많은 금속 가공 업체들이 경쟁력을 유지하기 위해 생산성을 개선하고 효율을 높일 수 있는 방법을 찾고 있다. 자동화는 지난 몇 년간 크게 진화하여 기업에 상당한 가치를 제공하는 솔루션이 점점 더 다양해지고 있다.

아래에 금속 성형가공 공정 자동화에 도움이 되고 효율 향상에 활용할 수 있는 방법을 소개한다.

1. 근로자 안전 개선

모든 자동화 솔루션은 근로자의 업무 또는 작업 부담을 줄여준다. 이것은 곧 잠재적으로 작업장이 훨씬 더 안전해 지는 것을 의미한다.

판금이나 금속 성형 공정에서 작업을 하다 보면 몇 가지 안전상 위협에 직면하게 된다. 용접, 브레이징, 절삭 같은 공정의 중요한 작업은 본질적으로 위험하며 원재료 운반 및 포장 공정에서 사용하는 무거운 장비도 안전상 위험을 초래할 수 있다. 위험하고 지루하며 반복적인 작업은 자동화해야 하는 대표적 공정으로 작업자의 안전을 확보하는 데 필수적이다.

금속 가공 현장은 중장비 및 운반장비의 반복적인 이동과 근골격계 손상을 유발할 수 있는 안전에 위험이 되는 요인이 잠복되어 있다. 자동화 솔루션으로 위험하거나 반복적인 작업이 줄어든다.

재료를 운반하기 위해 반복적으로 구부리고 펼 수 있는 6축 피킹 로봇과 치공구 세팅이나 측정 작업을 수행하는 작업자를 지원하는 협업 로봇(cobot)에 투자할 수 있다.

자동화 솔루션으로 사람이 하는 작업이 완전히 없어지지 않더라도 금속 가공 공정에서 발생할 수 있는 일부 안전 위협으로부터 근로자를 보호하는 데 큰 도움이 된다.

2. 인건비 절감

금속 가공 공정은 다른 많은 제조 공정과 마찬가지로 노동 시장의 경색에 직면해 있다. 결과적으로 고용 주기는 더 길어 졌으며, 평균 인건비는 매년 증가하고 있다. 더욱이 인도와 중국의 인건비도 상승되어 해외가공 발주도 매력을 잃어가고 있다. 자동화 및 로봇 장비에 투자하여 인건비를 절감할 수 있는 방안을 모색해 보자.

자동화는 인간의 노동력이 필요한 작업을 대신하므로 작업자를 안전하게 보호할 수 있을 뿐 아니라 금속 제품을 가공하는 전체 비용도 절감된다. 전반적인 생산 비용을 절감하고 공정을 더욱 유연하게 만들 수 있다.

자동화로 유지보수를 위한 계획성 다운타임과 같은 몇 가지 예외를 제외하고 풀가동할 수 있어 생산능력이 대폭 향상된다.

노동력을 완전 대체하거나 지원을 하든, 로봇과 자동화 시스템으로 판금 제작을 훨씬 더 비용 효율적으로 운영할 수 있다. 인건비의 지속적인 인상과 필요한 원자재 가격 상승으로 비용 절감 대책이 필요한데 자동화가 답이 될 것이다.

3. 가공 폐기물 최소화

정확하게 세팅하고 프로그래밍하면 로봇 자동화는 항상 허용 오차 범위 내에서 부품 또는 제품을 만든다. 시스템은 공정이 허용오차의 상한 값 또는 하한 값을 벗어날 경우 공장의 관련 직원에게 자동으로 알려 가공이 정상적으로 진행되도록 신속하게 조치할 수 있다.

금속 부품 제조용 3D 프린터 같은 일부 기기는 적층 제조의 고유한 기능을 활용하여 제조 폐기물을 줄일 수도 있다. 이러한 도구는 새 부품을 만드는 데 필요한 재료만 사용하여 스크랩, 폐기물 및 기타 작업장에서 일반적으로 용도를 변경해야 하거나 재사용할 수 없는 재료 발생을 최소화한다.

로봇 프로세스 자동화, AI 분석 및 기타 자동화 도구를 통해 관리 프로세스를 개선하는 방법으로도 이러한 낭비를 줄일 수 있다. 이러한 합리화 활동은 로봇과 함께 공장 운영을 효율화하는 데 도움이 된다.

비즈니스 프로세스 자동화 솔루션은 회사의 정보 시스템을 통합하고 인보이스 작성, 견적 작업, 중요한 파일 또는 이메일 관리 등과 같은 반복적인 디지털 작업을 자동화하는데 크게 기여한다.

관리자는 이 기술을 활용하여 관리 작업을 간소화하고 관리 오류의 위험을 줄일 수 있다. 이를 통해 원자재 재고 부족과 과잉, 고객과의 의사 소통 오류 같은 실수로 인해 발생되는 손실과 낭비를 줄일 수 있다.

4. 제품 품질 향상

자동화 솔루션으로 가공 공정의 전반적인 제품 품질이 향상된다. 적절한 감독 및 관리만 이루어지면 교대조 작업에서도 생산성과 품질의 일관성을 유지할 수 있는 것이 자동화의 큰 장점 중 하나이다. 따라서 작업자가 바뀌어도 동일한 결과를 낼 수 있게 된다.

이와는 대조적으로, 가공 공정이 수작업으로 이루어지는 경우 수동 프로세스를 통해 제조된 부품이나 품질은 작업자의 피로, 교대조 변경 및 작업자 각자의 기능 수준이 공정 품질의 일관성에 영향을 미치기 때문에 품질의 편차가 발생된다. 또한, 작업자들의 피곤누적으로 인한 실수나 오류는 생산 과정에 영향을 미치게 된다.

생산의 자동화와 품질 관리 솔루션은 작업실수를 방지하고 제품 품질에 영향을 초래하는 공정 오류를 더 쉽게 식별하고 해결할 수 있다.

제품의 품질과 생산의 일관성을 개선해야 하는 가공 공정에 자동화 솔루션 도입으로 얻는 이점은 매우 크다.

5. 리드 타임 단축

대부분의 제조업체는 사전 통보 없이 제품이나 부품의 납기를 더 단축하라는 고객의 요구를 많든 적든 경험했을 것이다. 그러나 공급망 불안정으로 인해 필수 생산 원자재를 급히 주문하거나 미리 비축해 놓는 방법은 점점 더 어려워지기 때문에 리드타임을 줄이기 쉽지 않다.

이러한 환경 속에서 자동화를 통해 리드타임을 줄이는 방법을 생각해 보자. 일반적으로 수동으로 완료해야 하는 작업을 자동화하여 리드타임을 줄일 수 있다.

자재 운반과 같은 특정 작업의(예: 피킹 및 운반, 인보이스 작성 및 원자재 주문)자동화로 사이클 타임 또는 리드 타임을 줄일 수 있는 귀중한 투자가 될 수 있다.

출처 : manufacturingtomorrow