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성공적인 결과

생산 공정 자동화
품질 개선 및 동시 생산량 증대

소프트웨어

3차원 측정기

센서

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모벤타스(Moventas) 이콜라 공장에 분 변화의 바람

칼 자이스의 측정 기술에 의존하는 풍력 터빈용 기어 제조업체

풍력 에너지 산업은 상당한 성장 잠재력을 갖고 있습니다. 세계 최대의 풍력 터빈 제조업체 중 하나인 모벤타스는 칼 자이스 측정기 도입에 힘입어 이런 잠재력을 십분 활용할 만반의 준비를 갖추었습니다.

상황

몇 해 전 Moventas는 연간 수천 개의 유성 차륜(planetary wheel)을 생산할 수 있는 공장을 신축하기로 결정했습니다. 그 때까지만 해도 이런 부품들은 소량씩 수동으로 개별 제조됐습니다. 그에 만족하지 않고 진일보하기 위해서는 대대적인 변화가 필요했기 때문에 순차 공정을 구현하기로 결정했습니다. 모든 도구와 공정을 연결하는 새로운 품질 관리 시스템이 필요했습니다. 품질 관리 담당 팀은 팀장인 Taisto Kymäläinen의 지휘 하에 내부 공정을 심층 분석하고 기존의 모든 절차에 내재된 문제를 파악했습니다. 품질 관리 팀은 출시된 모든 측정 장비와 측정 솔루션의 가격 대비 성능을 비교하는 작업도 병행했습니다. "Control 2006에서 CenterMax 3차원 측정기를 처음 봤을 때 이콜라 공장에 적합한 솔루션이란 걸 바로 알았습니다."라고 Taisto Kymäläinen은 전합니다. 이러한 점을 바탕으로 그는 칼 자이스를 솔루션 파트너로 선택했습니다. 과거와 비교하면 최근 문을 연 이콜라 공장은 유성 차륜 생산량 목표를 크게 웃도는 성과를 보이고 있다 해도 과언이 아닙니다.

전체 공정

유성 차륜에서 기어의 품질은 풍력 터빈의 에너지 효율성과 사용 수명에 결정적인 영향을 미칩니다. 원자재인 대형 강철 블록은 무인 운반차를 통해 선 가공(pre-machining) 구간으로 이동하기에 앞서 단련 공정을 거칩니다. 초기 가공이 진행되는 동안 각 부품에 데이터 매트릭스 코드가 배정됩니다. 선 가공을 마친 기어는 겨울에도 항상 따뜻하고 아늑한 경화 구간으로 이송됩니다. 이 공정을 거치면 기어 표면에 아주 단단한 껍질이 생깁니다.

그 다음은 경화 처리된 기어를 연마하는 작업입니다. 연마 공정을 마친 부품은 생산 현장에 설치된 CenterMax에 수동으로 이송되어 측정을 받게 됩니다. 이렇게 해서 품질이 확인되고 공정이 준비되면 대량 생산을 시작할 수 있습니다. 순차 생산 과정에서는 자동화된 갠트리 로봇이 연마 공정을 마친 부품을 다른 CenterMax가 대기하고 있는 다음 품질 검사소로 운반합니다. 그런 다음 갠트리 로봇이 기어를 다른 처리소로 운반하면, 이곳에서 기어를 세척한 후 단련된 표면을 바크하우젠 노이즈 공법(Barkhausen noise method)으로 검사합니다. 다시 한 번 품질 검사가 시작되는데, 물론 CenterMax가 사용됩니다.

CenterMax로 실현된 자동화

이제 육중한 기어가 CenterMax의 특수 고정 장치에 놓이게 되고 측정이 자동으로 시작됩니다. 측정 결과는 셀 통신을 통해 데이터베이스에 전송됩니다. CenterMax가 검사를 마친 부품은 큰 규모의 자동화된 창고로 이송되어 보관되다가 기어박스에 조립됩니다. 전반적으로 봤을 때 이곳에 사용되는 자동화 시스템은 완벽한 오토메이션 표준화 사례로 손꼽을 만합니다. 자동화 시스템 영역에는 수요 증가에 대비해서 마스터-슬레이브 시스템을 확장할 수 있는 준비도 갖춰져 있습니다. GEAR PRO를 이용한 기어 검사가 품질 향상과 안정적인 생산의 핵심 요소입니다. 또한 통계 데이터를 수집해서 향후의 처리 절차도 능률화할 수 있습니다. 모벤타스는 대량 생산 체제로 전환하고 측정 환경을 구현함으로써 미래의 요구사항을 충족할 만반의 준비를 갖추고 있습니다.

회사 소개

풍력 발전은 공상과학 영화에나 등장하는 것으로 여겨졌던 약 70년 전, 핀란드의 유배스큘레에서 최초의 동력 전달 장치가 제조됐습니다. 그 당시에 모벤타스는 제지 산업용 기어를 생산했습니다. 1980년대 초에 이 회사는 소형 풍력 터빈용 기어박스 생산을 시작했습니다. 2000년에 Valmet, Santasalo, Parkano Gears를 합병하면서 모벤타스의 사세 확장 기반이 마련됐습니다. 현재 모벤타스는 유배스큘레(Jyvaskyla)의 직원 700명을 포함한 1,300명 정도의 직원을 두고 전 세계에서 왕성하게 활동하고 있습니다.

 

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