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오늘날의 CNC 를 사용하는 작업 현장은 1950 년대에 시작된 기술 혁명의 혜택을 보고 있습니다. 1960년대 시장에 나온 최초의 NC 기계는 1970 년 경에 집적 회로 및 마이크로 프로세서의 개발 결과로 다방면에서 사용 가능한 CNC 기계로 변형되어 많은 논쟁을 불러 일으켰습니다. 현재의 디지털화와 Industrie 4.0의 주제 또한 그 때와 비슷한 논쟁이 있습니다. 이러한 "디지털화가 여러분의 업무와 업무 환경을 어떻게 변화시킬까요?" 

여러분이 종사하는 분야에서 디지털라이제이션에 대해 질문이 있으십니까? contact.cnc4you.i@siemens.com 으로 보내, 디지털라이제이션에 대해 알고 싶은 것을 이야기해주세요. 지멘스 연구 및 전문가 인터뷰로 답변해드리겠습니다.

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Your questions, our answers:

디지털라이제이션으로 인해 업무량이 늘어나게 될까요?

전문가의 의견은 다릅니다. 회사는 효율성 향상과 처리 시간 단축을 지속적으로 모색 할 것 입니다. 그러나 이러한 일들로 여러문의 업무량이 늘어났다고 여러분이 느끼게 될까요? 스트레스는 통제력 상실, 실수에 대한 두려움, 투명성 부족 등으로 인해 훨씬 더 자주 발생합니다. 그 이유는 새로운 주문, 제품 및 요구 사항에 더 빨리 대응해야 하기 때문입니다. 이러한 관점에서 볼 때, 새로운 디지털 기술은 기존 업무에 대한 부담감을 덜어주게 됩니다.

 

예를 들어, 디지털 트윈에서 가상 가공을 수행하면 문제가 생기기 전에 가공 오류와 충돌을 확인 할 수 있습니다. 또 다른 예는 유지 보수 가격을 조직적으로 관리 할 수 있습니다. 컴퓨터 시스템은 작업자가 현장에서 직접 점검하지 않고 센서 데이터를 사용하여 유지 보수가 필요한 시기와 최대의 시간 효율성을 확보할 수 있는 시점을 찾을 수 있습니다.   

Our tip:

프로세스 최적화는 단순한 관리의 문제가 아닙니다. 가공 전문가로서의 실무 지식도 필요합니다. 오류를 없애기 위해 새로운 기술을 어디에서 어떻게 사용 할 수 있을까? 실제 작업을 집원하기 위한 시스템 정보는 어디에서 사용 할 수 있을까? 의 질문을 하고, 새로운 시스템과 기술을 적용하여 많은 양의 공정을 보다 정확하고 투명하게 운영할 수 있습니다.

“디지털라이제이션은 CNC 생산에서 업무시간을 어떻게 변화시킬까요?"

4차 산업형명은 기계의 광범위한 연결로 이어지고 있습니다. 인간은 기계간의 상호작용에 필수적이며, 작업 프로세스를 통해 직관적으로 기계를 움직이거나, 작업자의 전문 지식 또는 경험으로 작업을 개선하게 합니다. 최근 연구에서 독일 기업의 디지털 혁신은 다양한 속도와 다양한 강도로 진행 되고 있는데, 이는, 많은 숫자의 숙련된 근로자들에게 부담이 될 것이라고 우려 하고 있습니다. 그러나 이러한 우려와 달리, 새로운 작업 환경은 광범위한 작업자 위주의 솔루션을 제공 할 수 있을 것 입니다.

 

예를 들어 기존의 작업 공정을 개선 하는 것 입니다. 직원들의 업무 시간을 발주 상황과 납기일에 맞춰 조직하여, 업무 교대없이 작업이 운영될 수 있도록 하는 것 입니다. 이를 통하여 일과 삶의 균형을 잡게 되고, 작업장에서 효율적으로 일 할 수 있게 됩니다. 통합되어 있고 가상화와 자동화된 생산 시설으로 업무량을 계획하고 사전에 조율 할 수 있습니다. 작업내용을 다른 작업자들과 공유 하여 업무량에 따라 교대 일정을 계획 할 수 있습니다. CNC 생산 작업의 디지털라이제이션으로 작업시간을 보다 유연하고 민첩하게 관리하여 회사와 직원 모두가 해택을 받을 수 있을 것 입니다.

Our tip:

근무 시간과 관련한 솔루션은 회사 특성에 맞게 구성 할 수 있습니다. "Work 4.0" 과 관련하여 직원과 이야기 하고 향후 개발 가능성에 대해 관리자에게 문의하세요. 보다 융통성 있는 근무시간으로 만들기 위해서는 새로운 기계 및 작업 프로세스에 대한 교육을 받은 것을 추천 드립니다.

“작업 현장에서의 프로그래밍은 어떻게 변화할까요? CAD/CAM은 여전히 필요할까요?”

CAD/CAM 기술은 기존 작업현장에서 사용 하던 프로그램과 함께 점점 사용율이 높아지고 있습니다. CAD/CAM 을 이용하면서 얻을 수 있는 장점은 명확합니다. 생산 계획 수립중 G-code가 생성 되어 가동 중지 시간을 줄여 생산성을 높일 수 있습니다. 또한 CAM software는 CAD software에서 직접 데이터를 가져 오기 때문에 도면을 전송할 때 생기는 오류를 줄일 수 있습니다. 점점 더 다양한 산업군에서 해당 기술을 더 많이 활용하게 될 것 입니다. 

 

그럼에도 불구하고 작업 현장에서의 프로그래밍과 기계 운영자의 전문 지식은 여전히 중요합니다. 이는 시스템이 특정 현상에 대해서만 부분적으로 반응할 수 있기 때문입니다. 특수 장비 및 재료의 예상치 못한 동적 효과는 이러한 상황의 일부 예시일 뿐 입니다. 작동 중 최적의 시작 시점 설정 및 빠른 수정은 생산 및 기계의 대한 심층적인 지식과 경험을 가직 작업자가 필요합니다.

 

기존의 가공 프로그래밍을 선호하는 이유중 한가지는 CAM/CAD 기술을 기계에 사용하는 프로세스 체인이 자본 집약적이기 때문입니다. 소량 및 단순작업을 하는 경우에는 경제적이지 않습니다. 이러한 작업 현장에서는 여전히 기존의 가공 프로그래밍이 더욱 효율적입니다.

Our tip:

많은 경험과 넒은 전문 지식은 CNC 기계 작업시 귀중한 자산입니다. 기존 기술을 사용하고 지속적으로 개발하세요. 예를 들어, 생산계획에 대한 지식을 넓힌다고 하면, 생산 엔지니어와 같은 새로운 기술 또는 생산 기술에 인증 된 프로세스 관리자 교육을 받아, 계획자와 운영자 사이의 경계를 허물고 숙련 된 CNC 전문가로서 활동 분야를 넓혀나갈 수 있습니다.

 

"3D 프린터와 같은 적층 제조 공정은 가공 공정과 공작기계에 어떤 영향을 미칠까요?“

적층 제조(Additive manufacturing)는 다양한 영역에서 점점 더 많이 사용될 것입니다. 예를 들어, 이미 가공 공정 또는 사출 성형 분야를 대체하거나 해당 공정에서 서로 경쟁하고 있습니다. 몇 년 전까지만 하더라도 경제적으로나 기술적으로 실현 가능한 어플리케이션 및 재료가 한정적이었으며, 일회용 제품이나 소량의 작은 사이즈 공작물 제작으로 제한되었습니다. 그러나 오늘날에는 플라스틱, 금속 및 세라믹의 광범위한 범위로 적층 제조 기술이 사용되고 있습니다.

 

대량 생산, 설계, 고효율 에너지 및 자원 효율성, 짧은 혁신 사이클 - 맞춤형 제조의 장점은 산업 환경에서 점점 더 많이 활용되고 있습니다. 분말 베드 융합, 직접 에너지 증착, 재료 압출 및 분사 등 이 모든 기술은 디지털 3D 설계 데이터를 기반으로 레이어 별로 공작물을 제작합니다. 이러한 기법을 사용하면 복잡한 구조의 제품을 가볍고 안정적으로 만들수 있습니다.  실제로 대량 생산 제품을 이 기술을 활용하여 제품을 경쟁력 있는 가격으로 제작할 수 있습니다. 최초의3D 프린터 솔루션을 만든 선두 기업은 공작 기계 공정 보다는 전통적인 프린터 기술에 무게 중심을 두었고, 이들은 의료 기술이나 예비 부품, 소형 부품과 같이 작은 공작물 크기의 솔루션이었습니다. 하지만, 지금은 특수 공작 기계의 프로토타입으로서 특수 프린터 헤드를 공작기계의 공구 중 하나로 통합하여  다양한 재료를 "프린팅" 할 수 있게 되었습니다. 두 기술의 통합으로 공작 기계의 정밀도와 안정성을 확보 뿐만 아니라, 가공 공간 사이즈 또는 이송길이, 축의 유연성(3 축 / 5 축)과 속도, 그리고 CNC 프로그램의 프로세스 체인에서도 이점을 가지게 되었습니다. 적층 공정에서 사용할 수 있는 사이클의 수정은 보다 논리적으로 보여지기도 합니다.

 

적층 공정을 사용하여 제작된 많은 공작물은 표면 처리 또는 홀 드릴링과 같은 마감 가공이 필요합니다. 따라서 많은 서비스 공급업체에서는 고객에게 부가 공정 및 가공을 모두 포함하는 완벽한 솔루션을 제공하는 것이 필요합니다.

Our tip:

CNC 프로그래밍, 재료, 가공 분야의 지식을 활용하세요. 적층 제조 공정 분야의 추가 자격 취득, 적층 제조에 적합한 신소재의 흐름에 대해 알아보세요. 3D 프린팅 헤드가 밀링 및 터닝 센터의 추가적인 공작기계 일부가 될 가능성이 높습니다. 또는 생산에 사용되는 밀링 및 터닝에서 적층 제조를 위하여 CNC 컨트롤러를 운영하고 기술을 결합하는 트랜드로 변화해 갈것입니다.

 

"소프트웨어와 기계가 점점 더 복잡 해지는 가운데 생산 속도가 더욱 빨라지고 있습니다. 디지털라이제이션으로 생산직 직원의 지식과 기술 습득이 어떻게 달라질 것이라 보십니까?"

생산과정의 디지털라이제이션은 평생 학습이 필요합니다. CNC 전문가로서의 경력을 성공적으로 유지하려면 지식을 지속적으로 확장해야 합니다. 네트워크로 연결된 생산환경에서의 요구 사항을 충족시키는지 여부를 비판적으로 평가해야합니다. 3 년 직업 훈련 프로그램 과정은 기술 개발 속도를 따라가지 못 할 수도 있습니다. 따라서 산업체와 협회에서 제공하는 추가 교육은 필수 입니다. 전통적인 직업 프로필은 점차 붕괴 될 것입니다. 예를 들어, 현대의 CNC 머시닝 센터는 이미 선삭 및 밀링 기술을 요구하고 있으며, 3D 프린터 기술도 요구하고 있습니다..

 

디지털라이제이션으로 인해 추가 교육의 필요성이 더욱더 높아질 것입니다. 프로세스가 변경되고 운영자는 새로운 도구 및 소프트웨어에 적응해야 합니다. 강사와 연수생이 정해진 시간에 특정한 공간에서 가르치고 배우는 전통적인 출석 기반 교육을 통해서는 합리적인 시간과 비용으로 달성 할 수 없습니다. 앞으로는 점점 더 많은 직원들이 웹 세미나, 포럼, 자습서, 인적 네트워크, 지식 데이터베이스 및 온라인 검색을 통해 지식을 습득해야 합니다.

 

 

CNC 머시닝의 문제를 훨씬 빨리 해결하기 위해서는 인터넷을 통한 실무 (on-the-job) 연구가 더욱더 필요하게 될 것입니다. 현재 지멘스는 기계, 공구 및 제어 시스템에 대한 PDF, 기사, 다이어그램 및 비디오의 형태의 포럼으로 자료를 제공하고 있습니다.

Our tip:

인터넷에서 제공되는 광범위한 정보를 광고 및 잘못된 정보를 구별하여 신뢰할 수 있는 정보를 찾을 수 있는 방법을 숙지하세요. 특히 업계 포럼, 전문가들과의 전문 주제에 관해 함께하는 인터넷 포털은 전통적인 형식 외에 지식을 습득 할 수 있는 많은 기회를 제공합니다. 또한 온라인 연구를 통한 경험을 가정에서 활용할 수 있습니다.

"로봇이 로딩 및 언로딩, 검사, 또는 특수 재가공 공정에서 공작기계 영역에 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 이러한 상황이 나의 직업을 대체하지 않을까요?”

자동화는 효율성을 높이고 보다 현대적이고 유연한 로봇이 생산 환경에 점점 더 많이 배치 될 수있게 합니다. 또한 로봇은 현재 간단한 핸들링에서부터 프로세스 체인 내의 복잡한 작업에 이르기까지 공작기계 주변의 많은 작업을 수행하고 있습니다.

 

디지털라이제이션은 로봇의 여러 측면을 변화시키고 있습니다. 로봇은 대량 생산의 특정 작업을 위해 설계되고 전문가가 광범위하게 프로그래밍을 하지만, 점점 더 보편적으로 오늘날 여러 분야에서 사용되고 있습니다. 공구 / 그리퍼를 교체하고 다른 작업장에서 다양한 작업을 수행 할 수 있습니다. 기본 아이디어는 대량 생산 영역이 축소되고 그에 따라 작업 프로세스를 지속적으로 수정해야 한다는 것입니다. 로봇은 광범위하게 프로그래밍 될 필요없이 전통적인 "티칭"을 통해 프로그램의 주요 부분을 학습 할 수 있습니다. 즉, 작업자는 로봇을 나중에 이동할 것으로 예상되는 경로로 이동시키고 필요한 프로세스의 모션 및 동작을 티칭합니다. 이러한 조잡한 움직임 패턴은 추후 프로그래밍 과정에서 미세 조정되고 최적화되어야 합니다. 이는 로봇을 보다 유연하게 배치 할 수 있다는 것을 의미하며 최신 센서 기술 덕택으로  "셀" 외부의 동료 (협업 로봇) 바로 옆에서도 작동합니다.

 

또 다른 트랜드: 공작기계에서 효율적이고 유연한 배치를 가능하게 하려면 로봇과 공작기계를 동기화 해야합니다. 특별한 로봇 프로그램을 사용하는 대신 로봇은 기계의 자체 CNC 제어 시스템을 통해 대부분 프로그램을 할 수 있습니다. 한 예로 Sinumerik Run MyRobot 기능은 Sinumerik CNC를 통해 KUKA 또는 COMAU에서 로봇할 수 있습니다.

Our tip:

CNC 전문가는 다차원 축 이동을 통해 공작기계에서 복잡한 일련의 공정 단계를 프로그램 하는 방법을 배웠습니다. 현대의 로봇을 프로그램 하려면 비슷한 기술이 필요합니다. CNC 제어 장치를 통해 공작 기계의 즉각적인 배치 영역에 로봇을 프로그램 할 수도 있습니다. 이것이 CNC 전문가를 위한 새로운 업무 영역이 될 수도 있습니다