고속 자동화 솔루션

독일의 접촉기 제조업체는 추가적인 작업 공간 없이 생산량을 시간당 600대에서 2,000대로 늘리는 도전에 직면했고, 고속 자동화 라인에 투자하는 해결책을 찾았습니다. 이 생산 라인은 조립, 보정, 테스트 및 마킹을 초 단위로 측정되는 사이클 타임으로 연속적이고 동기화된 프로세스로 포함합니다. 회전 인덱싱 테이블, 비전 가이드 픽 앤 플레이스 기계, 자동 나사 조임 스테이션, 그리고 PLC 및 MES 프로그래머의 중앙 제어 하에 100% 전기 테스트 스테이션으로 구성되어 있습니다. 투자 회수 기간은 이미 20개월이며, 결함률은 0.1% 미만입니다. 여기서 고속 자동화는 더 빠른 생산을 의미할 뿐만 아니라, 노동 집약적인 프로세스로는 달성할 수 없는 정확성, 반복성 및 생산 프로세스 문서화도 포함합니다. 모든 제조업체는 접근 가능한 고속 자동화 기술, 기존 생산자 및 이러한 기술 구축 비용에 대한 통찰을 얻어야 합니다.

고속 자동화를 정의하는 것

고속 자동화 는 단순히 기존 자동화의 더 빠른 버전이 아닙니다. 이는 생산 시스템의 각 부분 — 기계 처리, 프로세스 수행, 정보 수집 및 품질 검사 — 이 가장 느린 스테이션의 사이클 타임을 최소화하는 목표로 개발된 설계 아이디어입니다. 고속 자동화에서 택트 타임은 일반적으로 5초 미만이며, 일부 산업, 예를 들어 제약 충전 및 전자 장치 조립에서는 1초 미만입니다. 이러한 속도를 달성하는 것은 빠른 액추에이터뿐만 아니라 기계, 전자 및 제어의 완전한 통합을 필요로 하며, 생산의 어느 단계에서도 수동 개입 및 의사 결정 가능성을 제거하고, 병목 현상 없이 모든 항목을 검사하기 위해 고속 비전 시스템과 데이터 처리를 사용해야 합니다.

이러한 수준의 투자를 할 때, 제조업체는 요구되는 처리량, 제품의 물리적 특성(무게, 크기, 취약성 등), 요구되는 정확도 및 반복성, 법적 규제, 제품 수명 주기 등 다양한 요소를 고려해야 합니다. 생산 라인이 수년간 안정적인 제품을 생산해야 한다면 고정 자동화 설계를 선택하는 것이 적절합니다. 생산 라인이 자주 변경되어야 한다면, 제품 레시피의 빠른 변경을 허용하는 프로그래머블 또는 유연 자동화 유형을 사용하는 것이 중요합니다. 우리의 개요는 자동화란 무엇인가 이러한 다양한 수준을 이해하기 위한 기본 프레임워크를 제공합니다.

주요 산업 전반의 고속 자동화

전기 보호 장치(MCB, MCCB, 접촉기)

전기 제조 산업은 고속 자동화의 활용으로 크게 발전하였으며, 이로 인해 소형 차단기와 전자기 릴레이를 각각 2~4초마다 생산하는 생산 라인이 가능해졌습니다. 그리고 가장 중요한 점은 이러한 생산 공정에서 수집된 데이터가 디지털로 기록된다는 것입니다. 보정 및 테스트가 모든 보호 장치에 대해 필수적이지만 자동화되지 않으면 수동 공정의 병목 현상이 됩니다. 고속 전류 주입, 실시간 트립 시간 측정 및 모터 구동 보정 조정은 체인의 병목 현상을 제거하고 출시되는 모든 장치가 지정된 시간-전류 곡선을 준수하는지 확인할 수 있게 합니다. 안 MCB 자동 조립 라인 는 공급, 조립, 보정, 테스트 및 마킹을 단일 고속 시퀀스로 통합하여 몇 초 만에 완전히 인증된 차단기를 생산합니다. 접촉기 제조업체의 경우, AC 접촉기 자동 조립 및 테스트 생산 라인 는 접촉 용접부터 최종 전기 테스트까지 전체 공정을 처리합니다. 이 시스템들은 IEC 및 UL 인증을 전 세계 규모로 경제적으로 실현할 수 있는 처리량을 제공합니다.

자동차 및 전기 자동차

자동차 부문은 오랫동안 고속 제조 분야의 선두주자로 여겨져 왔습니다. 예를 들어, 현재 차체 용접 라인은 한 시간에 60~90회의 용접 작업을 완료할 수 있으며, 엔진 조립 라인은 엔진 간 30~60초의 속도를 달성했습니다. 최근 몇 년간 기술 발전으로 전기차와 관련된 여러 고속 공정이 도입되었는데, 예를 들어 전기 엔진의 고정자 권선에 사용되는 헤어핀 공정, 배터리 모듈 용접, 전기 엔진의 고전압 커넥터 조립 등이 있습니다. FANUC과 KUKA는 고속 제조용 로봇 제조 분야의 선두주자입니다.

의료기기 및 의약품

의료 부문에서는 규제가 고속 자동화를 정의하는 데 있어 속도와 함께 중요한 역할을 합니다. 분당 400개 단위로 자동으로 주사기를 채우는 시스템은 무균 상태 유지, 모든 경우에 무게 검사, 장치 이력 기록에 부피 기록 필요성을 고려해야 합니다. 고속과 완전한 검증 및 추적성은 흡입기 조립, 진단 키트 포장, 수술용 실 생산 과정에서 함께 이루어집니다. 와 같은 통합업체들은 ATS 자동화 속도와 규정 준수라는 까다로운 교차점에서 전문성을 갖추고 있습니다.

식품 및 음료 가공

식음료 산업에서는 고속 병입, 캡핑 및 라벨링 라인이 매분 수백에서 수천 개의 병을 처리하며, 비전 시스템이 적절한 충전 수준, 병 마개 및 라벨을 보장합니다. 또한 CIP(클린 인 플레이스) 세척과 빠른 제품 SKU 전환 요구 사항도 있습니다. 자동화의 주요 과제는 Krones 및 Tetra Pak과 같은 회사가 공급하는 포장 장비의 기계적 취급, 청결 및 고속 작동입니다.

소비자 가전제품

스마트폰, 웨어러블 기기 및 소형 전자제품 제조 과정은 수백 개의 부품을 조립하는 복잡한 과정을 따릅니다. 부품에는 볼트, 커넥터, 플렉스 회로가 포함되며, 조립 과정은 마이크로미터 수준에서 부품을 정확히 배치하는 로봇, 레이저 용접 기술, 광학 검사에 의존합니다. 조립은 단 몇 초 만에 완료되며, 조립 라인은 빠르게 제품 모델 변경에 적응할 수 있습니다.

자동화 대 수동: 속도와 품질의 차이

기존 생산 라인과 고도로 기계화된 라인을 비교할 때 기억해야 할 중요한 점은 높은 생산성이 단순히 시간당 생산 단위 수에 관한 것이 아니라는 것입니다. 두 가지 생산 프로세스를 구분하는 진정한 차이는 작업의 일관성 수준, 문서화 품질, 그리고 적절한 수출 시장에서 요구하는 품질 기준 준수 여부입니다. 아래 표는 모든 생산 관리자나 구매 전문가에게 중요한 기준에 따른 비교 요약을 제공합니다.

고속 자동화 시스템 비용은 얼마인가?

고속 자동화에 대한 자본 투자는 제품의 복잡성, 요구 처리량, 통합 수준에 따라 크게 달라집니다. 아래 표는 건물 인프라 및 제품별 공구 비용을 제외한 턴키 자동화 라인에 대한 예산 범위를 나타냅니다. 시스템 유형.

철저하게 정의된 고속 생산 라인의 투자 수익률은 일반적으로 인건비 절감, 화물량 증가, 보증 비용 및 폐기물 감소를 고려할 때 12개월에서 24개월 사이에 발생합니다. 생산자가 자동 라인이 인간 작업자보다 낮은 생산 비용과 더 높은 품질 비율로 제품을 생산한다는 것을 입증하면 이 프로젝트는 쉽게 자금을 조달할 수 있고 ROI도 쉽게 계산할 수 있습니다. McKinsey & Company와 Deloitte와 같은 다양한 연구 기관들은 적절한 공정에 구현된 고속 자동화가 생산자에게 가장 수익성 있고 효과적인 투자 기회 중 하나임을 입증했습니다.

올바른 고속 자동화 파트너 선택하기

고속 자동화 솔루션 공급업체를 선택하는 것은 최소 10년 동안 작업 현장에서 함께할 전략적 결정입니다. 신뢰할 수 있는 파트너를 찾기 위해 다음 기준을 사용할 수 있습니다:

• 귀하의 제품 카테고리에 대한 구체적인 경험. 차단기용 신속 교정 및 테스트 라인을 설치한 회사는 전기 테스트 요구 사항, 접점 취급과 관련된 문제, 인증 기준에 대한 지식을 보유하고 있습니다. 회사가 이 지식이 부족하면 이를 배우는 데 시간과 자원이 소요됩니다.
• 사내 엔지니어링 및 제작 능력. 파트너는 기계 구조, 전기 공학, 제어 공학 및 소프트웨어 개발을 한 지붕 아래에서 감독해야 합니다. 중요한 분야를 분리하면 서로 다른 영역 간의 호환성 문제 위험이 발생합니다.
• 입증된 사이클 타임 및 수율 보장. 평판이 좋은 통합업체는 공장 수락 테스트(FAT) 중에 달성되지 않을 경우 대책과 함께 takt time과 최초 통과 수율을 수락 요구 사항에 설정할 것으로 기대됩니다.
• 설치 후 지원 및 예비 부품. 24시간 7일 운영되는 작업장은 몇 시간 내에 기술 지원이 필요하며 중요한 예비 부품도 필요합니다. 서비스 인프라는 엔지니어링 파트너의 역량만큼 중요합니다.

자주 묻는 질문

자동화 시스템의 4가지 유형은 무엇입니까?

자동화에는 네 가지 유형이 있습니다: 하나는 대량 생산을 위해 설계된 고정 또는 하드 자동화, 두 번째는 배치 생산에 사용되는 프로그래머블 자동화, 세 번째는 혼합 생산 라인에 적용되는 유연 또는 소프트 자동화, 마지막으로 컴퓨터가 생산을 수행하고 데이터가 전체 공정에 사용되는 통합 자동화입니다. 고속 자동화는 위에서 언급한 두 시스템 모두에 사용할 수 있습니다.

세계에서 가장 큰 자동화 회사는 누구입니까?

Siemens는 매출과 글로벌 영향력 면에서 산업 자동화 업계에서 가장 큰 회사로 ABB, Rockwell Automation, Schneider Electric을 제치고 1위를 차지하고 있습니다. 앞서 언급한 회사들은 현재 존재하는 대부분의 자동화 공장을 구성하는 PLC, 드라이브 및 제어 시스템을 제조합니다.

상위 10가지 자동화 도구는 무엇입니까?

현대 제조업에서 널리 사용되는 일반적인 자동화 도구는 PLC, 산업용 로봇, 머신 비전, 협동 로봇(코봇이라고도 함), 자율 이동 로봇(AMR로 약칭), MES 소프트웨어, 디지털 트윈 시뮬레이션 플랫폼, AI 기반 예측 유지보수 솔루션, IIoT 센서 네트워크 및 신속한 데이터 수집 시스템으로 구성됩니다.

미국에서 최고의 자동화 회사는 무엇입니까?

록웰 오토메이션 위스콘신주 밀워키에 본사를 둔 Rockwell Automation은 미국에서 가장 큰 순수 산업 자동화 회사입니다. 그들의 Allen-Bradley PLC 제품군과 FactoryTalk 솔루션은 북미 및 전 세계 공장에 배치되어 있습니다.

참고 자료

• 맥킨지 & 컴퍼니 — 제조 및 자동화의 미래. 산업 전반에 걸친 고속 자동화의 생산성 및 ROI에 관한 연구.
• Deloitte — 디지털 제조 및 산업 4.0. 자동화된 생산의 투자 회수 및 경쟁 우위에 대한 통찰.
• FANUC Corporation — 고속 로봇 및 공장 자동화. 산업용 로봇 및 CNC 시스템의 선도적인 글로벌 제조업체.
• ATS Automation — 고속 조립 및 검사 시스템. 생명 과학, 제약 및 소비재를 위한 자동화 제조 시스템의 글로벌 통합업체.

고속 자동화 솔루션 인간의 속도, 주의력 및 일관성에 의존하는 공정을 기계의 정밀성, 반복성 및 데이터 기록에 의존하는 공정으로 전환합니다. 전기 제조업체, 자동차 공급업체 및 의료기기 생산업체에게 초 단위로 사이클을 돌리는 라인에 투자하는 것은 지역 시장에서 가격 경쟁을 하는 것과 글로벌 시장에서 품질 및 물량 경쟁을 하는 것의 차이입니다. Benlong Automation은 전기 제조 부문을 위해 고속 조립 및 검사 라인을 구축합니다. 천 번 이상 신뢰성 있게 차단해야 하는 차단기는 자동화되고 검증된 공정만이 제공할 수 있는 속도와 정밀도로 제작되어야 하기 때문입니다.