[첨단 헬로티] 스도 타이스케 (須藤 太介) ㈜牧野후라이스製作所 1. 서론 최근 여러 직장에서 인력 부족이 큰 문제가 되고 있으며, 한사람 한사람의 작업 효율을 높이는 것이 요구되고 있다. 동사에서는 이러한 요구에 대응하기 위해 스마트폰 등에서 사용되고 있는 최신 기술을 이용해 직감적인 조작으로 높은 생산성을 실현하는 제어장치 ‘Hyper i’를 개발했다. 이 글에서는 가공 결과에 가장 영향을 미치는 프로그래밍에 관한 기능에 대해, 실례를 기초로 소개한다. 2. Hyper i에 의한 프로그래밍의 특징 기존의 당사 제어장치는 프로그래밍은 대화 형식으로, 필요한 입력 항목이 명시되어 있기 때문에 확실하게 프로그램을 완성시키는 것이 가능했다. 그러나 각각의 항목에 있어 ‘수치를 몇 개로 하면 좋을까?’ 등의 구체적인 내용은 제어장치에서는 제안되지 않기 때문에 프로그램 작성자가 결정해야만 했다. 그렇기 때문에 가공 결과는 프로그램 작성자의 기술 수준에 크게 좌우되며, 최악의 경우에는 불량품이 발생할 가능성도 있었다. Hyper I로 프로그래밍하는 경우에는 받은 가공지시서를 기초로 화면에 표시되어 있는, 가공 형상, 전극 재
[첨단 헬로티] 세키구치 아키라 (關口 朗) 일본유니시스엑셀류션즈(주) 1. 서론 품질이 좋은 사출성형품을 만들기 위해서는 금형 온도를 컨트롤하는 수관이나 배관의 레이아웃이 필요하다. 특히 자동차의 인스트루먼트 패널이나 범퍼 등의 중․대형물 사출성형 금형은 다수의 수관이나 배관이 필요하고, 적절한 위치에 레이아웃하는 것이 필수이다. 또한 레이아웃하는 수관의 회로가 복잡해지기 때문에 설계 공정 중에서 작업 시간이 차지하는 비율이 매우 높다. 이 글에서는 수관과 배관의 용이한 레이아웃을 목적으로 한 기능과 유효성에 대해 소개한다. 2. 고객 요구 (1) 배경 중·대형물 사출성형 금형 메이커에서는 3차원에 의한 설계 작업 비율이 증가하는 가운데, 수관이나 배관의 레이아웃에 대해서는 2차원의 설계 작업이 주류이다. 이것은 퍼스널컴퓨터나 CAD의 성능에 한계가 있고, 많은 수관과 이젝터 핀을 동시에 레이아웃하면 응답성이 나빠져 실용적이지 않기 때문이다. 또한 설계자가 단납기화의 영향으로 새로운 방법에 도전할 여유가 없어 기존의 설계 수법에서 벗어날 수 없는 것도 원인의 하나로서 들어진다. 이러한 상황에서 고객과 동사에 의한 기술연구회의 장에서
[첨단 헬로티] 무토 타카하루 (武藤 高明) 일본유니시스엑셀류션즈(주) 1. 서론 CADmeister는 금형 설계․제조 프로세스 전체의 효율화를 목적으로 2005년에 릴리스됐으며, 그 후 많은 금형 메이커에서 지도를 받아 많은 숙성된 기능군과 편리 기능군을 실장하고 있다. 이번에는 특히 프레스 금형 설계의 효율화에 착목해 개발된 최신 기능 ‘피어스 자동 배치’를 중심으로, 고효율계 기능군을 소개한다. 2. 3차원 설계의 피어스 관련 부품의 배치 피어스 공정의 프레스 금형에 수많이 이용되는 것이 피어스 관련 부품이다. 1개의 피어스를 뚫기 위해서는 상형에 피어스 펀치 및 펀치 리테이너를 배치, 하형에는 버튼 다이를 배치할 필요가 있으며, 현재는 이하의 작업 절차가 필요하다. ① 표준부품 데이터베이스에서 해당 피어스 펀치를 불러내, 다이 레이아웃(DL)도로 지시된 피어스 지름을 성립시키기 위한 섕크 지름을 부품 카탈로그의 규격에 따라 선정, 섕크 지름․피어스 지름․길이 등의 치수를 이력 재생한다. ② 표준부품 데이터베이스에서 해당 펀치 리네이너를 호출해 피어스 펀치의 섕크 지름에 대응하는
[첨단 헬로티] 카사마 히로카즈 (笠間 裕和) 丸紅정보시스템(주) 1. 서론 최근 부품가공․금형 생산 업계에서는 생산의 리드타임 단축이나 복잡한 형상가공 대응이 요구되고 있다. 이들에 대응하기 위해 많은 기업이 세팅의 공수 절감을 목적으로, 위치결정 3축가공기(고정 5축)나 동시 5축가공기의 도입을 추진하고 있다. 또한 가공현장에서는 코스트 절감을 목적으로 한 자동화․무인화가 급속하게 요구되고 있으며 5축가공기의 활용을 추진하고 있는데, 이들을 실현하기 위해서는 가공 안전성의 확보가 필수이다. 이 글에서는 가공 안전성 확립에 대한 과제와 그 해결책의 하나로서 NCB사가 개발한 머신 시뮬레이션 시스템인 ‘NCBrain5X’를 소개한다. 2. 과제 많은 기업이 가공 안전성(신뢰성)을 높이기 위해 CAM 소프트웨어 부속의 시뮬레이션 기능이나 머신 시뮬레이션 전용 시스템을 활용하고 있다. 그러나 CAM 소프트웨어 부속의 시뮬레이션의 대부분은 최종 CAD 형상에 대해 공구, 홀더, 머신 헤드의 간선 체크를 실행하는 것이 많고, 스톡 모델(피삭재)을 실제로 절삭하면서 간섭 체크를 실행할 수 있는 시스템은 적다. 또한 가공현장에
[첨단 헬로티] 보쉬 렉스로스의 스마트 프레스 키트(Smart Press Kit)는 기계 및 렉스로스 전기구성 요소를 소프트웨어와 함께 결합하여 Plug & Produce를 생성한다. 이 새로운 스마트 프레스 키트는 미래의 산업 요구사항을 충족시키도록 설계됐으며 광범위한 표준화 된 프레싱 및 결합 응용 프로그램에서 즉시 사용할 수 있는 메카트로닉스 패키지를 제공한다. ▲ 보쉬 렉스로스의 ‘스마트 프레스 키트’ 기계 컴포넌트, 전자 컴포넌트 및 소프트웨어로 구성된 모듈 키트는 제품 선택 및 구성은 물론 시운전을 간소화한다. 스마트 프레스 키트는 개방형 인터페이스를 통해 연결되며 작동 중 태블릿에서 편리하게 모니터링 할 수 있다. 이렇게 하면 투명성을 극대화하고 다운타임 시간을 줄이며 생산성을 높일 수 있다. 빠르고 쉬운 제품 선택 및 구성 쉽고 빠르며 매력적인 가격의 이 솔루션은 2~30kN의 낮은 힘 범위에서 프로세스를 가압하고 결합하기 위해 특별히 설계됐다. 모듈식 시스템은 전동 실린더 및 압력 센서, 서보 모터, 드라이브 컨트롤러, 산업용 PC 및 HTML5 기반의 브라우저 기반 HMI 소프트웨어와 완벽하게 동기화된 하드웨어
[첨단 헬로티] 오츠카 마사히코 (大塚 正彦) 오츠카기술사사무소 적용 사례 제1회에서 설명했는데, 환경문제 대책, 제품의 경량․소형화, 저가격화 등의 고객 요구에 대응하기 위해 금속 부품의 수지화 가속이 반드시 필요하다. 금속 부품의 수지화에는 단순히 형상, 재료의 전환만으로는 기계적 강도, 내열성 등을 만족할 수 없다는 것은 제2회의 수지화 설계의 포인트에서 설명했다. 그러나 현재 여전히 엄격한 요구 사양을 만족시키기 위해 고가의 수지 재료 선정, 후육 설계 검토, 성형법 선정을 해서 다소의 오버 스펙이라도 마진으로 파악해 수지화를 추진하고 있다고 생각한다. 한편 요구 사양의 수정에 의해 실용 상 문제가 없는 범위에서 금속 부품의 수지화가 가능하고, 금속 부품의 수지화 검토․실용화가 급속하게 진행되고 있다. 이와 같은 상황 하에 자동차․자동차 부품, 정보기기 메이커 등 여러 업계에서 수지화를 적극적으로 추진하고 있다. 여기서는 자동차 부품, 광학기기, 정보기기, 치공구의 적용 사례에 대해 소개한다. 1. 자동차 부품 (좌석 시트) 좌석 시트의 수지화 사례에 대해 설명한다. 이 부품의 특징은 스틸제와 비교해 약 50% 정도의
[첨단 헬로티] 스토 카즈키 (須藤 和輝), 카지사 에이스케 (加治佐 英輔), 요코야마 마코토 (橫山 信人) 도요타자동차(주) 1. 서론 지역의 요구에 맞춘 많은 파생 차종을 갖는 세계전략차(그림 1)에 있어, 전세계의 고객에게 자동차를 빠르고 저렴하게 제공하기 위해서는 조형 분야에서도 파생 차종에 적합한 방법이 필요하다. 이 글에서는 금형 설계 공정과의 연계에 의해 베이스차용 금형가공 데이터를 유용해 파생 차종의 금형가공 데이터 작성 공수를 절감하는 프로세스를 구축했으므로 보고한다. 2. 기존의 파생 차종용 금형가공 데이터 작성의 문제점 그림 2에 과거에 제작한 베이스차(세단)와 파생 차종(왜건)의 프레스 금형을 나타냈다. 금형 구조를 비교하면 프론트부는 거의 동일한데, 리어부는 전혀 다른 가공 부위와 조금 위치가 어긋난 만큼의 가공 부위가 혼재하고 있다. 우선 기존의 베이스차종의 금형가공 데이터 작성의 작업 프로세스를 그림 3에 나타냈다. ●부의 작업 프로세스는 시스템으로 자동 결정하고 있는데, ☆부의 확인․수정의 작업 프로세스에서는 작업자가 가공 품질이나 가공 효율을 위한 조형 노하우를 금형가공 데이터에 반영시키고 있다. 한편, 파생 차종용
[첨단 헬로티] 이토우 타카히코 (伊藤 貴彦), 마스다 타케미츠 (益田 武光), 타나카 요시노리 (田中 美德), 마스자와 시게토시 (增澤 重敏) 日産자동차(주) 1. 서론 동사에서는 ‘기술의 닛산이 인생을 즐겁게 한다’를 내걸고, 인텔리전트 모빌리티라는 대응을 통해 자동차를 단순한 이동 도구에서 유저를 설레게 하는 존재로 진화시키는 활동을 하고 있다. 또한 가슴이 설레는 매력적인 자동차에서 참신한 디자인은 중요한 팩터이며, 세부에 이르기까지 자유롭고 대담한 조형 디자인을 실현하기 위해 프레스 금형의 표면 품질과 기계가공 정도 향상에 대한 요구가 높아지고 있다. 이 글에서는 프레스 금형의 패딩 용접 수정의 기계가공 시간을 대폭으로 단축하면서 가공 품질을 비약적으로 개선한 사례를 소개한다. 2. 프레스 금형 수정가공의 현 과제 난성형 부품의 프레스 금형 제작에서는 요구되는 패널 품질을 만족시키기 위해 여러 번에 이르는 패딩 용접 후의 수정가공이 발생한다. 수정가공의 문제는 재료 경도가 40HRC로 단단하고 인성도 높아 이송 속도와 가공 피치를 새로 제작한 금형가공과 동일하게 하는 것이 어렵기 때문에 가공현장에서는 기계가공의 생산성을 저하시키
[첨단 헬로티] 하세가와 토모노리 (長谷川 智德) 日進공구(주) 1. 서론 금형의 미세화와 정밀화에 동반해 방전가공에 사용되는 동전극의 가공에서 버나 가공 치수의 오차는 가급적 작고, 가공면은 단차가 가급적 작은 균일한 커터마크의 가공이 장시간 계속되는 것이 요구된다. 그렇기 때문에 엔드밀에는 ‘장수명’의 성능이 요망된다. 그 중에서 동사는 동전극가공으로 특화해, 절삭성을 장시간 지속시키는 내마모성이 우수한 코팅을 채용한 ‘DRB230’ 동전극가공용 롱넥 볼 엔드밀을 표준화했다. 이 글에서는 공구의 특징과 기존의 터프피치동에 더해, 정밀 전극용으로 사용되는 동텅스텐의 가공 사례, 또한 쿨런트 차이 등 기초 데이터도 함께 소개한다. 2. DRB230의 특징 그림 1에 DRB230의 외관을 나타냈다. 마찰계수가 낮고, 밀착성이 우수한 박막의 코팅을 채용함으로써 공구 마모를 억제해 장시간 안정된 고정도 가공을 가능하게 하고 있다. 또한 절삭칩의 배출성과 내용착성을 향상시키고 버는 최소한으로 억제하고 있다. 공구 형상은 기존품과 비교해 날끝 형상을 예각으로 하고 강한 스파이럴을 채용함으로써 점성이 높은 동합금에 대해 버의
[첨단 헬로티] 이누이 마사토모 (乾 正知), 코바야시 마사요시 (小林 正佳) 茨城대학 1. 서론 NC 명령의 검증을 목적으로, 실제 가공 전에 NC 절삭가공의 시뮬레이션을 하는 것이 일반화되어 있다. 기존에는 절삭이나 홀더 간섭의 검출을 목적으로 한 기하적인 시뮬레이션이 일반적이었는데, 최근에는 가공 중의 절삭력 변화나 공구의 휨량 해석 등을 하는 역학적인 시뮬레이션의 이용이 증가하고 있다. 이와 같은 역학 시뮬레이션의 한 방법으로, 가공 중의 공구 표면과 공작물의 접촉 에어리어(Cutter Workpiece Engagement; CWE, 그림 1)에 기초하는 해석법이 있다. 이 방법은 공구가 조금 이동할 때마다 CWE를 재계산할 필요가 있다. 정밀한 해석을 위해서는 공구가 0.1mm 정도 이동할 때마다 CWE를 계산해야 하며, 그러한 계산 시간이 시뮬레이션 이용의 장해가 된다. 이 글에서는 컴퓨터그래픽용 LSI(Graphics Processing Unit; GPU)의 병렬 처리 기능을 이용함으로써 이 CWE 계산을 고속화하는 알고리즘을 개발했으므로 보고한다. 2. 기존 방법의 문제점 기존 방법은 절삭공구가 이동할 때마다 기하적인 절삭 시뮬레이션을 실행,
[첨단 헬로티] 하시모토 나오유키 (橋本 直幸) ㈜橋本테크니컬공업 1. 서론 평면 연삭반의 생산성을 높이는 급수장치로서 ‘금형기술자회의 2018’에서 ‘이차원군’의 기본적인 부분을 발표했다. 이번에는 3타입의 설치 예와 막힘이 없는 필터에 대해 소개한다. 2. 필터에 따른 차이 이전에 페이퍼 필터와 여과포의 차이에 대해서 설명했는데, 페이퍼 필터와 비교한 여과포의 사각구멍 사이즈는 약 1/100(0.25→0.002mm)이다. 사각구멍의 사이즈가 작으면 수명이 짧아지며, 동일한 시스템으로 여과하면 필터 수명의 1/100 혹은 그 이하가 되어 채용하기에는 비현실적이다. 이 과제를 해결한 것이 세로형 필터로 슬러지를 자유낙하시킴으로써 연속 처리할 수 있는 이차원군이다. 3. 이차원군의 메커니즘 슬러지 처리를 4공정으로 나눠서 설명한다(그림 1). ① 스타트 시 : 필터에 부착되어 있는 슬러지가 적고, 내부와 외부의 수위는 동일하다. ② 슬러지의 증가 : 필터 내면의 슬러지가 증가해 내부의 수위가 올라가고, 외부의 수위는 내려간다. ③ 슬러지의 낙하 : 필터 내면의 슬러지가 자중으로
[첨단 헬로티] (주)부영정밀은 고경도용 엔드밀을 비롯해 비철가공용 엔드밀, SUS 가공용 엔드밀, 다이아몬드코팅 엔드밀 등과 함께 드릴, 스페셜 공구를 생산 및 공급하는 엔드밀 전문기업이다. 부영정밀은 정밀공구의 품질이 명품 반열에 이르기까지 기술력 확보와 품질 관리에 힘을 쏟고 있다. ▲고속 고경도 가공의 SK-007 시리즈와 범용 고속 가공의 BY-007 시리즈 품질 관리를 최우선으로 삼다 지난 1996년 설립된 부영정밀은 우수한 원자재 사용과 철저한 품질관리 등 꾸준한 품질 혁신으로 고품질의 엔드밀을 제작해왔다. 부영정밀의 엔드밀은 국내외 시장에서 호평을 받았으며, 기존 아시아에서 유럽으로 수출시장을 확대함으로써 자사가 선도 기업으로 도약하는 결정적인 역할을 했다. 부영정밀은 지난 2007년 중국 천진지사 설립을 시작으로, 2009년 인도네시아, 중국 천진 대리점 계약 체결 등을 진행했다. 2015년에는 베트남 현지법인을 설립하면서 세계 시장진출 계획을 구체화했다. 부영정밀이 주력하는 분야는 핸드폰, 금형, 자동차 등이다. 2015년까지 핸드폰 분야에 자사 제품을 대량 공급했던 부영정밀은 새로운 시장 개척을 위해 다양한 산업 분야로 공급처를 넓혔다.
[첨단 헬로티] 4차 산업혁명과 함께 사물인터넷, 인공지능 등 새로운 기술들이 등장하기 시작했다. 이 기술들은 새로운 시대를 여는 주춧돌이 되고 있지만, 이를 뒷받침하기 위한 여러 과제도 양산하고 있다. 대표적인 부분이 메모리다. 새로운 기술들을 지원하기 위해서는 에너지 소모가 적으면서 더 빠른 속도를 지원하는 메모리 소자가 필요해졌다. 세계 각국 연구진들은 이 문제를 해결하기 위해 다양한 연구를 진행해왔다. 그리고 최근 국내 연구진에 의해 새로운 개념의 ‘자가 선택 메모리(self-selective memory)’가 개발돼 주목받기 시작했다. ▲ 양희준 성균관대학교 에너지과학과 교수 <사진 : 성균관대학교> 낸드플래시 한계 넘는 기술 개발 양희준 성균관대학교 에너지과학과 교수 연구팀이 2차원 소재 그래핀과 질화붕소(h-BN)를 활용하여 테라비트급(terabit) 초고속 초절전 비휘발성 메모리 소자를 개발했다고 밝혔다. 현재 널리 활용되고 있는 메모리 소자는 실리콘 기반의 낸드플래시다. 하지만 4차 산업혁명과 더불어 발전하고 있는 사물인터넷, 인공지능, 뉴로모픽 컴퓨팅 등의 미래 기술을 실현하기 위해서는 낸드플래시보다 100배
[첨단 헬로티] 유연하고 신축성 있는 전도체 및 배터리가 개발됐다. 이로써 재현성이 부족하고 높은 저항값 탓에 실용적이지 못하다는 평가를 가진 기존 신축성 전극의 한계를 극복하게 됐다. 또한, 휘어지는 플렉서블 배터리를 넘어 동시에 늘어날 수도 있는 스트레처블 배터리의 실현 가능성도 높아졌다. ▲ 김병수 연세대학교 화학과 교수 <사진 : 연세대학교> 표면 위에만 전도성 있는 기존 연신성 전극 한계 넘다 김병수 연세대학교 교수와 박수진 포항공과대학교 교수, 니콜라스 코토브(Nicholas Kotov) 미시간대학교 교수로 이루어진 공동연구팀이 유연하고 신축성 있는 전도체 및 배터리를 개발했다고 밝혔다. 기존의 연신성 전극은 탄성이 있는 신축성 소재를 기판으로 하고 그 위에 전도성 물질을 도포하여 신축성을 확보하는 방법이 주로 사용됐다. 하지만 이 방법은 복잡한 제조 공정이 필요할 뿐만 아니라, 기판이 주름지거나 표면 위에만 전도성이 있는 한계가 있었다. 공동연구팀은 기존 연신성 전극이 갖는 한계를 극복하고자 신축성 고분자와 전도성 물질의 혼합 조성비를 조절하여 신축성과 전도성이 우수한 복합체를 제조했다. 또한, 진공 탈수 방식으로 마이크로 단위의 계층
[첨단 헬로티] 탈레스 이종영 부장, “구독형 모델은 비용이 낮아질 수 있고, 확장성이 좋다.” 최근 산업이 디지털로 전환되면서 소프트웨어(SW) 라이선싱 모델에 대해 관심이 커지고 있다. 기존에는 하드웨어나 SW를 한번에 구매하고 영구적으로 사용하는 방식이었는데 비용, 확장성 등 여러 측면에서 라이선싱 방식의 장점이 부각되면서 사용성 전환이 진행되는 추세다. 인공지능(AI) 기반 비즈니스 개발 부분에서도 라이선싱은 같은 장점이 적용된다. 특히 AI 기반 솔루션은 지적 가치가 높기 때문에 라이선싱을 통한 합리적인 수익 창출과 안정적인 보안을 보장받고 있다. * 본 콘텐츠는 7월 18일 개최된 [AI 융합 비즈니스 개발 컨퍼런스 ‘AI Tech 2019’]에서 발표한 내용을 정리한 것이다. 디지털 트랜스포메이션과 AI 비즈니스 모델 설계 라이선싱에 앞서 기업들이 거쳐야 할 것으로 인식되는 디지털 프랜스포이션의 프레임워크를 살펴보자. △전략 - 비즈니스 방향은 어떻게 잡아야 하는가, △ 비즈니스 모델 - 어떤 방식으로 가치와 수익을 창출할 것인가, △이네이블러(Enabler) - AI 엔진이나 프로그램은 어떤 것을 사용
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