생산 제조 시스템의 최적화를 위한 설계 기술 혁신 방법

Mitsubishi Electric

복잡해지는 요구 사항을 충족하기 위해 진화하는 설계 툴

포장 기계 설계 기술은 빠른 속도로 업그레이드된다. 스마트 제조의 등장과 스마트 기계에 대한 요구는 전기 기계 설계와 정보 관리, 로봇 선택을 어렵게 한다. 새로운 비전과 센서 기술은 구성 요소 단계에서 향상된 기능을 제공해 더 빠르고 정확하게 제품을 분석하고 처리량을 향상시킨다.

기계 설계 기술은 업그레이드되면서 설계자의 임무는 자동화 프로그래머 이상으로 확장됐다. 설계자는 기계와 전기 엔지니어로 구성된 공동체이며, 발전된 기술을 활용하는 혁신적인 기계를 설계한다. 일반적인 작업이 표준화되고, 반복할 수 있는 기능 라이브러리가 유지돼 재사용된다면 혁신은 더욱 발전될 수 있다.

새로운 디자인을 더 쉽게 만들기

PLC와 HMI, 서보 시스템에서 특정 기능을 실행하는 데 필요한 자동화 프로그래밍이 그 예시이다.
일반적인 백 필링(bag filling) 작업에는 항상 로터리 나이프(rotary knife)로 길이에 알맞게 절단하는 기능이 있다. 보통 여기에는 (이상적인 길이에서 조정된) 백의 특정 마크를 자르기 위해 위치 제어 루프가 포함된다.

필름에서 마크를 감지해 길이를 추적하고 절단 선을 수정하는 작업은 일반적인 기능이다. PLC 코드 내에서 기능 블록으로 표준화한다.
블록엔 서보 명령과 HMI 상태 보고서가 포함되며 다음으로 기계 설계에서 반복해서 쓰기 위해 마스터 라이브러리에 보관된다. 따라서 새로운 코드를 사용해 동일한 기능을 생성할 필요가 없다. 이는 반복 설계와 일관성을 단순화하며, 설치 후 원격 서비스 활용에 유용하다.

포장기계 설계의 효율성

많은 포장 기계나 코호트(cohort)에는 일반적으로 로터리 나이프, 플라잉 가위(flying shear), 위치 제어와 같은 중요한 기능이 있다.
단일 자동화 공급 업체를 이용해 개발하고 라이브러리를 관리하기 위해서, 공통 프로그래밍 언어와 툴키트(toolkit)로 기술을 통합하면 설계 엔지니어의 작업이 훨씬 쉬워진다. 라이브러리 관리와 구성, 시뮬레이션을 위한 공통 툴은 경쟁력 있는 설계를 반복 실행하여 시간이 지남에 따라 개발 비용을 낮출 수 있다.

또한 고급 메커트로닉스와 로봇 공학이 널리 채택되고 있다. 엔지니어는 이와 동일한 도구로 기계 자동화를 거쳐서 최신 기술을 PLC와 동일한 코드 기반에 직접 통합할 것이다. 서보와 로봇을 제어하기 위해 반복할 수 있는 코드 블록으로 저장하는 맞춤형 표준을 지정하면 설계 프로그램을 업그레이드하기 쉬워진다. 로봇이 기계 설계에서 일반화됐으며, 이에 따라 통합 모션과 제어 프로그래밍이 결합된 시뮬레이션과 구성은 표준화되고 반복하여 사용할 수 있다. 즉, 설계 속도가 빨라지며 고장 수리와 운전이 쉬워진다.

시뮬레이션과 구성 결합

iQ Works는 네트워크 구성과 PLC 프로그래밍, 모션 컨트롤과 서보 설정, GOT 화면 디자인과 로봇 구성을 포함한 모든 시스템의 직관적인 프로그래밍과 설정을 지원하는 소프트웨어 제품군이다. 교차 분야 엔지니어링(cross-discipline engineering)과 문제 해결을 단순화하기 위해 시뮬레이터와 레이블 공유도 통합했다.

그래픽이 뛰어나고 사용자 정의가 가능한 작업 공간은 전체 시스템에 완벽한 가시성과 제어 기능을 갖춘 사용자 친화적인 인터페이스를 제공한다. 전체 애플리케이션 제품군은 로봇 공학과 제어를 위한 공통 프로그래밍 환경과 통합해 사전 구성됐다. 기계 설계자가 개발 시간과 비용을 절감하게 하며 고객의 전체 유지비용을 절감할 수 있다.

OEM 기회

경쟁이 치열한 포장 기계 시장의 OEM은 메커트로닉스와 로봇 활용을 지속적으로 발전시키고 있다. 설계의 복잡성과 설계 수정에 효율적인 라이브러리 관리, 설계에 사용되는 도구를 최소화해야 한다.

설계 변경을 최소화하고 응답을 향상하기 위해서는 반복할 수 있는 기능을 위한 안정적인 코드 기반이 필요하다. 시뮬레이션 소프트웨어 그리고 사전 구성된 성능 기능을 갖춘 공통 프로그램과 구성을 활용하면 자동화 공급 업체가 서비스를 책임지는 유일한 공급자가 된다. 동시에 시장 출시 시간을 줄이고 엔지니어링 비용을 절감할 수 있다.

자료 제공: Mitsubishi Electric(www.MitsubishiElectric.com)