test 대형 부품의 복잡한 검사 공정, 새로운 계측 기술로 개선
대형 금속 부품을 다루는 제조현장에서 가장 까다로운 공정은 정밀 품질검사입니다.
직경 수 미터에 달하는 맞춤형 부품을 수동 3D 스폿 측정으로 검증하려면, 셋업에만 수 시간, 때로는 하루 이상이 소요됩니다.
측정 포인트가 제한적이라 충분한 데이터를 확보하기 어렵고, 도면 공차와 실제 부품 간의 일치 여부를 명확히 판단하기도 어렵습니다. 그 결과 생산 지연, 조립 시 불일치, 재작업 등의 문제가 이어지며 품질검사가 현장의 병목 현상으로 작용합니다.
독일의 교반기 제작 기업 EKATO 또한 이러한 문제를 겪고 있었습니다. 이 기업의 교반기는 대부분 복잡한 자유곡면과 고객 맞춤 부품으로 구성되어 있어 표준화된 검사 방식이 불가능했기 때문입니다.
생산 병목을 해소하기 위해 새롭게 도입한 MetraSCAN(메트라스캔) 3D스캐너, 이 기술이 어떠한 변화를 가져왔는지 함께 살펴보겠습니다.
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과제 : 복잡한 대형 부품의 품질검사, 생산 병목을 부르다 |
EKATO는 90년 넘게 공정 분석, 엔지니어링, 스케일업 제조, 교반기 조립 분야에 집중해온 글로벌 기업으로, 균질화, 분산, 열전달 등 다양한 공정에서 사용되는 교반기를 생산하며 높은 신뢰성과 내구성을 인정받고 있습니다.
교반기의 설계와 구성, 개별 부품의 선택과 배치는 단순 기계적 효율을 넘어 반응기와 내부 구조물의 성능까지 최적화합니다.
하지만, 최근 교반기 시장의 고객 요구 수준이 높아지면서 대형 부품의 정밀 3D 측정이 핵심 과제로 대두되었습니다.
일부 부품은 직경 4.6m, 길이 6m에 이를 정도로 점점 더 커지고 복잡해졌으며, 설계 도면과 공차 기준이 정확히 일치하는지 확인하기 위해서는 기존 측정 방식보다 높은 정확도와 효율이 필수였습니다. |
게다가 교반기는 대부분 고객 맞춤형으로 제작되어, 각 부품의 형태가 다르고 자유곡면이 많아 표준화된 측정이 어려웠습니다. 이로 인해 준비와 장비 세팅에 많은 시간이 소요되어 품질검사 프로세스의 효율성이 떨어지는 문제가 있었습니다.
이 기업은 이러한 병목을 해소하기 위해 새로운 3D 측정 솔루션을 찾기로 결정했습니다. 주요 기준은 기술이 휴대 가능해야 한다는 점이었습니다. 자사 공장은 물론 고객사와 공급업체 현장에서도 매우 정확한 측정 데이터를 확보할 수 있어야 했습니다.
"안타깝게도 기존의 3D 스폿 측정 기법으로는 충분하지 않았습니다. 방대한 셋업이 필요했고, 데이터가 제한적이었으며, 생산 지연으로 이어졌습니다. 수동 3D 측정은 심각한 병목을 야기하고 있었습니다." - EKATO의 생산관리 및 시험감독 책임자인 Stefan Räuber
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솔루션 : 크레아폼의 3D 측정 솔루션으로 품질검사 워크플로 혁신 |
여러 계측 솔루션을 평가한 끝에 선택한 것은 크레아폼의 메트라스캔 블랙플러스 엘리트(MetraSCAN BLACK+ Elite) 3D스캐너와 Scan-to-CAD 소프트웨어입니다.
※ EKATO가 크레아폼 솔루션을 선택한 이유는?
▶ 휴대성 : 공장·고객사·공급사 어디서나 동일한 품질의 측정 가능
▶ 정확도 : 정확도 0.025mm, 체적 정확도 0.064mm로 고정밀 계측
▶ 전역 스캔 : 부품 전체 형상을 정밀하게 캡처, 포인트 측정보다 훨씬 풍부한 데이터 확보
▶ 공정 유연성 : 용접 이후나 응력 제거(스트레스 릴리프) 이후 등 다양한 제조 단계에서 부품 측정 가능
▶ 시각화 : Inspection 소프트웨어의 컬러맵으로 스캔 데이터와 3D 모델을 직접 대조, 스캔 데이터 손쉽게 시각화
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도입 초기에도 큰 어려움은 없었습니다. 소프트웨어가 직관적이고 배우기 쉬워 복잡한 측정 작업을 짧은 학습만으로 원활히 수행할 수 있었습니다.
팀은 불과 2주 만에 첫 3D 측정 작업을 완수하며 즉각적인 생산성 향상을 경험했습니다.
"셋업이 쉬웠고, 예상보다 훨씬 빠르게 가동할 수 있었습니다. 또한 소프트웨어는 배우기 쉽고 직관적으로 탐색이 가능했으며, 몇 주 만에 복잡한 부품의 측정을 완료하며 생산성이 비약적으로 향상되었습니다." -Stefan Räuber |
성과 : 데이터 품질, 생산성, 제조, 세 가지 모두 향상 |
메트라스캔 3D스캐너 도입 이후, EKATO는 품질관리 프로세스 전반에서 다음과 같은 성과를 거두었습니다.
1) 데이터 품질 향상
- 부품 전체 형상을 기반으로 아주 미세한 편차까지 정밀 검증 가능
- 이전에는 불가능했던 이상징후 조기 발견
2) 생산성 향상
- 셋업~측정~판단까지 리드타임 대폭 단축
- 수동 측정 업무 감소 → 핵심 부품과 조립품의 품질 향상에 더 집중 가능
3) 조립 정밀도 개선
- 부품 맞춤 정밀도 향상으로 조립성 강화
- 재작업 및 변경 부분을 더 쉽고 빠르게 식별 |
EKATO는 이후에도 크레아폼 기술지원팀과 긴밀히 협력하며 측정 효율을 지속적으로 개선하고 있습니다. 향후에는 고객이 제공한 컨테이너를 측정하고 현장에서 품질 검사를 수행하여, 품질보증 프로세스를 한층 더 강화할 계획입니다.
"Creaform의 지원팀은 매우 뛰어났습니다. 기술을 최대한 활용할 수 있도록 모든 단계에서 질문에 답하고 도움을 주었습니다. 미래는 3D에 있습니다. 크레아폼과 함께 우리는 교반기 제조의 새로운 기회를 거머쥘 준비가 되어 있습니다." -Stefan Räuber |
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