자동차 산업에서 플라스틱 부품의 외장 디자인은 복잡한 컴퓨터 시스템으로 이뤄지고 있지만, 여전히 전통적인 몰딩 제작과 손 다듬질 등 수작업 생산이 많다. 오스트리아의 폴리텍사는 최신의 로봇으로 이러한 수작업을 대체하고 있다.

오스트리아에 본사를 둔 폴리텍그룹은 자동차와 관련한 플라스틱 및 스테인리스 스틸 OEM 생산업체로서 고품질의 제품 개발 및 생산으로 전 세계에서 그 명성이 자자하다.

회르싱크(Horsching)의 폴리텍카스타일링(POLYTEC CAR STYLING)사는 오롯이 차량 관련 분야에만 집중함으로써 외장 플라스틱 부품 디자인 및 개발에서 생산 공정까지 작업하며, 디자인, CAD 엔지니어링, 몰드 제작 및 툴링, 그리고 생산 및 모든 관련 로지스틱을 서비스한다.

최첨단 기술을 추구하는 자동차 스포일러 제조 전문 업체인 폴리텍카스타일링은 지금까지 수작업으로 진행돼 온 플라스틱 패널 커팅 작업을 대체할 현대적 제조 기술을 찾고 있었다.

혁신적인 로봇 스테이션 ‘TX200’

지난해 제작된 혁신적인 로봇 스테이션인 스토브리 6축 로봇 TX200은 유명 스포츠카의 프런트 스포일러와 그 외 부품 생산을 단시간의 커미셔닝으로 끝내며 이미 그 진가를 발휘했다.

스토브리 6축 로봇 TX200은 정밀함과 안정성의 장점을 지녔다. 폴리텍카스타일링의 매니저 게르하르트 퓌르스트(Gerhard Furst)는 “로봇은 정말 다재다능하다. 당사는 현재 다양한 외장재의 앞 패널 밀링, 드릴링, 샌딩 작업에 로봇을 사용하고 있다”며, “로봇을 사용함으로써 높은 정확도로 플라스틱 부품을 더욱 빠르고 경제적으로 제작할 수 있게 됐다”고 언급했다.

모든 작업에 활용할 수 있도록 로봇 스테이션은 자동 툴 체인지 스테이션에 장비돼 있으며, 필요한 툴에 따라 TX200을 사용할 수 있다. 프런트 스포일러의 완벽한 제작을 위해 구멍 뚫기, 밀링, 표면 페인트 샌딩과 같은 일련의 과정을 거친다. 로봇은 높은 정밀도로 단 몇 분 만에 이러한 복잡한 작업을 수행한다.

로봇과 수작업의 공존

패턴과 몰드 작업의 전통적인 방식은 로봇 스테이션의 사용으로 비약적인 발전을 했다. 게르하르트 퓌르스트는 Aston Martin의 프런트 스포일러 생산에 사용한 이전 기계식 지그와 로봇 공정과의 차이를 금방 알 수 있었다. 라우터에서 드릴까지 8개의 파워 툴은 정교하고 복잡한 공정에 집중돼 있다. 지금까지 작업자는 각 작업의 순서에 맞게 필요한 장비를 선택해 각 공정 단계를 수작업으로 실시해 왔다. 많은 시간이 소요되는 품질 제어 확인은 모든 공정에서 확실히 점검돼야 했다.

현재 로봇의 사용으로 이러한 상황은 많이 달라졌다. 작업자는 로봇 스테이션의 클램핑 장치에 프런트 스포일러를 두고 부품 코드를 간단히 스캔함으로써 프로그램을 시작한다. 6축 로봇이 모든 작업을 수행하고 남는 것은 일부 플라스틱 부품의 마무리 수작업, 구멍의 디버깅 및 커팅 작업뿐이다.

폴리텍의 목표는 공정 전체의 자동화가 아니다. 최대 효율을 달성할 수준의 자동화다. 게르하르트 퓌르스트는 “수작업과 로봇의 공존은 유연성 및 높은 생산성을 가져왔다. 이러한 방식은 자동차 산업에서 고객들이 원하는 가치를 충족하는 높은 수준의 품질을 보장하며, 효율적이다”고 강조했다.

효율성과 품질

스토브리 TX200은 공정 시간을 30%까지 줄였다. 새로운 지그 공사가 수일이 걸리는 반면 이 새로운 로봇은 단 몇 시간이면 충분했다.

또한, 노련한 작업자라면 지게차를 이용해 5분 이내에 클램핑 장치를 교체할 수 있어 다른 모델로의 교체시 발생했던 기계 정지 시간이 로봇의 사용으로 현저히 줄었다.

그리고 로봇 스테이션은 장비 교체의 어려움도 해소했다. 게르하르트 퓌르스트는 “과거 사람의 노동력과 비용이 발생하던 툴과 장비 교체가 이제는 단지 몇 번의 마우스 클릭만으로 가능해졌다”고 강조했다.

이와 동시에 로봇을 사용한 제품의 품질은 정밀하고 완벽했다. 폴리텍카스타일링의 직원들은 고정밀의 100% 반복 정도를 가진 로봇에 깊은 인상을 받았다. 까다로운 OEM 기준에 적합할 정도로 공정의 안정성이 보장됐다.

이 로봇은 공장의 다양한 요구에 완벽하게 적용됐으며, 때문에 직원 및 관리자들은 로봇 스테이션의 투자 가치에 대해 어떠한 의심도 하지 않게 됐다. 게르하르트 퓌르스트는 “스토브리 팀은 많은 시간을 투자해 공정을 완벽하게 파악했고, TX200은 뛰어난 구동 기술로 공정을 훌륭히 만족시켰다”며, “로봇은 먼지가 많은 환경에서도 정밀하고 날렵하면서 매우 안정적이다. 게다가 2.2m의 작업 반경으로 모든 애플리케이션에 안전하게 활용할 수 있다”고 스토브리 TX200을 구매하게 된 이유에 대해 설명했다.

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