미래 동력 보고서: 지능형 연삭

2015 2월 04, 08:45 CEST

'제조 산업에서 기술이 빠른 속도로 진화함에 따라 연삭과 같은 기존 분야에서도 혁신이 가능합니다'라고 Ulf Sjöblom, SKF의 연구 개발 책임자는 말합니다.

베어링 링 및 롤러 정밀 연삭은 오랜 기간 적용, 테스트 및 분석되어 확실히 자리 잡은 프로세스입니다. 최근까지, 여러 연삭 업체들은 기술이 정점에 도달했고 새로운 또는 현저한 기술 개발 여지가 거의 없다는 공통된 관점을 가지고 있습니다.

전 세계 SKF 공장에서는 매년 수백만 개의 베어링 부품이 연삭되고 이를 통해 SKF의 엔지니어들은 색다른 생각을 하게 되었습니다. SFK 엔지니어들은 최신의 지능형 기계 기술에 자신의 엔지니어링 기술 지식을 결합했습니다. 그 결과 커다란 진보가 이루어져 연삭 프로세스가 훨씬 정밀해지고 사이클 시간이 감소했으며 제품 품질이 크게 향상되었습니다.

일반적인 베어링 연삭 기계에서는 시간이 지남에 따라 연삭숫돌이 마모되어 생산된 링 및 롤러의 품질이 저하됩니다. 연삭숫돌의 마모가 진행되면 연삭된 부품 표면의 품질 차이가 벌어지게되고, 일반적으로 베어링 링과 롤러에서 이것은 표면 거칠기, 직경, 테이퍼 분산의 변화로 나타납니다. 또한, 유입되는 부품의 품질이 일치하지 않게 되어 편차가 커지게 됩니다.

이로 인해 가능한 최고의 제품 품질 유지를 목적으로 제조 프로세스에 대한 타협이 이루어지게 됩니다. 실제로, 각 연삭숫돌이 마모되면 연삭 기계의 속도를 늦춤으로써 품질 정확도 수준을 유지할 수 있습니다. 그러므로 품질 요건을 충족하기 위해서는 최저 속도에 따라 생산량이 결정됩니다.

SKF 엔지니어링팀은 적합한 제어 기술을 사용하면 상당한 개선을 이룰 수 있다는 것을 알게 되었습니다. 시작점은 회사 내 연삭 전문가들의 오랜 지식과 경험을 모으고 자세한 연삭 프로세스를 이해한 다음 해당 지식을 적용하고, 이것을 연삭숫돌과 서로 다른 베어링 구성품 사이의 물리적인 상호작용과 각 연삭 기계의 기계적 및 전기적 기능과 연관 짓는 것이었습니다.

그 후 SKF 엔지니어들은 최신 고급 지능형 기계 제어, 센서, 소프트웨어 및 프로세스 감시 기술이 통합된 솔루션을 개발하기 시작했습니다.

그 결과 지능형 연삭 시스템(IGS)가 개발되었고, IGS에는 음향 방출, 연삭 파워 및 연삭력 등의 정보를 정밀 기계 제어기로 전송하는 다양한 프로세스 센서 및 측정 장치가 통합되었습니다.

이를 통해 시스템이 각 연삭숫돌의 처리 상태를 계속해서 평가하고 기계 설정을 즉시 자동 조정할 수 있게 되었습니다. 현장에서 이것은 모든 구성품이 고유의 연삭 매개변수를 갖고 각 기계에서 생산된 모든 부품의 마감 품질이 모두 동일하다는 것을 의미합니다. IGS를 사용함으로써 이전보다 더 단축된 사이클 시간으로 결함이 없는 일관된 부품을 생산할 수 있게 된 것입니다.

몇 년 전에는 제어 장치가 연삭 프로세스를 실시간으로 감시 및 제어할 수 없어 그러한 시스템을 개발하는 것이 불가능했습니다. 하지만 이제 IGS는 데이터를 해석할 수 있게 되어 지능적인 결정을 내리고 기계의 작동 상태에 따라 밀리 초 단위로 조정될 수 있습니다. 그 결과 사람이 개입할 필요 없이 신속한 기계 가공, 훨씬 더 높은 정확성 및 향상된 결과물을 얻을 수 있게 되었습니다.

IGS 개발에서는 모든 가능성을 실현하기 위해 최신 세대 연삭 기계가 활용되었고 그러한 기계 자체는 매우 복잡하고 지능적인 제조 기술이 활용되어 개발됩니다.

IGS는 정밀 엔지니어링 기계 및 전자 기계 시스템과 신세대 기능형 기계를 예외적으로 통합한 결과이고 이를 통해 SKF는 연삭 기술의 면모를 바꿔 생산 라인을 효율화하고 고객에게 실제적인 혜택을 제공하게 되었습니다.

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