test 치수검사 효율성을 향상시키는 방법
제조산업 생산 현장에서 치수검사 프로세스의 효율화를 위해 노력하는 기업들이 늘고 있습니다. 일본 제조 기업 Sakai Model Making Coporation은 크레아폼(Creaform)의 핸디형 3D스캐너을 도입하여 수동으로 치수검사를 하는 방식에서 디지털 품질검사 방식으로 전환한 결과, 측정 소요 시간 및 비용을 획기적으로 감소시키고 인력 부족 현상을 해결하였습니다. Sakai 기업이 치수검사 프로세스의 효율성을 어떻게 향상시켰는지 자세한 솔루션을 소개해 드리겠습니다.
|
Sakai Model Making Coporation은 50년 이상 축적되어온 경험과 기술을 바탕으로 주조 모형 평면도, V 프로세스, 자동 성형기, 수지 금형, 풀 금형 등 다양한 모형을 생산하는 제조 업체입니다. Sakai 기업은 공작 기계 제조업체에서 직접 주문을 받고 주조 제조업체와 협력하여 고객 요청에 따라 사례별로 형태, 크기 및 모형 수를 유동적으로 변경하여 수익을 창출하고 있습니다. |
Sakai 기업에서 제작되는 주물의 크기는 손바닥 크기에서 최대 10m까지 다양합니다. 모형 제작에 필요한 치수 정확도는 0.5mm ~ 1mm이지만, 모형의 세부 치수를 일일이 수동으로 측정하는 것은 비현실적이었습니다. 따라서 금형을 이행하거나 주조를 완료할 때, 어떤 치수 지점을 측정할지 결정하고 평가하는 것이 중요했습니다. 그러나 Sakai 기업은 수동 측정 프로세스로 인하여 다음과 같은 문제점을 겪어야 했습니다.
- 캘리퍼를 이용하여 수동 측정을 실시하였지만, 곡면 및 자유 형태의 측정을 하기 위해서는 많은 시간이 소요되었습니다.
- 측정 정확도를 보장하기 위해 생산 라인을 일시적으로 중단해야 하기 때문에 비효율적인 작업이 발생하였습니다.
- 측정 결과를 원본 CAD 데이터와 비교하는 데 몇 시간이 걸렸습니다.
- 측정 작업의 경우 경험이 풍부한 숙련된 직원의 노하우에 의존하는 경우가 많았습니다.
특히 Sakai 기업의 경우, 숙련된 직원에 의존하여 측정 작업을 수행하여 생기는 문제로 인해 업무 비효율성이 증가되었습니다. |
"납품 전 품질검사에서 최종적으로 이루어지는 평가는 저만 할 수 있었습니다. 그래서 출고 전 거의 일주일 내내 검사만 하기도 했습니다. 따라서 검수가 진행되는 동안 견적이나 다른 작업을 중단할 수 밖에 없었습니다." (Sakai Model Making Coporation, 대표이사, Naruhito Sakai)
모형을 출하하기 전 치수 검사를 통한 품질보증은 필수적이나, 측정 제품의 곡면이 많으며 형상이 복잡하여 수작업으로 측정하기 매우 까다로우며 대부분의 모형은 깨지기 쉬운 스티렌 폼(styrene foam)으로 제작되기 때문에 측정 시 세심한 주의가 필요했습니다. 따라서 납품 전 품질 검사 프로세스는 Sakai가 여러 해 동안 겪은 시행착오와 경험을 통해 습득한 기술에 의존하여 진행되었습니다.
"이러한 개인적인 경험과 지식에 대한 의존 때문에 이를 문서화하여 사내 다른 직원들에게 전달하는 것이 어려웠습니다."(Sakai Model Making Coporation, 대표이사, Naruhito Sakai)
Sakai 기업은 기존과 같은 시스템을 유지한다면 업무의 효율성이 저하되며, 미래에 대한 고객의 신뢰를 유지하기 어려울 것이라 판단하여 이를 개선하기 위해 디지털 품질검사 방식으로 전환하기로 결정하였습니다.
|
Sakai 기업은 측정 프로세스를 개선하기 위해 레이저로 실제 곡면과 복잡한 형상을 동시에 스캔하고 이를 3D데이터로 디지털화할 수 있는 3D스캐너를 검토했습니다. Sakai 기업이 당시 3D스캐너를 도입하기 위해 고려했던 사항은 측정 작업자의 경험과 상관없이 누구나 3D측정을 수행할 수 있으며, 고객의 요청에 신속하게 대응할 수 있는 빠른 측정 속도를 가진 컴팩트한 3D스캐너였습니다. |
특히 가장 중요하게 생각했던 점은 바로, 측정 속도였습니다. 측정 속도가 느리다는 것은 Sakai 기업의 수익 절감으로 이어졌습니다.
Sakai 기업이 도입하기 결정한 3D스캐너는 고정밀 트래커 타입의 레이저 3D스캐너, MetraSCAN 3D(메트라스캔)입니다.
"대형 물체를 고속으로 스캔하고 복잡한 형태의 정확한 3D측정을 짧은 시간에 수행할 수 있는 능력이 시스템 도입 결정의 결정적인 요인이었습니다." (Sakai Model Making Corporation의 기술 엔지니어, Yasuhumi Isonuma)
메트라스캔은 초당 1,800,000의 매우 빠른 속도로 광범위한 영역을 3D측정 가능할 뿐만 아니라, 0.025mm의 높은 정확도를 자랑하여 품질관리 애플리케이션에 매우 적합했습니다. 또한 측정이 진행되는 동안 3D데이터를 PC화면에서 실시간으로 시각화할 수 있다는 점이 Sakai 기업이 메트라스캔을 선택한 요소 중 하나이기도 했습니다. |
측정한 스캔 데이터 결과는 VXelements 소프트웨어를 사용하여 PC 화면에 실시간으로 시각화되어 사용자가 불필요한 재작업을 피하면서 제품의 3D 디지털 데이터를 빠르고 효율적으로 생성할 수 있을 만큼 3D스캔이 잘 되었는지 현장에서 확인할 수 있습니다. |
메트라스캔을 도입 후 Sakai 기업은 측정 프로세스에서 즉각적인 개선 효과를 확인할 수 있었습니다.
1. 측정 소요 시간 50% 감소
"중형 크기의 모형을 수동으로 측정할 때는 하루 반나절의 시간이 소요되었는데, 메트라스캔을 사용하면 그 시간의 절반가량을 단축시킬 수 있었습니다." (Sakai Model Making Coporation, 대표이사, Naruhito Sakai)
메트라스캔 도입으로 측정 시간을 50% 정도 줄일 수 있게 되어, Sakai 기업은 더 이상 출하 전 품질검사에서 일주일이나 긴 시간을 소요할 필요가 없어져, 시간과 인력을 효과적으로 활용할 수 있게 되었습니다.
2. 측정 프로세스의 디지털화
3D데이터를 활용하여 가공 데이터를 생성하고, 이를 시스템 관리자가 확인하고 가공 데이터로 변환합니다. 그런 다음 조립된 제품을 메트라스캔으로 측정하고, 설계 데이터와 측정하여 얻은 3D데이터를 중첩하여 비교합니다. 측정 결과를 3D데이터로 저장하기 때문에 납품 후 고객을 위한 품질 보증 체계도 구축할 수 있습니다. 즉, 품질검사의 효율성이 개선될 뿐만 아니라 비니지스 프로세스 자체가 디지털화되었습니다.
Sakai 기업이 3D스캐너를 측정 프로세스에 도입하게 되어 작업 시스템을 디지털화시킨 결과, 더 이상 숙련된 작업자에 의존하지 않게 되었으며, 작업 효율성이 더욱더 향상되었습니다. Sakai 기업은 MetraSCAN 3D를 검사 공정뿐만 아니라 제조 공정에서도 활용할 예정이라고 합니다. |
(주)이즈소프트
support@is-soft.co.kr
경기도 군포시 공단로 140번길 46, 1003-1004호 I 031. 436. 1422
|
|
|
