이중 금속 가공: 제조업의 혁신

글리슨은 기어 제조의 고정밀 공작 기계에 Siemens CNC 시스템 SINUMERIK ONE을 사용해요.신형 기어 머신 100HCD는 속도와 정밀도뿐 아니라 새로운 챔퍼링 공정의 통합도 인상적이에요.

스위스 시계처럼 정확해요.

시계 제작자 칼 뤼티가 1908년에 빌에 기계 공장 미크론을 설립했을 때, 회사는 기어 커팅 머신과 공구로 스위스 시계 산업을 산업화하는 데 핵심적인 역할을 했어요.오늘날 글리슨 스위스 AG는 국제 글리슨 코퍼레이션에 속해 있으며 호빙, 파워 스카이빙, 통합 챔퍼링과 디버링 공정, 고정밀 기어 호닝을 위한 역량 센터로 기능하고 있어요.베른 근처 스튜든에 있는 본사는 호빙, 파워 스카이빙, 챔퍼링, 기어 호닝 머신을 위한 최첨단 기술 센터예요.또한 다양한 2차 가공 및 자동화 솔루션이 통합되어 있어요.

고객으로는 자동차, 로봇, 항공 우주 산업의 회사, 산업용 기어 제조업체, 소규모 및 대규모 계약 제조업체가 포함돼요.“기계 조립은 스튜던에서 해요.” 닥터잉이 설명해요.마르쿠스 크뢰머 (Markus Krömer), 글리슨의 기술 및 소프트웨어 담당 이사: “우리는 우리를 위해 개별 부품을 제조하는 다른 글리슨 지점뿐만 아니라 수많은 현지 회사들과 협력해요.덕분에 글리슨 스위스는 고객 요구 사항을 매우 유연하게 충족시킬 수 있어요.”

호빙 글리슨 SINUMERIK ONE.호빙에는 최고의 정밀도가 필요해요.글리슨 스위스는 모든 기계 유형에 SINUMERIK ONE을 사용해요.

혁신적인 조합이에요

버니즈 질란드의 기계들이 유명해요: 2019년에 글리슨은 유명한 P90 시리즈의 천 번째 기계를 납품했어요.호빙 과정에서 제거해야 하는 재료 변위로 인해 원치 않는 버가 생성돼요.모따기를 절단하는 과정을 통해 이 날카로운 돌기가 완전히 제거돼요.크로머 박사가 전기 구동 장치를 예로 들어 이것이 중요한 이유를 설명해요. “현대식 드라이브는 점점 더 조용해지고 있고 개별 방해 주파수는 두드러지죠.요구 사항을 충족하기 위해 챔퍼링이 불량한 부품으로 인해 손상될 수 있는 특수 경질 마감 공정이 사용돼요.”

글리슨은 “레이디얼 챔퍼링”을 통해 범용 절단 챔퍼링 공정을 호빙 또는 파워 스카이빙 머신에 직접 통합했어요.이 업계의 참신함은 시간과 공간을 절약할 뿐만 아니라 다른 기계로 전환할 때 발생하는 작업량과 비용도 줄여줘요.크뢰머 박사는 모든 종류의 기어 제조업체들에게 흥미로운 일이라고 설명합니다. “전체 제조 공정이 가속화되고 생산 효율성이 향상됐어요.이 공정에 저렴한 챔퍼링 공구를 사용했기 때문에 혁신적인 방법은 소규모 시리즈에도 적합해요.”

디지털 혁신의 장점들

크로머 박사는 이렇게 말합니다. “특히 자동차 부문에서는 요구 사항이 계속 증가하고 있어요. 일반적인 기어를 사용하면 이제 치아 옆구리의 편차가 5~최대 10마이크로미터, 즉 사람 머리카락의 10분의 1이에요.”글리슨은 최신형 CNC 컨트롤을 사용해요. SINUMERIK ONE.“컨트롤은 공구와 공작물의 커플링 기능을 제공해요.소위 말하는 전자 기어는 우리에게 중요한 품질 기능이에요.” 라고 크로머는 강조합니다.신형 100HCD 호빙 및 챔퍼링 머신에서는 총 18개의 축을 제어해야 해요.이것은 Siemens Simotics 서보 모터로 해요.“속도나 위치의 아주 작은 편차를 제어하기 위해 공구와 공작물의 프로세스를 정의하는 회전축에 다이렉트 드라이브가 장착되어 있어요.이렇게 하면 벨트나 기어로 인한 부정확성을 피할 수 있어요.”

SINUMERIK ONE을 통해 Siemens는 공작 기계 산업의 디지털 혁신을 주도하고 있어요.모든 개발 프로세스를 버추얼 트윈 “Create My Virtual Machine”으로 완전히 디지털 매핑할 수 있어요.이를 통해 새 기계의 제품 개발 및 시장 도입 시간이 크게 단축되고 유연성이 생깁니다. “100H 시리즈의 소프트웨어는 홈 오피스 직원이 준비했는데 디지털 트윈이 이를 가능하게 했어요”라고 Krömer 박사는 설명합니다.

기초로서의 수년간의 신뢰

크뢰머 박사는 스튜든에서는 오랫동안 Siemens 컨트롤만 사용해왔어요.“최근에 우리는 모든 기계의 CNC 컨트롤을 SINUMERIK ONE으로 전환했어요.우리는 Siemens와 수십 년 동안 일해왔어요.Siemens 컨트롤은 필요한 모든 것을 제공하며 전 세계에서 사용할 수 있어요. 그게 우리에게 중요해요.”아헨 대학교에서 기계 공학 박사 학위를 딴 크로머는 이렇게 말합니다. 일상 업무와 함께 제어 장치를 전환하는 것은 꽤 어려운 일이었어요.“Siemens는 드라이브 및 제어 부품의 설계뿐만 아니라 구현 단계에서도 고객 서비스 직원과 함께 우리를 지원했는데 정말 고마웠어요.”

통제권 전환으로 최신 EU 기계류 규정도 시행됐어요.이는 직원 보호를 보장할 뿐만 아니라 OT 보안 (운영 기술) 을 시스템에 단단히 통합해요.이제 모든 사람이 기계를 작동하려면 암호가 있는 개인 키가 필요해요.하지만 높은 보안 기준에도 불구하고 기계를 간단하고 직관적으로 조작할 수 있는 것이 중요하다고 Krömer 박사는 강조합니다.글리슨이 개발한 글리슨 엔지니어링 및 제조 시스템 사용자 인터페이스 GEMS 컨트롤 패널로 공작물 데이터와 가공 매개변수를 입력하면 CNC 컨트롤이 이 정보로 제조 코드를 생성해요.

측정, 분석, 저장

공작기계를 사용하면 전력 소비에 점점 더 초점이 맞춰지고 있어요.Siemens의 제품 매니저 겸 기술 컨설턴트인 Rolf Leutwyler는 이렇게 말합니다. “우리의 에너지 절약 기능인 Ctrl-E를 사용하면 기계 작업자는 항상 에너지 소비를 할 수 있고 제동 과정을 통해 에너지를 회수할 수 있어요.이 정보는 에너지 절약 조치의 기초가 되고 따라서 제조업의 CO2 균형을 개선하기 위한 토대이기도 해요.”

하지만 글리슨의 기계는 어쨌든 경제적이에요. 크뢰머 박사는 이렇게 말합니다. “작동 시 100H는 평균 6,000 와트를 소비하고 최대 부하는 13,000 와트예요.그런 기계치고는 별로예요.빠른 사이클 시간이나 강한 토크가 애플리케이션에 결정적인 역할을 하는 경우에도 활용도가 낮으면 즉시 에너지 절약 작동으로 전환돼요.”글리슨은 효율적인 모터나 절전형 LED 램프를 사용하는 것 외에도 불필요하게 자원을 낭비하지 않도록 부품의 정확한 치수를 매우 중요하게 생각해요.그리고 글리슨 스위스가 제어와 드라이브를 전적으로 Siemens에 의존한다는 사실 때문에 예비 부품 창고도 절약돼요.이는 전 세계로 특송해야 하는 부품 수가 적다는 뜻이에요. 기후에 도움이 되는 또 다른 장점이죠.

레이디얼 챔퍼링은 모든 종류의 기어를 챔퍼링하는 빠르고 비용 효율적인 방법이에요.

기술 요약

SINUMERIK ONE에 통합된 Simatic PLC S7-1500 은 성능 덕분에 자동화에 가장 적합해요.CNC 컨트롤로 10개 가공 채널에서 최대 31개의 축을 제어할 수 있어요.CNC에서 없어서는 안 될 부분이 디지털 트윈 “내 가상 머신 만들기”예요.SIMOTICS 서보 모터는 산업 환경에서 폭넓게 사용할 수 있는 작고 매우 역동적인 영구 자석 동기 모터예요.높은 전력 밀도와 과부하 기능이 특징이에요.

사용자 보고서에 (PDF)

글리슨 스위스 AG

글리슨 스위스 AG가 원래 1900년에 빌에서 미크론 AG로 설립됐어요.미국 뉴욕주 로체스터에 본사를 둔 글리슨 코퍼레이션의 자회사로, 지금은 호빙, 파워 스카이빙, 챔퍼링, 기어 호닝 공정을 사용하는 기어 제조의 역량 센터로 기능하고 다양한 자동화 옵션을 통합해요.