리니어 모터 이송 시스템 ‘LCMR200’ 적용으로 자동차 부품 생산라인 가동률 10% 향상
자동차 부품 제조 현장에서는 생산 속도뿐 아니라 안정적인 가동률과 유연한 공정 운영이 생산성 확보의 핵심 요소로 꼽힌다. 야마하 로보 틱스(Yamaha Robotics)는 기존 컨베이어 기반 생산라인의 반복적인 정지 문제를 해결하기 위해 LCMR200 리니어 이송 시스템을 적용한 사례를 공개했다. 해당 시스템은 생산라인의 정지 원인을 제거해월 생산량을 약 10.3% 향상시키는 효과를 거뒀다.
▲ 컨베이어 기반 기존 생산라인은 다수의 센서 등으로 반복적인 설비 정지가 발생할 수 있다.
반복적인 설비 정지가 생산성 저하 원인
자동차 부품을 생산하는 해당 제조업체는 기존 컨베이어 기반 생산라인에서 반복적으로 발생하는 설비 정지 문제를 겪고 있었다. 기존 이송 시스템은 공정 간 워크피스를 이동시키기 위해 다수의 위치 센서와 전기기계식 스토퍼를 사용하는 구조였다.
이 과정에서 부품 고장으로 인해 하루 평균 약 15회의 설비 정지가 반복적으로 발생했다. 대부분 몇 분 이내에 시스템 리셋만으로 복구가 가능했지만, 누적된 정지 시간은 전체 생산성에 상당한 영향을 미쳤다.
생산팀은 장시간 연속 운전이 가능한 보다 안정적인 이송 시스템 도입을 검토했고, 시장 조사를 통해 LCMR200이 유사한 과제를 가진 여러 제조업체에서 높은 평가를 받고 있다는 점에 주목했다. 이후 Yamaha의 데모를 통해 구동 장치와 센서 수를 최소화하면 서도 정밀 제어가 가능한 효율적인 구조에 주목했다.
▲ LCMR200 모듈은 구동 장치와 센서 수를 줄여 생산 라인 가동 안정성을 높였다.
리니어모터 기반 모듈형 이송 시스템 도입
LCMR200은 전자적으로 제어되는 리니어모터 기반 모듈형 이송 시스템이다. 기존 컨베이어 방식과 달리 기계식 스토퍼나 다수의 센서를 사용하지 않고도 워크피스의 위치와 이동을 정밀하게 제어할 수 있다.
각 슬라이더는 독립적으로 제어되며, 속도·가감속·정지 위치·이동 방향 등을 프로그래밍할 수 있다. 이를 통해 생산 조건 변화에 따라 이송 조건을 유연하게 조정할 수 있으며, 제품 변경이나 공정 변경에도 빠르게 대응할 수 있다.
LCMR200은 자동차 부품과 같은 소형 엔지니어링 부품 조립 및패키징 공정에 적합하며, 작업자가 참여하는 수동 생산라인부터 부분 자동화 및 완전 자동화 생산라인까지 폭넓게 적용할 수 있다. 또한 다품종 소량 생산 환경에서도 높은 활용성을 제공한다.
생산라인 안정성 향상으로 월 5400개 추가 생산
생산팀은 LCMR200을 기반으로 기존 컨베이어 라인을 대체하는 신규 생산라인 구축을 추진했고, Yamaha는 프로젝트 진행 과정 에서 시스템 통합업체와 협력해 생산라인 구축을 지원했다.
현재 운영 중인 신규 생산라인은 기존 생산 속도와 공정 사이클 타임을 유지하면서도 정기적으로 발생하던 정지 현상을 제거했 다. 그 결과 월 생산량은 약 5400개 증가했으며, 이는 전체 생산량 기준 약 10.3% 향상된 수치다. 특히 별도의 공정 변경 없이 가동률 향상만으로 생산량 증가 효과를 얻었다는 점이 특징이다.
고속 이송 지원과 컴팩트 설계
LCMR200 시스템은 최대 2.5m/s의 속도로 워크피스를 이송할수 있어 기존 컨베이어 대비 빠른 공정 간 이동을 지원한다. 생산 라인 길이는 모듈 수를 조정해 확장 또는 축소할 수 있으며, 기계적·전기적 연결도 빠르게 설치할 수 있다.
슬라이더는 개별 ID를 기반으로 최대 64개까지 동시에 제어할 수있다. 또한 모듈과 슬라이더를 포함한 전체 높이는 109mm, 전체 폭은 175mm 수준으로 설계돼 컴팩트한 생산라인 구성이 가능하다.
▲ LCMR200은 리니어모터 기반 모듈형 이송 시스템이다.
▲ LCMR200 시스템은 다양한 모듈 조합을 통해 생산라인 확장이 가능하다.
▲ LCMR200은 슬라이더 위에서 직접 공정을 수행할 수 있어 효율적인 생산 라인 구성이 가능하다.
공정 분기 및 맞춤형 생산 대응 가능
LCMR200은 순환 및 트래버싱용 특수 모듈도 제공한다. 이를 활용하면 생산라인 분기, 워크피스 추월, 공정 순서 변경 등의 구성이 가능하다. 예를 들어 제한된 생산 공간에서도 컴팩트한 생산라인을 구축할수 있으며, 특정 워크피스를 별도의 공정으로 이동시켜 고객 지정 옵션 적용이나 개별화 공정을 수행할 수도 있다.
슬라이더는 최대 30kg까지 운반할 수 있으며 높은 강성을 갖춰 슬라이더 위에서 직접 조립 및 생산 공정을 수행할 수 있다. 이를 통해 워크피스를 별도 장비로 옮겼다가 다시 복귀시키는 과정을 줄여 빠르고 효율적인 사이클 타임 구현에 기여한다.
야마하 모터 로보틱스 유럽의 FA Section 세일즈 매니저인 Tatsuro Katakura는 “야마하와 시스템 통합업체, 고객 간의 긴밀한 협력을 통해 중단 없는 생산과 생산량 향상이라는 요구사항을 충족할 수 있었다”며 “LCMR200은 높은 신뢰성과 유연성을 바탕 으로 향후 제품 변화와 신규 생산 공정 대응에도 기여할 수 있다” 고 말했다.
자료제공: 야마하 로보틱스(www.yamaha-motor.eu)
