용접 라인의 다운타임을 감소시키는 4가지 솔루션

첫 번째 해결책: 정기적인 검사 및 유지보수

일반적으로 용접 라인은 자동차 공장에서 시행되는 방식으로 관리되어야 하는데, 이 과정에서 복잡한 장비와 시스템 환경에 대응하는 엄격한 유형의 유지보수가 요구된다.

이 때문에 공장의 용접 라인 관리자는 다운타임을 최소화시키기 위해 유지보수 영역에 주의를 기울여야 한다. 관리자는 유지보수 시행 시 용접 셀의 구성 요소를 용접 시 발생하는 먼지와 스파크, 이 외의 다양한 오염원으로부터 보호해야 하는데, 이를 위해서는 기기의 부식과 마모를 방지하기 위한 엄격한 장비 유지보수와 정기적인 검사 일정 이행과 같은 조치가 필요하다.

또한 관리자는 현장에서 자재 및 재고 발생을 지양하는 방식인 린 방식이 실제 용접 생산 라인의 균형 상태에 부합하는지를 검토해야 하며, 생산 설비를 차질 없이 가동 및 유지시키기 위해 예비 부품을 현장이나 가까운 장소내에 배치해야 한다.

한편, 최근 자동화 시스템이 정기적인 업데이트가 필요한 PLC에 의해 운영되고 있는데, 만약 이를 원격 연결 상태 하에서 사용할 시 안정성과 견고함을 구축해야 함은 물론이고 신뢰할 수 없는 데이터의 침입 및 네트워크 변조를 막을 수 있는 조치가 이뤄져야 한다. 최근 들어 인터넷 관련 기능과 HMI-원격 연결이 자동화 용접 라인으로까지 확대 적용되고 있어 위와 같은 데이터 기반 요소가 다운타임을 줄일 수 있는 중요한 요소로 주목받고 있다.

두 번째 해결책: 적절하고 지속적인 훈련 및 교육

계속해서 새로운 장비와 기술이 생산 라인에 도입되면서 로봇 용접과 자동화 시스템을 담당하는 운영자가 ‘평생 학습’ 접근 방식을 개발 분야로까지 확대하고 접목시키는 활동이 중요해졌다. 그 이유는 자동화 기술과 용접 도구가 계속해서 개선·발전을 겪고 있어 지속적인 훈련과 교육 프로그램을 제공하고 이를 인증하는 것이 용접 기기를 적절하게 사용하는 동시에 다운타임을 줄이는 데에도 긍정적인 영향을 미치기 때문이다.

일반적으로 낮은 다운타임 비율을 기록한 공장들의 경우, 공장 설비 기계가 어떤 원리 하에 운영되는지를 정확히 이해하고 있는 운영자와 MRO(유지 관리-수리-운영) 팀을 보유하고 있는데, 이는 운용자의 기기 관련 이해도를 높이고 운영 지침 및 공통 안전 수칙을 준수하는 데에 필요한 지속적인 훈련과 안전 가이드라인이 무엇보다 중요하다는 것을 일깨워주는 좋은 예이다.

세 번째 해결책: 기기 업그레이드와 용접 라인 장비 고장 방지

용접 과정상에서 용접 건과 용융 금속을 식히는 데에 화학 처리된 물이 활용되는데, 이 같은 물질이나 재료가 장비 부품에 들어갈 경우, 전기 연결을 방해하거나 해당 부품을 부식 및 융해시킬 수 있다. 뿐만 아니라 이와 같은 물질 및 재료가 전극 아래 혹은 용접된 부분에서 용접 로봇 또는 생산 라인의 주요 부품에 닿을 시 불씨가 일어날 가능성이 커진다.

이와 관련해 자동화 용접 팁 드레서의 도입 증가와 용접 셀의 변화는 위와 같은 문제를 해결하는 데에 일정 부분 도움이 되지만, 물과 이물질 등으로 인해 발생 가능한 손상을 사전에 방지하기 위해 장비의 가동을 중단시켜야만 하는 단점을 지니고 있다.

용접 스패터의 경우, 다운타임을 유발하는 가장 주된 원인인데다가 시간이 지날수록 심각한 문제를 초래할 수 있기 때문에 운영자는 이에 대한 사전 통제·최소화 조치를 취해야 할 뿐만 아니라 더 나아가서는 이를 제거해야 한다. 지난 10여 년 동안 제조업체들은 코팅 물질의 수명 연장을 위한 부식성 물질 사용 자제와 같은 방안을 통해 용접 스패터 문제를 해결해 왔다.

이로 인해 현재에는 용접 스패터처럼 생산성과 안전성에 심각한 악영향을 끼칠 수 있는 부식성 용접 냉각수의 역효과를 줄이는 방향으로 중점이 이동하게 되었고, 용접 부분에서 저항이 발생할 시 용접 건 모서리 끝의 전극을 통해 용접될 금속 부분에 힘과 전류를 가하게 되었다. 장비 고장의 경우, 가동 중단 사태를 유발하는 주요 요인이지만, 적절한 시기에 이뤄지는 장비 업그레이드와 수리를 통해 충분히 예방할 수 있다.

네 번째 해결책: 용접 냉각수 차단 장치를 통한 냉각수 배출 감소

금속 폭발 및 스파크 방지를 위한 직원 교육에 투자하는 것과 함께 유지 관리 비용을 줄이기 위해 냉각수가 주변부에 묻는 문제를 예방하려는 노력이 동시에 이뤄져야 한다. 냉각수 폭발은 팁 부분 교체 시에 운영자의 신체를 용접 냉각수에 노출시키는 등의 안전 문제를 유발해 산업 재해 발생으로 이어질 수 있다. 이외에도 냉각수는 용접 구역 장비와 그 주변부를 손상시킬 수 있는데, 이 같은 문제를 해결하기 위해서는 용접 냉각수 차단 장치인 수축 액추에이터 등을 활용해야 한다.

용접 냉각수 차단 장치는 용접 팁 교체 과정에서 냉각수 차단 장치가 용접 건과 수로에 남아있는 냉각수를 흡입하도록 지원하는데, 이 원리는 냉각수 누수 없이 팁 교체가 이뤄지도록 돕는 동시에 ‘안전성 증진, 비용 절감, 생산성 향상’에도 기여한다.

자료제공 : 파카 코리아 오토메이션 그룹 프로덕트 매니저, 김태우 부장 (문의: 파카 코리아 안민영 과장-minyoung.an@parker.com)