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야마젠코리아…오픈하우스2019, 세미나도 열어

야마젠코리아가 지난해부터 오쿠마 공작기계의 한국 내 판매를 시작하면서 본격 영업 확대를 위한 오픈하우스 행사를 개최했다. 야마젠코리아는 지난달 12일 송도 오쿠마코리아 본사에서 오쿠마 공작기계 쇼룸을 오픈했으며, 공작기계를 비롯한 공구, 설계 소프트웨어 등 관련 기업과 공동으로 기계가공 노하우 세미나도 개최했다. 이날 행사를 위해 내한한 야마젠 그룹 나마리 기계사업부장은 인사말에서 “세계적으로 경제가 부진한 때에는 효율적 생산이 가능한 장비를 선택하는 것이 현명하다”며, “오쿠마의 5축 머시닝센터는 효율성 면에서 단연 돋보여 기계 사용자에게 큰 도움을 줄 것”이라고 말했다.

글/신동완 기자

 

신세대 컨트롤러와 스마트팩토리를 위한 S/W

이날 오픈하우스 행사가 열린 오쿠마코리아 본사의 쇼룸에는 오쿠마 CNC ‘OSP-P300A’를 필두로 동시 5축 수직형 머시닝센터 ‘MU-6300V-L’과 역시 5축 머시닝센터 ‘MU-400VⅡ’, 수직형 머시닝센터 ‘MB-56VA’, CNC 원통연삭기 ‘GA26W’ 등이 전시되어 선보였다. 기계장비와 함께 해당 장비에서 가공한 샘플도 같이 전시하여 애플리케이션 분야를 이해하도록 도왔다.

CNC ‘OSP-P300A’는 터치패널 방식을 채용하여 스마트폰 감각으로 손쉽게 조작하도록 되어 있다. 그래픽 성능도 크게 향상되어 직감적으로 조작할 수 있게 했다. 예를 들면 3D 모델의 이동, 확대·축소, 회전, 공구 데이터와 프로그램 등의 알람 표시도 스마트폰처럼 부드럽고 빠르게 조작할 수 있다. 새로운 세대의 지능화한 컨트롤러다. 오쿠마 측은 ‘컨트롤러 패널은 작업 장갑을 착용했거나 손이 젖어 있는 상태에서도 터치와 조작이 가능하다’고 소개했다.  

쇼룸에는 기계가공 현장을 스마트 공장으로 만들 수 있는 ‘Connect Plan’이라는 프로그램을 전시하기도 했다. 이 소프트웨어는 공작기계를 연결하여 공장 내 기계설비의 가동실적, 가공기록을 가시화하고, 이로써 가동률 향상을 위한 분석을 지원한다. 컨트롤러 OSP와 PC를 접속해 공장가동 모니터를 PC에 인스톨하는 것만으로 기계의 가동상황을 현장이나 사무실 어디에서든 가시화 할 수 있다. 

Connect Plan은 이 프로그램에 접속하는 것을 시작으로 가시화-수집-분석-예측-감시에 이르는 스마트한 작업을 수행할 수 있다. 가시화 단계에서는 공장 맵으로 가동상황을 가시화한다. 기계의 동작, 정지, 알람 상황 등을 볼 수 있을 뿐 아니라 가공실적까지 볼 수 있다. 이 프로그램의 분석단계에서는 기계의 정지나 비생산시간을 분석한다. 기계 정지의 원인을 판명하고 즉시 개선한다. 예측 단계에서는 기계의 보수 항목을 예측할 수 있고, 감시 기능으로는 알람 통지를 수신하고 진단과 시정을 위한 리모트 액세스가 가능하다.

 

5축 가공기, 고정도 가공에 초점 둔 기술 적용

야마젠의 나마리 기계사업부장은 “그간 5축 머시닝센터가 여러 장점을 지녔음에도 충돌의 문제를 안고 있어 사용하기 어려웠지만 이제 고기능의 CAM 소프트웨어들이 개발되어 보급됨으로써 충돌의 문제가 해결됐다”고 설명했다. 따라서 복잡하고 정밀한 형상을 가공하기 적합한 5축가공기의 수요가 비약적으로 확대되고 있다는 설명이다. 나마리 부장의 설명에 따르면, 2015년~2017년에 공급된 머시닝센터 중 5축가공기가 20% 이상을 차지하는 것으로 나타났다.

오쿠마코리아 쇼룸에 전시된 5축 머시닝센터는 ‘MU-6300V-L’과 ‘MU-400VⅡ’. MU-6300V-L는 동시 5축 가공기이자 선삭(L) 기능이 복합된 장비다. 특히 고정도 가공에 초점을 맞춰 설계한 기계로 소개된다. 열변위 제어 기술과 회전축의 기하오차 보정제어, 습동저항의 대응 기술 등은 모두 정밀한 가공을 위해 개발, 채택한 기술들이다. 오쿠마는 발열을 제어하는 방식이 ‘강제로 열을 식혀  무리하게 열변위를 억제하는 것이 아닌 온도변화를 받아들이는 독자적 컨셉’이라고 설명한다. 이 이론에 따르면, 환경 온도변화와 주축 열변위로 나누어 열 영항을 고려하는 것이다. 열변위를 최소한으로 억제하고, 열변형을 예측 가능하게 하며, 열변위를 정확히 제어하는 것으로 귀결된다.

5축 가공에서 높은 가공정도를 실현하기 위해서는 열변위 제어뿐 아니라 회전축의 중심오차 불량 등의 기하오차를 제어하는 것도 필요하다. 오쿠마 5축가공기는 ‘5축 자동 튜닝 시스템’을 적용하여 기하오차를 보정제어한다. 이 시스템은 누구든지 빠르고 쉽게 튜닝할 수 있다. 최대 11종류의 가하오차를 자동으로 튜닝하는데, 튜닝의 결과는 자동/수동/MDI 운전, 공구선단점 제어 온/오프에 상관없이 적용된다.

가공시간 단축이 5축가공기 수요의 확대 이유

쇼룸 투어에 이어진 세미나에서는 5축가공기의 효율성과 밀링+선삭 복합장비의 장점, 그리고 오쿠마 기계들의 차별적 장점들이 자세히 소개됐다. 오쿠마코리아 김윤중 과장은 5축 가공기의 수요가 확대되는 배경에 대해 “가공시간 단축 요구와 부품 형상이 복잡해지기 때문”이라고 설명했다. 공작기계 주요 수요산업인 자동차 산업에서 신차개발 속도가 빨라지면서 시제품의 납기 단축을 요구하고, 이에 대응할 가공기로는 5축 머시닝센터가 제격이라는 것이다. 또 부품의 형상이 갈수록 복잡해지면서 5축 가공기의 수요가 확대되고 있다는 설명이다. 

특히 선삭 기능이 복합된 동시 5축 머시닝센터는 고유의 효율적 밀링가공뿐 아니라 한 번의 세팅으로 선삭까지 할 수 있어 현격한 리드타임 단축을 가져온다. 김윤중 과장은 선삭가공 기능까지 갖는 오쿠마의 동시 5축 머시닝센터를 예로 들어 “선반과 밀링기 각각 1대로 645분 걸렸던 총 가공시간이 복합기능의 5축 머시닝센터 1대로 465분만에 가공을 마쳤다”고 소개했다. 선반과 밀링기에서 각각 걸리던 공작물의 이동시간과 세팅시간, 준비시간 등에서 모두 180분을 단축한 효과가 있었다는 것이다.

오쿠마코리아 쇼룸에 전시된 MU-6300V-L는 선삭기능을 갖는 동시 5축 가공기다. 이런 복합기능의 5축 가공기는 가공시간의 단축에서 오는 생산성 향상뿐 아니라 세팅 횟수를 줄임으로써 세팅 오차도 줄여 가공정밀도를 확보할 수 있다.

 

복합기능의 5축 가공기는 생산성, 정밀도 향상을 보장한다

김윤중 과장은 오쿠마의 MU-V 시리즈는 다른 기업 동종의 장비에 비해 차별되는 장점들을 많이 보유하고 있다고 소개한다. 김 과장은 대표적으로 회전 테이블 기술을 비교했는데, 오쿠마의 MU-5000V의 경우 세계 최초로 롤러기어 듀얼 캠축으로 구성됐다는 것이다. 한 개의 휠을 2개의 캠축으로 구동하는 기술이다. 단축으로 구동하는 타사의 기술과 비교하면 2개의 캠축에 걸리는 힘이 취소되기 때문에 저항이 없어 정밀도 안정에 큰 영향을 준다는 설명이다. 

오쿠마 공작기계에는 오랜 시간 지속적으로 축적한 다양한 기계기술 노하우가 들어있다. 2001년 열변위를 제어하는 서모프렌들리 컨셉이 적용됐고, 2004년부터는 안티크래쉬 시스템이, 2008년부터는 가공정도와 가공면 품위 향상을 위한 가공나비 기술을 융합했다. 2012년에는 5축 가공기의 가공정도를 높이기 위해 5축 자동 튜닝 시스템을 개발하여 적용했고, 2013년에는 서보 파라미터를 자동으로 최적화하여 가공정도를 유지하면서 가공시간을 단축하는 기술을 적용했다.