기계 제조사 imes-icore의 크리스토프 스타크(Christoph Stark) 사장은 오늘날까지도 최신식 밀링 머신 부문에는 자동화를 해야 할 것이 많이 남아있다고 확신했다.
최근, imes-icore는 새로운 제어 솔루션의 방향을 B&R의 자동화 기술을 기반으로 한 연구개발에서 시작했다. 이 새로운 제어기는 새롭게 디자인한 유니버셜 머신 아키텍처로 처음 구현됐으며, 이에 대한 성능은 이미 imes-icore의 다축 머시닝 센터 적용을 통해 입증됐다.
imes-icore가 유니버셜 플래티넘 아키텍처를 최초로 적용한 Platinum X3 3축 밀링 머신은 실시간 이더넷 프로토콜 POWERLINK가 밀링 머신에서 사용되는 스핀들과 같이 고속으로 제어되는 축 제어를 위한 최적의 지원을 제공한다. 100Mbit/s의 전송 속도와 +/- 100ns의 동기화 정밀도는 네트워크 하나를 통해 제어 로직을 비롯해 로보틱스·CNC·모션제어의 효율적인 조합 및 사용을 가능케 한다. 또한, 이러한 동기화 정밀도는 기존의 자동화 기계보다 훨씬 높은 정밀도를 가지고 있다.
스타크 사장은 향후 자동화가 나아가야할 길에 대해 “복잡한 형상을 만들기 위해 워크 피스의 리-포지셔닝 없이 설계한 5축 머시닝 툴이 최근 경향의 전부는 아니다”라며, “특히, 장시간의 밀링 시간을 필요로 하거나 배치 사이즈가 큰 애플리케이션 사이에선 생산 라인과 플랜트 수준의 시스템이 통합된 기계의 중요성이 더욱 대두되고 있다”고 설명했다.
하지만 일각에선 imes-icore의 플래티넘 시리즈 등을 포함한 기존 CNS 제어기들은 워크피스 측정 및 인그레이빙 등과 같은 추가 기능을 가지고 있지 않다고 지적했다. 스타크 사장은 “효율성, 비용 면에서 바라봤을 때, 기존의 시스템이 소비자 맞춤식의 솔루션 수요에서 다소 개방성이나 유연성에서 부합하지 못한 것은 사실”이라고 덧붙였다. 현재 HMI 디자인의 경우만 하더라도, 기계 제조사나 그들의 고객사에 제공되는 고객맞춤의 가능성은 현저히 부족한 것이 사실이다.
하지만 이제는 완벽하게 재탄생한 플래티넘 아키텍처을 통해 imes-icore의 자동화 솔루션의 개조 또한 가능하게 되는 등 소비자 수요에 보다 유연하게 대처할 수 있게 된 것이다.
12주만에 실현 가능한 고객맞춤화
스타크 사장은 “imes-icore의 목표는 제어 기술의 모든 것을 완벽하게 마스터 하는 것”이라며, “이를 위한 유일한 방법은 고객 맞춤형 솔루션을 신속하고 합리적인 비용으로 구현하는 한편, 10~12주내로 고객에게 흠잡을 데 없이 완벽한 시스템을 제공하는 것”이라고 전했다.
하지만 실제로 이러한 imes-icore의 목표를 이루기 위해선, 우선 플래티넘 아키텍처가 개방성 및 유연성과 함께 관리 또한, 가능해 자체적인 자동화를 실현할 수 있어야 한다.
스타크 사장은 “B&R은 이 모든 것을 완벽하게 성공시켰다”며, “B&R은 imes-icore의 파트너로서 최신의 기술을 선보였으며, 우리의 고객사에게 이익이 될 수 있는 다양한 솔루션 지원을 제공했다”고 덧붙였다.
이렇듯 B&R의 적극적인 지원에 힘입어, imes-icore는 각 기계가 필요한 제어 솔루션을 개발하는 한편, 이에 대한 전문적 기술 및 지식도 신속하게 수집할 수 있었다.
자동화 구성 요소로서의 CNCimes-icore의 새로운 제어 솔루션은 B&R의 CNC 기능을 포함해 표준 패키지인 GMC 콘셉트를 기반으로 하고 있다.
B&R은 머시닝 및 핸들링 프로세스에 모두 동일하게 적용할 수 있는 GMC를 개발했다. 이 플랫폼은 모션 제어, 시퀀스 제어, 드라이브와 세이프티 기술 뿐 아니라 HMI도 포함하고 있으며, 하나의 통합 시스템에 다양한 통신 인터페이스를 갖추고 있다. 특히, 하드웨어 컴포넌트와 이에 해당하는 소프트웨어 기능을 제공하는 플랫폼을 기반으로 한 표준 CNC 패키지는 CNC 기계에 없어선 안될 필수요소라 할 수 있다.
고객 맞춤형 CNC 패널
15인치 세로형 디스플레이 장치의 CNC 패널은 기계 조작을 위한 키들은 물론, 핸드휠 장치까지 장착하고 있다. 또한, 이러한 CNC 패널은 고객사의 요구 사항에 부합할 수 있도록 사용자 최적화가 가능한 것은 물론, 기계 제조사나 엔드유저의 요구사항에 부합할 수 있는 맞춤화를 실현할 수 있는 것이 특징이다.
HMI 애플리케이션과 프로그램된 소프트웨어 기능을 포함하면서, 개발 프로세스는 효율적인 운영이 가능하게 됐다. 또한, 이러한 프로세스는 기계 제조사의 필요에 따라 수정은 물론 CNC 소프트웨어의 개방도 가능하다.
imes-icore는 제어와 HMI 애플리케이션 실행을 위한 플랫폼으로 B&R의 강력한 산업용 PC인 Automation PC 910 시리즈가 가장 적격이라고 판단했다.
또한, imes-icore는 세이프티 기능이 통합된 SafeLOGIC 제어기도 플랫폼으로 선택했다.
ACOPOSmulti 시리즈에 의해 동작하는 다이내믹한 모션 제어는 빠르고, 실시간으로 운영되는 Ethernet POWERLINK로 네트워크가 구성돼 있으며, 세이프 및 표준 IO 모듈 또한 이 네트워크에서 제어기와 연결돼 있다.
제어기 하나로 모든 액추에이터 제어
모듈화된 아키텍처는 다양한 종류의 기계들에 쉽고 빠르게 적용할 수 있다. 스타크 사장은 “B&R의 선진적인 기술을 통해 최소한의 소프트웨어 수정만으로 스텝핑, 서보, 리니어 모터 등 모든 종류의 액추에이터 제어가 가능하다는 것이 감사할 따름”이라고 전했다. imes-icore가 그동안 절실히 바랐던 특징들을 통해 플래티넘 아키텍처는 고객들이 보통의 스핀들 드라이브나 리니어 모터를 자유롭게 선택할 수 있도록 디자인될 수 있었다.
이를 통해 계층적 구조를 가진 축들은 경량화와 함께 견고성과 정밀성을 함께 취할 수 있게 됐다. 특히, 이 축들은 외부에서 가하는 충격을 흡수하고, 기계 수리에 걸리는 지연시간을 최소화할 수 있도록 설계됐다.
이와 더불어, imes-icore의 플래티넘 아키텍처는 고객사의 요구사항에 유연하게 대응할 수 있도록 설계됐다. 이를 위해 imes-icore는 스핀들 드라이브와 리니어 가이드 레일과 같은 자동화 컴포넌트를 제조하는 독일의 ISEL 그룹의 회원으로서 각 계열사들의 지원을 제공받고 있다.
현장에서 증명된 제어기 기능
이미 현장에서 사용중인 40대 이상의 밀링 머신은 B&R의 강력한 새로운 제어 솔루션을 특징으로 하고 있다. 이로 볼 때, 비용 및 성능 대비 측면에서도 압도적인 효율성을 보인다는 점은 더 이상 놀랄 만한 일은 아니다.
하지만 imes-icore는 여기서 안주하지 않았다. 스타크 사장은 “imes-icore는 워터젯과 레이저 커팅 머신에도 B&R의 제어기를 적용할 것”이라고 공표했다. imes-icore는 또한 개방형 CAD/CAM 소프트웨어를 통합하는 작업을 진행하고 있으며, 향후에는 ERP 시스템도 통합할 계획이다. 이와 함께 imes-icore는 자동화 사업 범위 확장의 일환으로 레이저 인그레이빙 헤드와 함께 통합 제어기 개발을 완료했다.
스타크 사장은 “이번 프로젝트를 통해 imes-icore는 각 워크피스의 시작부터 완료까지 완벽한 프로세스와 검사가 가능한 밀링 머신 개발을 위한 첫걸음을 내딛을 수 있었다”며, “이번 프로젝트에 B&R을 파트너로 선택한 것에 대해 올바른 결정이었다고 생각하고 있다. B&R은 산업 자동화에 있어서 전문적인 역량을 가지고 있으며, imes-icore가 지난 수 년 동안 CNC 현장에서 겪었던 경험과 시장을 완벽하게 이해하고 있다”고 전했다.
B&R산업자동화 제공
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