첫 절단에서 완제품까지, 생산성을 뒷받침하는 순서와 효율성
Astra는 30여년 전, 스테인리스 스틸이 미래 기술소재가 될 것이라는 혁신적 직감을 바탕으로 설립되었으며, 지난 몇 년 사이에 그 직감이 현실이 되었습니다.
현재는 레이저 커팅, 펀칭, 벤딩, 패널링에서 공정의 핵심인 자동 저장까지, 생산성과 효율성이 뛰어난 시스템으로 구성된 각각의 작업단계를 거쳐 가공되고 있습니다. 그리고 Prima Power가 이 모든 과정에 관여합니다.
Gianandrea Mazzola
Astra는 주로 스테인리스 스틸 반제품에서 완제품까지 다양한 금속 공작물을 설계 및 가공하는 전문 업체입니다. 지난 1991년 설립된 Astra는 언제나 최고 수준의 품질 기준을 충족하는 동시에 스테인리스 스틸이 미래의 기술소재가 될 것이라 믿은 설립자 루디 페루체토 (Rudy Peruzzetto)의 선견지명을 따르는 것을 목표로 합니다. 이에 따라 자원과 기술을 병원과 제약산업 등에 우선 투입했으며, 1997년이 되어서 처음으로 생산을 확대했습니다. 같은 해에 전세계 가전제품 및 전문가용 기기 시장을 이끄는 다국적 대기업 Electrolux Professional과의 파트너십을 맺으며 인증 공급자로 자리잡게 되었습니다. 이 부문은 Astra가 대규모 전문 설비나 세척, 조리, 냉동 솔루션에 사용되는 모듈화된 반제품 및 완제품을 생산 및 공급하며 전문성을 쌓은 부문이기도 합니다. 고객 만족도가 가격 대비 품질의 수준을 뛰어넘어 제3자 건축 부문에서도 기업이 인정받고 존중을 받을 수 있는 아주 효과적인 협력입니다.
소유주 루디 페루체토 씨는 “현재까지 거둔 성과 덕분에 트레비소 도 (Province of Treviso) 산폴로 디 피아베에 위치한 3곳의 플랜트를 통해 총 생산 역량을 실내 6,000 ㎡ 규모로, 실외 공간 또한 그와 비슷한 수준으로 더욱 확장할 수 있었습니다”라고 전했습니다.
회사는 확장하면서 끊임없이 혁신을 추구했으며, 이를 위해 새로운 창고 운영에 필요한 에너지를 태양광 발전을 통해 조달하도록 하는 등, 언제나 지속가능개발이라는 굳건한 이상을 따랐습니다. 환경 보호를 위한 노력의 일환으로 전체 설비를 점차 실용적이고 환경친화적인 모델로 교체하는 모습도 보였습니다. 이렇게 구축된 현재의 시설은 레이저 커팅에서 펀칭, 벤딩, 패널링, 자동 저장 시스템까지 모두 생산공정의 높은 성능과 효율성에 기여하고 있습니다. 그리고 이 모든 설비는 Prima Industrie Group의 기계 부문을 담당하는 Prima Power에서 공급했습니다. 이들 중 가장 최근에 추가된 설비는 BCe 2720 벤딩 센터와 레이저 커팅 작업을 지원하기 위한 LU6 로딩/언로딩 로봇과 함께 작동하는 Night Train FMS 자동 저장 시스템입니다. 이들 시스템은 2020년 초에 설치되었습니다.
소량생산에서 대량생산까지
오늘날 Astra는 주로 병원/제약 부문을 중심으로 대규모 시설과 해양 부문까지 다양한 분야에서 활동하고 있습니다. Sabik의 산업용 후드에 장착되는 미로식 필터 (Labyrinth Filter)는 루디 페루제토 본인이 직접 창안 및 개발한 Astra의 자체 제품으로, 독창성과 단순성, 효율성의 기준의 역할을 하고 있으며 Astra에서 스테인리스와 아연도금강, 알루미늄, 또는 구리를 이용해 생산하고 있는 수많은 다른 제품과 마찬가지로 완제품을 생산하는 과정에 고객을 지원할 수 있는 노하우와 능력을 갖추고 있음을 증명하는 좋은 예입니다.
페루제토 씨가 설명을 덧붙였습니다. “우리가 가공하게 되는 자재의 80%가 스테인리스 스틸입니다. 일반적으로 5-6 ㎜ 두께의 소재를 가공하고 있지만 지금 갖춘 설비는 사실 반제품에서 완제품까지 전체 공급사슬을 커버할 수 있는 최대 10 ㎜ 두께의 강판까지 가공할 수 있습니다. 부속 수천 개를 생산할 때와 동일한 유연성으로 1개, 10개, 100개를 생산할 수 있습니다.”
이런 면에서 회사는 10년도 더 전, 당시 Finn Power로부터 최초의 복합형 펀칭 머신인 SG8 1530과 각형 전단가공 설비를 도입했을 때 첫 생산량 돌파를 이뤘습니다. 설비를 도입하면서 같은 시간에 최대 세 배 이상 더 많은 판금 가공을 시행할 수 있게 되었기 때문이었습니다. 조금 시간이 지나 10여년 전에는 Prima Power의 2D 파이버 레이저를 이용한 3kW 출력의 고성능 레이저 커팅 시스템, Platino를 도입하면서 다시 한번 커다란 도약을 이루었습니다. 여기에 부속 자동 선택을 위한 LST 팔레트 적재/스태킹 로봇과 EP 1030 전기 패널 벤더까지 통합되었습니다. 앞서 말했던 것처럼 몇 달 전 최근에는 이 시스템에 BCe 2720 패널 벤더와 레이저 커팅 작업을 뒷받침하기 위한 LU6 로딩/언로딩 로봇이 포함된 Night Train FMS 자동 저장 시스템이 추가되었습니다.
같은 생산성에 더욱 유연한 벤딩 센터
Prima Power의 BCe 벤딩 센터는 Astra와 같이 단일 부속을 소량 혹은 대량으로 생산하는 기업에 가장 적합한 솔루션입니다. 실제로 이 패널 벤딩기는 널리 알려진 패널 가공설비의 유연성과 정확성, 높은 품질이라는 장점에 가동 중 계속해서 부속의 로딩/언로딩을 진행할 수 있게 해 주는 LUT 로딩/언로딩 테이블 덕분에 설비가 계속 반자동으로 가동되며 나타나는 공정의 높은 생산성이라는 장점을 결합하는 것이 목적입니다. 수동 피딩 또한 가능하여 자동 로딩 시스템으로 이송하기 어려운 부속의 벤딩 작업도 진행할 수 있습니다. 넓거나 좁은 형태의 완전 타공 부속이나 내부 개구부가 넓은 부속 또한 생산할 수 있습니다. 서보 일렉트릭 구동 방식을 채택하여 여러 개의 CNC 축을 8개의 독립 모터로 제어하는 BCe 2720은 0.5 ㎜에서 최대 3.2 ㎜ 두께의 강철 (스테인리스 스틸 최대 2.2 ㎜. 알루미늄 최대 4 ㎜)을 가공할 수 있습니다. 덕분에 회사는 기존 시스템을 이용해 가공할 수 있었던 최대 벤딩 길이를 2,250 ㎜에서 현행 2,750 ㎜로 늘리는 동시에 공정자동화 수준도 향상시킬 수 있었습니다. AUT (상단 보조 공구, Auxiliary Upper Tools) 시스템 또한 큰 역할을 합니다. 특정한 벤딩 가공 작업을 할 때 기기의 유연성을 더욱 확장시키는 상단 보조 공구 시스템입니다.
페루체토 씨가 설명을 이었습니다. “성능이 더 좋은 신제품 패널 벤딩기를 도입하기로 한 우리 결정은 우리의 의식적 믿음과 함께 지난 십여년 간 패널 벤딩기와 관련된 충분한 자격을 갖춘 사람을 찾기가 어렵다는 경험이 바탕이 되었습니다. 이런 역량 부족은 회사의 미래 비전을 위태롭게 만들거나 성장 경로를 변경시킬 수 있습니다. 때문에 저는 프로그래밍과 자동화가 생산성의 근간이 되는 다른 방면의 벤딩 기술을 택하기로 결정했습니다. 처음에는 벤딩기가 더 널리 사용되는 기술이라 프로그래밍하기 더욱 쉬울 것이라 생각했습니다. 특성을 생각하면 패널 벤딩기로는 가공할 수 없는 부속도 가공할 수 있기도 합니다. 그러나 현재 생산 중인 제품이나 이 설비에서 생산할 수 있도록 특정 부속의 설계를 수정할 역량을 파악한 결과 지금 이 설비가 시행 시간이나 기대 품질을 얻기 위한 툴링 측면에서 상당한 이득을 얻게 되었습니다.”
이 기술설비는 회사의 생산 잠재력을 크게 확장시켜 이제는 더 큰 형태의 부속도 가공할 수 있게 만들었습니다.
공정효율성 또한 원자재 관리에서부터
앞서 강조했던 것처럼 Astra는 레이저 커팅 작업에 사용할 LU6 로딩/언로딩 로봇이 통합된 새로운 Night Train FMS 자동 저장 시스템도 도입했습니다. 이 시스템 또한 Prima Power에서 공급한 것입니다. 회사는 판금 관리를 최적화하기 위해 이와 같은 투자를 시행하기로 결정했고, 현재는 매월 100,000 ㎏ 이상을 가공할 수 있게 되었습니다. 이는 연속 분류 및 회전 작업을 통해 약 200개의 팔레트를 처리할 수 있는 수준입니다.
페루체토 씨가 설명했습니다. “이는 효율성 측면에서 레이저 커팅에 필요한 원자재의 위치를 확인하고 조달하는 데에 필요한 자원이나 우리가 최대한의 유연성으로 대응해야 하는 운영상의 역학에 비하면 대단히 큰 양입니다.”
새로운 자동화 저장 시스템은 내부 관리 소프트웨어와 연계되어 4.0의 관점에서 모든 움직임을 추적합니다. 다시 말해 판금의 로딩이 이루어지면 그 가용성이 실시간으로 갱신되는 한편으로 효과적으로 발생하는 오류를 해소하고 현존 여부를 매 시간 관리 소프트웨어와 동기화시키게 되는 것입니다. 여기서 회사의 고객 포트폴리오가 광범위하여 다양한 형태의 금속 박판을 다루어야 하는데, 이들 금속 박판 중 대부분이 취급하기 까다롭다는 점에 유의할 필요가 있습니다.
페루체토 씨가 이에 대해 설명했습니다. “이 투자의 효과와 가치가 드러나기까지는 그리 오래 걸리지 않았습니다. 실제로는 가동을 시작한지 한 달 만에 레이저 생산량이 거의 두 배로 늘어났고, 원자재 관리가 원활하게 이루어져 정지 시간은 최소화되었습니다. 순서를 정하고 원자재 통제 및 관리를 지속할 필요성을 통해 다른 간접적인 이득도 누릴 수 있었습니다. 운송 중이거나 가공 전인 금속 박판으로 가득찬 다양한 팔레트를 두느라 좁아졌던 바닥 공간을 확보할 수 있게 되었다는 점도 중요하지요.”
새 Prima Power FMS는 로딩/언로딩 로봇과 스태킹 시스템 덕분에 예비절단된 반제품을 피딩하는 것도 가능합니다. 이런 반제품은 후속 공정에서 필요한 가공 공정을 추가로 거치게 됩니다.
페루체토 씨가 덧붙였습니다. “새로운 방법을 동비해 순서상으로 큰 관계가 없는 여러 형태의 부속을 동일 배치에 포함시킬 수 있게 되어 네스팅 단계 또한 개선되었습니다.
다만 (왜건을 사용할 수 있는) 카세트에 이들을 일시적으로 “저장” 하는 방식으로 효율성을 추가로 최적화할 수도 있습니다. 짧게 말해, 자동 저장 시스템이 우리 내부 작업흐름의 심장인 셈입니다. 이 기술 덕분에 연속 가동되는 무인 공정을 활용할 수 있습니다.”
더 뛰어난 작업성으로 더 높은 생산성 달성
Astra에서 사용하는 (Prima Power 설비에 추가된 타사 프레스 브레이크, 용접 및 세척 셀, 샷 피닝 설비 등 포함) 모든 설비는 전체 공정을 정밀하게 모니터링할 수 있도록 되어 있습니다. 자격 있는 인력의 전문성과 최첨단 기술로 우수한 생산성을 달성할 수 있게 되어 생산 소요 시간을 줄이고 작업 결과를 개선할 수 있게 됩니다. 물론 필요하다면 결과물을 한 번 더 다듬을 수도 있습니다.
페루체토 씨는 “지금까지 사용했던 설비에 최근 새로이 추가된 설비 덕분에 생산성과 효율성이 향상되었습니다. 새로운 Night Train FMS 덕분에 이제는 3교대에 걸쳐 무인 생산 공정을 운영하는 동시에 교대조 근무 시간 마지막에 추가 가공을 위해 스택된 부속을 분류하는 작업을 진행할 수 있습니다. 우리 목표는 가능하다면 최대한 자동화하여 생산 역량을 증대시키는 동시에 직원들이 더 잘 일할 수 있게 하는 것입니다”라며 이야기를 마무리했습니다.
더 높은 효율성과 경쟁력을 추구하는 과정은 미래에 다른 시스템을 자동화 저장설비에 연결하기 위해 현재 진행 중인 신규 프로젝트로도 다시 한 번 확인할 수 있습니다.
고유량 후드 필터
Sabik 산업용 후드 필터는 Astra에서 순수 304 2B 6/10 스테인리스 스틸만 사용해 자체 설계한 필터입니다. 이들 필터는 더욱 조밀하여 필터를 통과하는 흄을 걸러 내보내고, 그리스와 같은 순물질을 따로 모을 수 있게 설계되었습니다. 필터 구조는 간단한 물리학 원리를 이용해 집진기의 필요성을 최소화할 수 있도록 설계되었습니다. 더 넓은 컵과 141?/90의? 내부 각도, 그 외의 다양한 구조를 이용해 흡입력은 줄이면서 매 시간 처리 가능한 용량을 늘렸습니다. 이를 통해 유지비용을 크게 줄이게 되었습니다. 이전보다 발전된 단순한 형태의 시스템 덕분에 청소와 정비 또한 쉬워져 수명도 늘어나고, 높은 성능도 더 오래 유지할 수 있게 되었습니다. Prima Power 기술을 이용한 공정과 Astra 직원들의 작업 방식의 시너지 효과를 통해 이 제품은 정밀성과 심미성을 모두 갖출 수 있었습니다.
자동화를 통한 생산 유연화, 생산 유연화를 위한 자동화
Prima Power의 Night Train FMS는 자재관리와 관련 정보를 개별 생산 공정과 결합하여 하나의 유연한 라인으로 구성하는 방식으로 자동화를 이룹니다. 시스템의 설계와 구조 덕분에 부속 생산 과정의 비용효율성과 유연성이 더욱 커져 소규모 생산과 연속생산 방식을 모두 적용할 수 있습니다. 모듈형 시스템 덕분에 설치된 시스템의 특정한 요건에 따라 프로젝트를 구축할 수 있습니다. Veneto 사는 파이버 레이저 커팅 시스템 운영을 (일시적으로) 뒷받침할 12개의 저장설비를 선택했습니다. 모두 모듈형으로, 6 m 높이에 최대 24개의 카세트를 설치할 수 있는 설비입니다 (각 카세트에 최대 3톤의 원자재 혹은 스택된 부속 보관 가능). 이론적으로 최대 288개의 카세트를 설치할 수 있으며, 현재는 150개를 사용하고 있습니다. 시스템의 주된 장점은 시간에 따라 달라지는 생산 수요에 적응할 능력이 있다는 점입니다. 셀이나 개별 기기, 워크스테이션 모두 업데이트나 변경, 추가할 수 있으며, 저장 용량 또한 확장할 수 있습니다.
Astra는 Prima Power의 Night Train FMS 시스템을 이용해 원자재를 관리하면서 바닥 공간을 확보하고 레이저 커팅 공정을 비롯한 전체 생산 라인의 효율성을 높였습니다.
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