[G7 과제] '첨단생산시스템'..통일중공업 : 24시간 무인가동

통일중공업은 12일 "차세대 가공시스템"파일럿플랜트를 준공했다. 이 파일럿플랜트는 자동차나 기계류등에 사용되는 가로 세로 높이 각각 800mm 이내의 각형부품을 완전 자동생산할수 있도록 설계됐다. 특히 종래의 단독기계가 하루에 주간 8시간밖에 가공할수 없는 것에 비해 야간 무인운전을통해 나머지 16시간도 작업이 가능해 생산성을 3배이상 끌어올릴수 있으며최대 72시간의 연속 무인운전할수 있도록 시스템화했다. 각종 구성요소의 국산화율도 75%선에 달하고 있다. 이 시스템개발에는 모두 257억원의 사업비가 투입됐으며 20개 기업체및 20개 대학.정부출연연구소가 참여했다. 이 시스템은 국내 처음으로 개발된 5축머시닝센터(TCH-80TS)를 비롯 고정밀 고생산성 수평머시닝센터(TCH-80), 세척기 세팅스테이션 공구세팅스테이션 스태커크레인로보트 입체창고 FMS제어기등으로 구성됐다. 이 시스템의 핵심설비중 하나인 5축머시닝센터는 X.Y.Z축 제어외에 테이블회전및 스핀들헤드의 경사각을 제어할수 있다. 또 3축머시닝센터에 비해 공구접근방향을 다양하게 선택, 공작물세팅 횟수를 줄일수 있으며 볼록면이나 곡률이 작은 곡면과 같은 복잡한 형상의 가공이 가능하다. 윗부분에 걸치듯 돌출된 형상의 공작물의 경우 특별한 치공구가 없이도 단한번의 세팅만으로 모든 가공이 가능한 것이 특징이다. 고정밀 고생산성 머시닝센터는 유연가공및무인자동운전이 가능하도록 주축및 이송축의 고정도와 고속화를 실현시켰다. 가공할 공작물을 부착하거나 가공완료된 제품을 떼어내는 설비인 셋업스테이션은공작물착탈을 용이하게 하기 위해 테이블의 전후진및 회전을 유압에 의해 이루어지도록 했으며 90도의 분할회전도 가능하게 설계됐다. 15개의 팔레트를 수납할수 있는 입체팔레트 스토커는 단위모듈로 되어 있어 최대 10모듈 150팔레트까지 확장할수 있도록 했다. 가공대상물이 적재된 팔레트는 FMS콘트롤러의 스케줄에 의해 세팅스테이션에서 기계 세척기 랙으로 자동이송되며 스태커크레인로보트의 정지정밀도는 +1 & -1mm로 고신뢰성의 무인운전이 가능하다. 팔레트는 부착된 센서를 통해 세팅정보등을 판독.기록할수 있으며 가공물의 흐름상태를 모니터링할수 있도록 했다. 공구관리모듈은 공구ID, 공구관리, 공구운반시스템으로 구성, 이 시스템의 조합으로 많은 양의 공구에 대한 일원화관리가 가능토록 했다. 공구운반시스템은기계에서 필요로하는 예비공구나 특수공구를 공급하며 공구ID시스템은 비접촉식으로 수시로 읽을수 있는 ID칩을 장착한 공구홀더를 사용해 공구길이보정치 공구사용시간 수명등에 따라 관리할수 있다. 공구관리시스템은 사용되는 전체공구의 구성품, 공구의 위치나 정보를 기억하고 관리하는 부문과 공구길이계측및 그 데이터를 공구칩에 기록하고 컴퓨터에 전송하는 공구프리세터로 구성되며 공구ID시스템및 운반시스템과 조합, 체계적인 공구관리가 가능하도록 꾸며졌다. 세척기는 가공후의 칩(쇳가루)기름등의 불순물을 제거하는 설비로 세척 건조및 제품의 반입.반출이 완전자동으로 이루어진다. 중앙집중식 절삭유장치는 각장비에서 배출되는 절삭유와 칩을 일괄처리하는 시스템으로 배출된 절삭유는 50미크론m까지 필터링해 재공급하고 칩은 한개의 통에 담아 버릴수 있도록 설계됐다. 이 시스템은 전체작업을 관리하는 FMS콘트롤러등 상호 실시간 통신할수 있는 4개의 상위컴퓨터와 이들 컴퓨터의 지시를 받는 3개의 하위컴퓨터시스템에 의해 부문별 상호 유기적으로 작업을 수행토록 되어있다. 이 회사의 박정호차장은 "이 시스템은 각 구성요소가 모듈화되어 기계 1대와 스토커 15개로 구성되는 최소단위 시스템에서 부터 기계 10대,스토커 1백50개의 최대단위 시스템까지 공급할수 있도록 설계됐다"며 "제품생산물량에 따른 설비증설이 용이해 초기투자비용 부담을 덜수 있다"고 설명했다. 박차장은 또 "최대 72시간의 무인연속운전이 가능해 야간작업시간을 늘릴수 있게 됨에 따라 생산성을 3배이상 끌어올릴수 있으며 리드타임도 종전보다 3분의1 수준으로 단축되는등 자동차 기계류등 우리나라 주요산업부문의 경쟁력을 제고할수 있을 것"이라고 강조했다. (한국경제신문 1996년 12월 13일자).