스페인 북부에 위치한 젊고 역동적인 자동화 통합 기업, Mitec Enginy는 정교하고 강력한 생산 기술의 걸작을 선보였다. 핵심 요소는 총 67개의 서보 축을 캠 기능으로 동기화하는 혁신적인 모션제어 시스템이다. 이를 통해 탄생한 생산 라인은 와이어를 투입, 절단, 굴곡 가공하여 스프링을 생산하며, 최종 제품인 쥐덫을 대량으로 생산할 수 있다. 1 개의 제품 생산에 소요되는 시간은 단 1.5 초로, Beckhoff는 서보 모터 기술에 더해 CX2062 임베디드 PC 및 TwinCAT 소프트웨어를 통해 필요한 제어 성능을 제공하고 있다.
최종 생산 제품은 다소 작은 크기이나, 쥐덫 생산 라인 자체의 규모는 실로 방대하다. © Mitec Enginy
Mitec Enginy는 2006년 이후 전 세계 고객들을 대상으로 어플리케이션 별 자동화 시스템을 개발하고 시험해 왔다. 엔지니어링 기업으로서, Mitec Enginy는 지속적으로 산업 공정 자동화에 중점을 두며 혁신을 추구해 왔다. 다양한 종류의 기계 설비 현대화 및 종합적 솔루션을 구현하는 데 헌신한 기업으로서, Albert Gratacos 대표이사는 다음과 같이 설명하고 있다. “Mitec Enginy는 항상 최신 기술을 반영하려 노력하고, 이를 통해 고객이 가진 자동화 문제를 해결하기 위한 최적의 솔루션을 제공하고자 합니다. 또한 Beckhoff 와의 긴밀한 협력 관계 역시 이를 위한 중요한 요소 중의 하나입니다.”
서보 드라이브 기술로 기계 장치를 대체
Albert Gratacos 대표는 “자동화의 역사를 돌이켜 보면, 오늘날은 그저 당연한 것으로 받아들여지고 있는 요소에 감사할 필요가 있습니다”라고 언급한다. 그에 따르면, “80년 전에는 기계식 구동 장치가 일반적이고, 이는 모터로 작동하며 기어, 크랭크 샤프트, 캠으로 연결되는 구조였습니다. 이러한 발명은 현재까지도 혁신의 기반이 되어 주고 있습니다. 그러나 현재는 이러한 기술이 3D CAD, CNC 가공, 소프트웨어로 대체되었습니다. 오늘날의 기술은 기계적 구성 요소를 다축 서보 동작으로 교체하고, 이러한 서보 동작은 소프트웨어를 통해 좀 더 높은 신뢰성과 유연성을 갖추고 제어할 수 있게 되었습니다.”
Beckhoff에서 제공하는 67 개의 AM8000 시리즈 서보 모터를 사용해 다수의 역동적 동작 시퀀스를 구현하고 있다. Mitec Enginy
Albert Gratacos 대표는 가장 최근의 프로젝트인 쥐덫 생산 라인이 이러한 개념을 잘 나타내 주는 예라고 설명한다. “고객은 경쟁력 확보를 위해 생산 라인의 현대화가 필요했고, 따라서 이를 위한 적합한 방법을 고안했습니다. 처음에는 약 70개의 서보 축을 정확하게 동기화 시킨다는 개념이 말도 안 되는 것처럼 보였지만, 궁극적으로는 복잡한 가공 과정을 처리하기 위해 적절한 솔루션이었음이 입증되었습니다. 이러한 시스템을 구현할 수 있었던 것은 Beckhoff의 PC 기반 제어 기술 덕분입니다.”
CX2062 임베디드 PC는 중앙 컨트롤러의 역할을 수행하며, 여기에는 61개의 AX51xx 및 AX52xx 서보드라이브 와 67 개의 AM80xx 서보 모터가 사용된다. 소프트웨어 측면에서는 캠 기능(TF5050 TwinCAT 3 NC Camming)이 적용된 TwinCAT 3를 통해 모터 시퀀스의 정확한 동기화가 이루어진다. 더불어 필요한 모든 안전 기능 (STO, SOS, SS1, SS2)은 자동화 시스템 TwinSAFE 및 Safey over EtherCAT을 통해 직접 구현되고 있다. Beckhoff 스페인의 영업 엔지니어인 Lluis Moreno는 이렇게 덧붙이고 있다. “이 설비는 매우 고도화된 기계 장치로, 최신의 자동화 기술이 집약된 설비입니다. 강력한 서보 드라이브 기술과 EtherCAT 네트워크 기능으로 무장한 이 장비는 오직 한 대의 PC인 CX2062에서 원활한 조율이 가능합니다.”
복잡한 솔루션 대응을 위한 강력한 팀
Albert Gratacos 대표에 따르면, Mitec Enginy의 성공을 가능하게 한 또 다른 중요한 요소는 복잡한 자동화 솔루션의 구현을 위해 조직된 팀에 있다고 한다. “모든 기계 및 전기 설계, 프로그래밍, 자동화 설비 조립은 회사 내에서 자체적으로 이루어집니다. 동시에, 자동화 시스템은 여러 분야의 전문가가 필요한데, 이를 일찍이 인지하여 기계, 전기, 프로그래밍 분야의 전문가들이 긴밀히 협력하여 혁신적인 자동화 솔루션을 구축할 수 있었습니다. Mitec Enginy의 팀 조직은 단순히 내부 직원으로 머물지 않고, 고객사 및 Beckhoff와 같은 협력 업체를 프로젝트 파트너로서 Mitec 팀의 일원으로 인식하고 있습니다.”
총 61개의 Beckhoff AX5000 시리즈 서보 드라이브를 생산 라인 전단의 컨트롤 캐비닛 내에 내장하고 있다. © Mitec Enginy
Lluis Moreno 역시 상호 신뢰를 바탕으로 하는 강력한 협업 관계의 중요성을 강조하고 있다. “Mitec Enginy는 Beckhoff 스페인과 다년 간의 협력을 통해 여러 고객의 복잡 다단한 프로젝트를 여러 차례 성사시킨 바 있습니다. 이들 프로젝트 중 상당수는 매우 특수한 솔루션으로 이루어져 있습니다. 그렇지만 한 가지 인정하지 않을 수 없는 사실은 이번 생산 라인은 최고의 효율성 뿐만 아니라 기계 설계에 있어서도 역대 최고의 ‘아름다움’을 지닌다는 점입니다. 수 없이 많은 동작 하나 하나가 매우 빠르고 정확하며 매끄럽게 진행되어 불필요한 응력이 기계 요소 간에 전가되는 상황이 전혀 발생하지 않고 있습니다.”
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연락처:
Beckhoff Automation Co., Ltd
www.beckhoff.com