통합 조립 및 인쇄 솔루션

전선 장치 제조 회사의 새로운 생산 라인에 대한 원래 계획은 두 개의 분리된 영역(하나는 스위치를 제조하는 자동 조립 셀, 다른 하나는 조립된 표면판에 마킹하는 패드 프린터 영역)으로 구성되었습니다. 두 영역 사이에는 인쇄되지 않은 스위치 상자가 담긴 상자가 복도를 따라 수작업으로 운반되는 통로가 있었습니다. 이러한 방식은 물류적으로 어려움이 많았고, 미완성 부품 재고 비용이 높았으며, 취급 부주의로 인한 자재 손상 가능성도 컸습니다. 최종 계획에서는 스위치 조립과 패드 인쇄를 하나의 생산 라인으로 통합하여 복도를 없앴습니다. 이 라인에서는 스위치 조립, 인쇄, 검사 및 포장이 모두 이루어지며, 어느 단계에서도 대기열 없이 진행됩니다. 이러한 공정 통합을 통해 생산 리드 타임(전체 공정의 시작부터 완료까지 걸리는 시간)이 33% 단축되었고, 수작업으로 인한 부품 손상(긁힘이나 지문 등)도 방지되었습니다.

이것이 바로 통합 조립 및 인쇄 공정, 즉 통합 생산 흐름의 기반이 되는 원칙입니다. 특정 기계가 아니라, 제품의 기계적 조립과 식별 표시(브랜드, 등급, 인증, 사용 설명서) 부착을 하나의 일관된 자동화 시스템으로 통합하는 설계 개념입니다. 제품을 조립하고 표시하는 모든 제조업체는 과거에는 분리되어 있던 이 두 공정을 통합하는 방법을 이해함으로써 비용 절감, 품질 향상, 그리고 제조 공장의 복잡성을 줄이는 명확한 방향을 제시받을 수 있습니다.

통합 조립 및 인쇄 시스템이란 무엇입니까?

통합 조립 및 인쇄 시스템에서 완제품 생산은 일련의 공정(예: 공급, 결합, 고정, 밀봉 및 검사)과 일련의 후가공 공정(예: 패드 인쇄, 스크린 인쇄, 레이저 마킹 또는 잉크젯 코딩)을 통해 이루어지며, 이러한 공정들은 전체적으로 통합된 조립 및 인쇄 생산 셀/라인의 일부로 기계적 및 디지털 방식으로 통합적으로 조정됩니다. 제품은 컨베이어, 회전 테이블(연속 이동), 로봇 이송 등의 다양한 방식을 통해 최종 조립 위치에서 인쇄 장치로 직접 이동하며, 중간 보관이나 수동 취급이 필요하지 않습니다. 조립 및 인쇄 영역은 단일 통합 제어 아키텍처를 가지며, 단일 MES(제조 실행 시스템) 또는 SCADA(감독 제어 및 데이터 수집) 시스템이 조립과 인쇄 사이의 각 장치에 대한 모든 생산 데이터 추적/정보 처리 프로세스를 통합합니다.

패드 인쇄, 레이저 마킹, 스크린 인쇄는 생산 조립 라인에서 가장 일반적으로 사용되는 인쇄 방식입니다. 이 방식들은 곡면이나 불규칙한 모양(패드 인쇄), 플라스틱 및 금속에 영구적이고 고대비 마킹(레이저 마킹), 패널 및 라벨과 같은 평평한 표면(스크린 인쇄) 등 모든 유형의 표면에 인쇄하기에 적합합니다. 위에서 언급한 세 가지 인쇄 기술 중 패드 인쇄가 가장 널리 사용되는 이유는 실리콘 패드가 차단기 본체, 스위치 페이스 플레이트, 접촉기 하우징과 같은 평평하지 않은 표면에 잘 밀착되기 때문입니다. 패드 인쇄 공정에 대한 자세한 내용은 당사의 가이드를 참조하십시오. 패드 인쇄기란 무엇인가 해당 기술을 자세히 설명합니다.

조립과 인쇄를 통합하는 이유는 무엇일까요? 효율성 측면에서 살펴보겠습니다.

인쇄, 조립 및 배송을 완전히 분리된 환경에서 수행하는 대신 하나의 연속적인 공정으로 통합함으로써 효율성을 높일 수 있습니다.

• 진행 중인 작업(WIP) 재고의 제거. 일반적인 구성에서는 조립된 부품들이 모두 랙에 쌓여 인쇄를 기다립니다. 이렇게 보관된 재고는 자금 묶임, 공간 낭비를 초래할 뿐만 아니라, 조립된 부품 자체가 손상, 동결 또는 노후화될 위험도 있습니다. 통합 생산 라인은 조립된 부품을 조립 직후 바로 인쇄함으로써 재고 보관 문제를 해결합니다. 즉, 두 공정 사이에 재고가 전혀 발생하지 않습니다.
• 취급 과정에서 발생하는 손상을 줄였습니다. 부품을 다루는 과정(집어 들기, 내려놓기, 상자에 넣기, 열기 등)에서 부품이 손상될 가능성이 있었습니다. 통합 생산 라인은 조립과 출력 사이의 모든 취급 단계를 제거하여 이러한 단계와 관련된 모든 결함을 없앴습니다.
• 즉각적인 추적 가능성. 조립 스테이션과 인쇄 스테이션이 디지털 방식으로 연결되면 시리얼 번호, 토크 값, 조립 교정 데이터를 다음 스테이션의 데이터 매트릭스에 직접 인쇄하거나 인코딩할 수 있습니다. 자동차, 의료, 전기 인증 산업 전반에서 추적성에 대한 관심이 점점 높아지고 있습니다. 맥킨지앤컴퍼니(McKinsey & Company)에서 수행한 통합 제조 연구에 따르면, 분리된 프로세스(즉, 워크플로)를 제거하는 것이 생산량 증대 및 불량률 감소의 핵심이라는 점이 일관되게 나타납니다.
• 간소화된 물류. 원자재를 한 곳에서 받아 인쇄 및 검사를 마친 완제품을 다른 곳에서 생산하도록 설계된 조립 라인입니다. 이 조립 라인에는 내부적으로 고객/공급업체와의 접점이 없으므로 조립 라인과 인쇄 라인 간에 제품 이송이 없으며, 인쇄 라인과 조립 라인 간에 이송 문서나 일정 관련 문제도 발생하지 않습니다.

다양한 접근 방식 중에서 선택하는 방법

조립과 인쇄 공정을 얼마나 긴밀하게 통합할지는 제품, 생산량, 인쇄 요구 사항에 따라 결정됩니다. 아래 표는 이러한 결정을 위한 기준을 제공합니다.

조립과 인쇄를 결합하여 최고의 가치를 제공하는 곳

조립 및 인쇄 솔루션 통합을 통해 가장 큰 가치를 얻는 산업 분야는 (규제 및/또는 법적 효력을 갖는) 영구적인 마킹이 필요하고, 해당 마킹을 적용하기 전에 제품이 기계적으로 조립되어야 하는 산업 분야입니다.

전기 보호 장치(MCB, MCCB, 접촉기, 스위치)

소형 회로 차단기(MCB)는 장치의 보호 특성을 식별하기 위해 정격 전류, 트립 곡선, 브랜드명 및 인증 마크를 표시해야 합니다. 이러한 표시는 단순히 장식용이 아니라 장치의 보호 특성을 법적으로 식별하기 위한 것입니다. 소형 회로 차단기(MCB)의 교정 및 테스트를 수행하는 조립 라인이 MCB에 실제 정격 전류를 인쇄하는 패드 인쇄 스테이션에 직접 연결되어 있는 경우, 해당 MCB는 올바르게 표시된 것입니다. MCB가 교정에 실패하면 정격 전류를 인쇄할 수 없습니다. MCB는 교정 테스트를 통과한 경우에만 정격 전류를 인쇄할 수 있습니다. 이러한 폐쇄 루프 추적성은 전기 인증(IE)의 우수성 표준이며, Benlong Automation은 MCB 및 몰드 케이스 회로 차단기(MCCB)를 위한 완벽하게 통합된 생산 라인을 구축함으로써 이를 구현합니다. 안 MCB 자동 조립 라인 패드 인쇄 스테이션이나 고대비 영구 마킹용 레이저 마킹 스테이션과 통합하여 조립 및 교정된 차단기가 포장 스테이션에 도달하기 전에 인쇄 및 검사될 수 있습니다.

자동차 부품

자동차용 스위치, 센서 및 액추에이터 하우징에는 부품 번호, OEM 로고 및 제조일자 코드가 있으며, 이러한 부품들은 차량 수명 기간 동안 열, 진동 및 다양한 화학 물질에 노출되는 환경을 견뎌야 합니다. 조립과 레이저 마킹을 한 번에 수행하는 설비를 도입하면 공급망 불량으로 이어질 수 있는 마킹 오류 발생 가능성을 줄일 수 있습니다.

의료기기 및 진단

주사기 몸체, 흡입기 하우징 및 진단 카트리지를 생산할 때는 생체 적합성 잉크를 사용하고 제조부터 인쇄까지 전 과정에 대한 추적 관리가 필수적입니다. 통합 클린룸 환경에서 각 인쇄물을 육안으로 검증하면 규제 기관 제출에 필요한 검증된 문서를 생성할 수 있습니다.

소비자 가전제품

제품 수명 주기가 짧고 외관이나 디자인 변경이 빈번하게 요구되는 경우가 많기 때문에, 유연하게 설계된 통합 조립/인쇄 셀은 전용 생산 라인을 사용하는 것보다 매력적인 대안입니다. 동일한 셀을 재프로그래밍하여 조립 순서에 영향을 주지 않고 10분 이내에 다른 로고를 인쇄하거나 새로운 색상을 적용할 수 있습니다.

조립 및 인쇄 통합 분야의 선도적인 제조업체

시장은 조립 및 인쇄 솔루션 결합 여기에는 전문 인쇄기 제조업체, 자동화 시스템 통합업체, 그리고 이러한 기능을 자체적으로 구축하는 회사들이 포함됩니다. 다음은 이 기술의 주요 공급원입니다.

• 탬포프린트 AG (독일): 세계에서 가장 오래된 패드 인쇄기 제조업체 중 하나인 탬포프린트는 맞춤형 자동 인쇄 셀을 제작하고 대규모 조립 라인에 프린터를 통합하는 데 풍부한 경험을 보유하고 있습니다. 프리미엄 가격과 글로벌 서비스를 제공합니다.
• 켄트 패드 프린터 (미국): 전기 및 전자 산업용 패드 인쇄 장비와 맞춤형 자동화 시스템을 전문으로 합니다. 견고하고 산업용 등급의 인쇄 스테이션으로 잘 알려져 있습니다.
• 키엔스 (일본): 레이저 마킹 및 산업용 비전 분야의 세계적인 선도 기업인 키엔스(Keyence)의 레이저 마킹기는 타사 통합 업체에 의해 조립 및 마킹이 통합된 설비에 자주 사용됩니다.
• 벤롱 오토메이션(중국): 벤롱은 전기 산업을 위한 통합 조립 및 테스트 라인을 구축하며, 패드 인쇄 또는 레이저 마킹 스테이션을 생산 공정에 통합하는 솔루션을 제공합니다. 벤롱은 MCB, MCCB, ACB 및 접촉기와 같은 보호 장치의 조립 및 교정 분야에서 전문성을 보유하고 있으며, 해당 산업 분야의 특정 마킹 요구 사항, 테스트 요구 사항 및 생산량 목표에 맞춰 통합 라인을 설계합니다. 벤롱의 통합 MCB 조립 및 인쇄 라인에는 조립 스테이션, 교정 및 테스트 벤치, 패드 프린터, 그리고 차단기가 라인을 떠나기 전에 모든 마킹을 검증하는 비전 검사 시스템이 포함됩니다.

자주 묻는 질문

조립 방식에는 어떤 두 가지 유형이 있나요?

조립에는 크게 두 가지 유형이 있습니다. 수동 조립(작업자가 수공구 또는 전동 공구를 사용하는 방식)과 자동 조립(컴퓨터에 프로그래밍된 일련의 단계를 기계가 완료하는 방식)입니다. 이 두 가지 조립 방식 사이에는 반자동 조립이라는 방법이 있는데, 이는 유연한 공정에서는 부품을 수동으로 처리하고, 중요한 공정에서는 자동화로 전환하는 방식입니다.

공동 조립과 개별 조립의 차이점은 무엇입니까?

공동 조립 (또는 통합 조립)은 조립이나 인쇄와 같은 두 가지 이상의 작업을 하나의 연속적인 공정 또는 라인에서 수행하는 제조 기술을 의미합니다. 과거에는 단일 기능 조립이 각각 독립적인 작업대에서 이루어졌습니다. 통합 조립 공정을 통해 취급해야 하는 부품 수가 줄어들고, 재고 보관량이 감소하며, 부품 생산 간격(리드 타임)이 크게 단축되었습니다.

하위 어셈블리의 예는 무엇입니까?

서브어셈블리는 별도로 생산된 후 다른 제품에 추가되는 구성 요소 그룹입니다. 소형 회로 차단기에서 접점 캐리어 어셈블리(리벳 또는 용접 연결로 구리 암에 부착된 은 합금 접점으로 구성된 어셈블리)는 서브어셈블리이며, 차단기 하우징에 장착됩니다.

"조립"이란 무슨 뜻인가요?

제품 생산에서 조립이란 원하는 제품이나 부품을 만들기 위해 개별적으로 개발된 부품들을 서로 연결하는 과정을 의미합니다. 이러한 조립에는 기계 부품의 체결, 용접, 압입/밀어 넣기, 서로 다른 재료 간의 접착, 전기 부품 삽입 등이 포함될 수 있으며, 수동, 반자동 또는 완전 자동화 방식으로 이루어질 수 있습니다.

참고 자료

• 맥킨지앤컴퍼니 - 디지털 제조 및 인더스트리 4.0 — 통합 연속 흐름 생산 방식이 생산성과 품질에 미치는 영향에 대한 연구.
• Tampoprint AG — 맞춤형 패드 인쇄 솔루션 — 패드 인쇄기 및 통합 자동화 셀을 제조하는 독일 제조업체.
• 키엔스 - 레이저 마킹 및 산업용 비전 — 조립 및 마킹이 결합된 애플리케이션을 위한 레이저 마킹 시스템 및 비전 검사.
• 켄트 패드 프린터 — 산업용 패드 인쇄 장비 — 전기 및 산업용 패드 인쇄 기계를 제조하는 미국 제조업체.

A 조립 및 인쇄 통합 솔루션 두 가지 공정을 하나의 흐름으로 통합합니다. 최종 조립 단계와 첫 번째 인쇄 단계 사이에 발생하는 취급, 재고 관리 및 지연 시간을 제거합니다. 전기 보호 장치 제조업체의 경우, 이는 차단기가 한 번의 공정으로 조립, 교정 및 인쇄되고, 하우징에 인쇄된 정격이 데이터베이스에 저장된 테스트 결과와 정확히 일치함을 의미합니다. 벤롱 오토메이션은 이러한 통합을 제공하는 결합 생산 라인을 구축합니다. 제품에 표시되는 정격은 조립이 정확하게 완료되었음을 최종적으로 검증하는 역할을 하기 때문입니다.