상위문서 : 생산자동화
필수참고문서 :
1.개요
부품 가공은 원 재료에서 하나의 부품을 만드는 과정 즉, 제조(Manufacturing)와 같다. 만약 어떤 공장이 자동차 만드는 회사에 백미러를 납품해주는 공장이라면 이 공장에서는 백미러 제조가 최종 산출된 제조품이 되는 것이다. 부품 가공 자동화는 자동으로 부품을 만들며 가공 품질 검사 자동화를 하고 더 나아가 품질 검사한 정보를 피드백 받아 품질을 더욱 향상하는 것이다.
- 공정도에 따라 부품을 만들었을 때 예상한 부품이 품질에 알맞게 완성됬는가?
- 에러가 발생하였다면 무엇때문에 에러가 발생하였는가 자동으로 에러를 탐색할 수 있는가?
- 측정 시간을 줄이고, 측정의 질을 높이기
또한 여기서 자동화 정도(DOA : Degree of Automation)을 측정하여 얼마나 공장이 자동화가 되어 있는 지를 알 수 있다.
예를들어 총알의 탄피를 전문적으로 만드는 공장이 있다면.
재료가 들어옴 기계가 재료를 자동으로 옮김
재료를 피드하면서 펀칭기계가 원형판을 만듬
원형판을 정렬하여 하나씩 피드함
하나씩 프레스로 딥 드로잉을 거쳐 탄피를 제작
화약을 채워 넣음
다른 공정에서 만들어진 탄두와 탄피를 결함
이렇게 총알을 만드는 공정의 개수가 6개라 하고 사람이 없이 무인으로 작동하는 공정이 4개라면 4/6가 자동화 정도가 된다. 또한 이렇게 계산할려면 공정이라는 기준이 필요한데 여기서 공정은 단위 공정을 말한다. 여기서 단위 공정이란 다른 공정과 분리 될 수 있는 제조 시스템에서 하나의 그룹화된 작업을 말한다. 자세한건 iso 14040을 참조하자.
유연성 정도(DOF : Degree of Flexibility)도 있는데 변화하는 외부에 대처할 수 있는 정도로 이것은 자동화 정도와는 다르게 딱히 측정 기준이 세워져 있지 않다. 다만 무엇을 기준으로 유연성 정도를 측정하라는 가이드 라인같은 것은 있다.
- 고장 유연성 : 기계에서 공구를 교체하거나 수리하는 정도의 능력
- 공정 유연성 : 제품의 품질이나 상태 변화없이 새로운 공정으로 바꿀수 있는 능력
- 제품 유연성 : 신제품의 개발에 대한 시스템의 대처 능력
- 모델 유연성 : 모델의 다양화에 대한 시스템의 대처 능력
- 수요 유연성 : 시장 수요의 불안정에 대한 시스템의 대처 능력
- 시스템 유연성 : 신기술의 개발 및 도입에 대한 시스템의 대처 능력
2.가공 자동화를 위한 요소
대략적인 가공시스템은 크게 3가지에 속해 있다.
여기서 M은 밀링 L은 선반 D는 드릴링 B는 브로아칭 G는 연삭 W는 용접이다.
위 가공시스템의 종류와 제조공정의 형태 종류를 비교해보자
생산 계획에서 새운 것처럼 공정이 이상적이게만 돌아가면 좋겠지만 현실은 그리 녹녹하지 않다. 작업 수행중 부품의 가공이 이상해 졌는지 확인해야하는데 보통 가공기계에 들어 가기전 중 후로 감시한다.
여기서 M은 밀링 L은 선반 D는 드릴링 B는 브로아칭 G는 연삭 W는 용접이다.
위 가공시스템의 종류와 제조공정의 형태 종류를 비교해보자
생산 계획에서 새운 것처럼 공정이 이상적이게만 돌아가면 좋겠지만 현실은 그리 녹녹하지 않다. 작업 수행중 부품의 가공이 이상해 졌는지 확인해야하는데 보통 가공기계에 들어 가기전 중 후로 감시한다.
제품은 생산되고 인기가 있으면 생산량이 많아 졌다가 유행이 꺼지거나 신제품이 나오면 판매량이 줄어들어 자동적으로 생산량이 줄어든다. 이런걸 제품의 수명 사이클이라고하는데 이런 수명 사이클에 따라서 변동하는 것은 바로 제품 생산량이다. 즉 제품 생산량에 따라 자동화 시스템을 바꾸는 요소도 생각해 볼 수 있다. 다음은 수명 사이클 4단계에 따른 생산 시스템이다.
1. 시제품 가공단계(도입기) :
-설계 변경에 따른 잦은 가공공정의 변경
-높은 유연성이 요구
=>Machining Center
2. 성장 단계(성장기) :
-증가하는 부품 수량
-다른 형태의 모델도 요구
=>FMS(Flexible manufacturing system)
3. 대량 가공 단계(성숙기) :
- 높은 생산성이 요구
- 동일한 부품의 가공
=>Transfer Line(완전 자동화)
4. Spare Part 생산단계(쇠퇴기) :
-매우 다양한 부품의 가공 필요성이 생겨남
- 수요의 증가가 예상됨
=>FMS(Flexible manufacturing system)
이 FMS와 비슷한 FMC라는 자동화 시스템도 있는데 특징은 다음과 같다.
- 구성 요소들의 역활
- 다른 작업장과의 연결 시스템
- NC공작기계의 능력과 탑제하는 공구의 종류에 따른 다름
- 복수의 제품을 자동적으로 가공할 수 있다는데 특징
이렇게 보면 별반 FMS랑 다르지 않다..
필자도 이 차이점을 찾기 위해서 돌아다녔더니 다음과 같은 결과를 얻었다.
Differences Between FMS and FMC
1. FMS has four or more machines. FMC has two or three machines.
2. FMS is larger and more sophisticated computer control system. FMC is simpler computer control system.
3. FMS has minimized an effect of machine breakdowns. FMC has limited error recovery by fewer machines.
출처 : http://steadyrun.com/differences-and-comparison/differences-fms-fmc/해석하면 이렇다.
1. FMS에는 4대 이상의 기계가 있고 FMC는 2~3대의 기계가 있다.
2. FMS는 더 크고 정교한 컴퓨터 제어 시스템이며 FMC는 간단한 제어 시스템
3. FMS는 기계 고장의 영향을 최소화하였고 FMC는 더 적은 수의 기계로 인해 오류 복구가 제한적.
