가용률 96%의 자동조립

소규모 특수기계 제조사가 대형 프로젝트를 수주하려면, 납품받는 공급업체도 신뢰감이 있어야 가능하다. Weiss가 CEE 플러그 조립라인에 사전 조립된 시스템을 납품하였는데, 이는 단순한 핸들링 컴포넌트 이상이었다.

크리스틴 안드레(Kristin Andree): Weiss GmbH 마케팅 매니저

Wilei 대표, 프랑크 부르크바허 „Weiss는 엔지니어링을 담당하면서 컴포넌트를 납품합니다.“

Wilei GmbH의 대표 프랑크 부르크바허는 CEE 플러그 커넥터 조립라인을 수주하여, 특수한 프로세스와 조립 단계를 진행하고, 공작물 캐리어 운반과 핸들링 부분은Weiss에 일임했다. Weiss는 Wilei의 시스템 공급자로서 관련 리니어어셈블리시스템과 핸들링시스템을 맡아, 사전 조립된 시스템을 납품하였다. „우리도 부품 운반과 핸들링 부분을 설계할 수 있지만 이는 역량에 결부되는 문제입니다. 우리는 우리가 잘하는 부분만 집중합니다.“(Wilei 프랑크 부르크바허)

펀치와 성형기술 분야에서 장치와 특수기계 엔지니어링 분야를 새로 개발한 Wilei는 5명의 직원이 근무하는 소규모 제조회사이다. 이처럼 작은 규모의 회사는 역량을 효율적으로 관리하는 것이 중요하며, 대규모 프로젝트를 실행하기 위해서는 협력업체의 조력이 필연이다.

2013년에 Wilei는 Bals로부터 대규모 조립라인을 수주하였다. 산업용 플러그 커넥터 전문업체인 Bals는 브란덴부르크에 있는 공장에서 CEE 플러그 커넥터를 제작하는 회사이다. 전형적인 대량생산이었지만 변종모델도 상당부분 포함되어 있었다. 다상 플러그에 맞는 소켓은 플러그 커넥터 조립공정시 빠른 사이클타임과 유연성이 무엇보다 중요했다. Bals의 경우 일주일에 300가지 변종 제품을 60,000개 정도 생산하는데, 이는 기존 시설에서는 무리가 되고 있었다. Wilei 대표 프랑크 부르크바허는 정책적으로 마켓리더들과 일한다는 신념을 가지고 있었고, 이를 역량을 갖춘 업체에게 맡기기로 결정하였다. Weiss와는 이전 프로젝트에서 같이 일했던 경험도 있었다. „우리 회사는 로터리 인덱싱테이블을 Weiss에서만 구매합니다. 문제 없이 원활하게 잘 돌아가기 때문입니다.“(프랑크 부르크바허)

로터리 인덱싱 테이블이 잘 맞지 않았다

Bals는 처음부터 리니어시스템을 적용하기를 주문하였다. 로터리 인덱싱테이블이 계획하는 시스템에 잘 맞지 않았지만, Weiss는 Bals의 요건과 Wilei의 맞춤 로터리 인덱싱 테이블에 적합한 리니어 어셈블리시스템 LS 280이라는 모델이 있었기 때문에 큰 문제가 되지 않았다. LS 280은 공작물 캐리어를 가공스테이션에 운반하기 위한 모션 시퀀스, 포지셔닝 정확도, 짧은 택트타임 등 장점을 모두 구비한 검증된 Weiss의 캠 드라이브를 적용하였다.

사전 조립되어 바로 장착할 수 있는 시스템

Weiss의 3개축은 하나의 리니어모터축 HN 100에서 작동하며, 전체를 사전 조립하여 바로 장착할 수 있는 시스템으로 납품하였다.

Wilei는 자신들의 기본 원칙을 지켜준 사실에 고무되었다. Weiss는 필요한 스테이션, 가공 위치, 택트 타임을 적용하여 시스템 설계를 진행하였고, Wilei는 자사의 핵심 역량에 집중하여 동시에 시스템을 완성할 수 있었다. Weiss는 리니어어셈블리시스템과 핸들링 컴포넌트 등 전체를 사전 조립된 배선된 시스템으로 공급하여 시간을 절감하였고 Wilei는 크고 복잡한 프로젝트를 경쟁력 있는 비용과 일정 범위에서 완성하였다. 결과는 매우 인상적이었다. 가공스테이션이 14개인 LS 280이 공작물 캐리어 운반을 담당한다. 리테이닝 플레이트 삽입 후, 개별 플러그핀과 슬리브, 스프링이 연결 시스템의 접촉기가 삽입되는 세 개의 가공 스테이션에서 공작물 캐리어 운반이 진행된다. 이때 필요한 핸들링은 각각 자유롭게 프로그래밍 가능한 세 개의 다이렉트 드라이브의 조합이 담당한다. 세 개의 다이렉트 드라이브는 각각 수평 방향으로 조립된 HG25, 수직 방향으로 조립된 리니어 모터 축 HL 50 그리고 그리퍼 회전을 위한 회전 모듈 ST55이다. 세 개의 핸들링그룹이 모두 1m 길이의 리니어 모터 축 HN 100 위에서 작동한다. 협소한 공간에 X, Y, Z 축을 자유롭게 프로그래밍할 수 있는 세 개의 축 조합과 회전 축을 배치하는 장착된 구성품은 전문가만이 가능하다.

각각 하나의 리니어 모터 축 HG 25와 HL 50 그리고 회전 모듈 ST 55로 이루어진 조합이 플러그 핀 또는 슬리브를 그리핑하고, 이를 CEE 플러그 커넥터의 리테이닝 플레이트에 삽입한다.

직관적인 운전

Weiss가 유연성, 정밀성, 핸들링에서 8.5초의 택트타임을 담당하고, Wilei는 다른 부분에 전념하였다. 조립과정을 마치고 조립된 플러그 커넥터는 테스트 스테이션을 거치며, 플러그 커넥터를 체결스테이션에서 최종적으로 반출하기 전에 작업장에서 옵션사항을 보완한다. Wilei는 Weiss의 노하우와 결합하여 조립라인을 완성하였다. 최종작업에서 Weiss의 W.A.S.(바이스 어플리케이션 소프트웨어)를 통해, 축과 리니어 조립 시스템을 컨트롤하고 상위 PLC는 부품이 정위치에 있는지 확인한다. W.A.S.에 저장되어 있는 커넥터 변종들 사이에서 전환은 자동으로 이루어진다.

하드웨어와 전기장치 그리고 소프트웨어가 단일소스에서 제공되고 완벽하게 조율을 이루어 택트타임이 짧아졌으며, 직관적인 인터페이스로 프로그래밍 지식이 필요 없어 운전이 간단하다. “매개변수는 엑셀처럼 간단하여 고객이 조정사항을 직접 입력할 수 있습니다. Weiss는 Wilei와 Bals에게 매우 가치가 있는 파트너입니다.”(Wilei 프랑크 부르크바허)이 시스템은 가용률이 96%에 육박하여 요구사항을 훨씬 상회하였다. Wilei는 이제 다음조립라인을 준비하고 있다. 물론 로터리 인덱싱 테이블과 LS 280을 수용하고, Weiss가 시스템 파트너로 참여하는 프로젝트이다.