금형 캠 작업을 자동화하다 – 나이스솔루션의 NCASS STEEL
작년 하반기부터 국내 금형 경기가 어렵다. 이렇게 어려워지기 전에도 대표적인 수주 산업인 우리의 금형 산업은 그 특성상 일감이 몰리는 성격이 뚜렷했고, 수주하더라도 ‘초단납기’에 대응해야 했다. 일감이 있을 때 집중적으로 해내야 하는데, 정작 장비 가동률이 50%를 넘기는 금형 기업이 많지 않다고 한다. 금형 기업의 가장 큰 자산이 공작기계이고 이 장비의 가동률은 기업의 수익을 좌지우지한다.
가동률을 높여 보고자 툴 체인지도 자동화해 보고, 마그네틱 척을 써서 워크홀딩 시간도 단축해보고, 공구 측정 장치도 적용해 봐도 어디선가 병목 현상이 발생한다. 그곳이 바로 캠 프로그램을 생성하는 단계였다. 캠 데이터는 미리 준비할 수가 없기 때문이다. 엎친 데 겹친 격으로 최근 법정 근로시간 단축과 기술자 채용이 어려워져 금형 기업 사장님의 고민은 깊어지고 있다.
캠에 병목이 걸린다고?
장비 가동률에 있어 병목 현상의 원인으로 의심 받는 캠 데이터 만들기. 보통 캠 작업자는 작업이 주어지면 자기 경험에 근거한 판단을 시작한다. ‘이 정도 금형을 가공하기 위해서는 우선 몇 파이에 몇 R 짜리 공구를 사용해서 황삭을 하고, 가공으로는 구현이 어려운 이 부분은 방전 가공을 고려해야지…’와 같은 가공 전략을 수립한다. 수립한 전략을 바탕으로 캠 프로그램 상에서 클릭을 통해 툴패스를 만들어낸다.
예를 들어 크지 않은 금형 가공 시 10~15개의 툴 패스가 나온다고 가정하면, 마우스 클릭으로 환산해서 대략 5,000번 정도의 클릭이 발생할 것이다. 문제는 이와 유사하거나 같은 캠 프로그래밍을 할 때도 똑같이 이를 반복해야 한다는 것이다. 비효율이 발생한다. 물론 경험 많은 캠 기술자는 매크로를 사용한다든지 등의 방법으로 업무를 효율화 할 수 있다. 하지만, 개인적인 노하우로 그치거나, 사람이 기억에 의존해서 커버할 수 있는 경우의 수는 제한적일 수밖에 없어 체계적인 관리를 기대하기는 어렵다.
캠을 자동화한다면?
이렇게 무수히 많은 클릭과 작업자의 기억에 의존했던 반복적인 내용들을 기술적인 과정을 거쳐 정제하고 하나의 데이터베이스로 만들어 놓으면, 그와 유사하거나 같은 형상에 대해서는 동일한 노동을 반복하지 않아도 된다. 나이스솔루션의 N-CASS(이하 엔카스) STEEL은 금형 캠을 자동화 해주는 소프트웨어다.
엔카스로 자동화하게 되면 앞서 예를 들었던 5,000번의 클릭을 500회 이하로 줄일 수 있고, 누가 작업을 하든 작업 결과물에 일관성을 부여할 수 있다. 또한, 수작업으로 캠 데이터를 만들 때는 각 툴패스 연산에도 시간이 소모된다. 긴 연산의 경우 5~6시간이 걸리기도 하는데, 이때 작업자는 모니터 앞에 앉아서 기다릴 수밖에 없다. 엔카스로 자동화할 경우 퇴근할 때 자동화를 걸어 놓아 밤새 연산을 시킨 다음, 다음 날 아침에 출근해서 결과를 확인할 수 있다. 근무 시간 중이라면 연산을 하는 시간 동안 작업자는 더욱 가치 있는 다른 일에 본인의 리소스를 할당 할 수 있다. 예를 들면 모델링을 수정하는 작업과 같이 필수적인 업무로 전환할 수 있다. 이것이 바로 캠 자동화의 근본적인 목적이다.
가공을 앞두고 캠 데이터가 언제든지 미리 생성되어 있어서, 운용 스케줄에 맞게 장비를 최대한 가동할 수 있게 하는 것이 모든 금형 업체들의 바람이다. 그리고, 이를 가능케 하는 솔루션이 엔카스다.
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