간부피 성형VDI 심포지움은 simufact engineering GmbH 사장인 Dr. 헨드릭 샤프슈탈이 진행한다.