솔루션

III. 핵심 과제

대규모 생산에서 고객이 직면한 문제점은 시장 경쟁력을 직접적으로 제한했으며, 구체적으로 다음과 같이 나타났습니다:

1. 클램핑 및 위치 편차로 인한 높은 손실 발생: 다이얼 인디케이터로 블랭크를 수동으로 정렬하는 작업은 작업자의 경험에 의존하기 때문에 공작기계 한 대에서 클램핑하는 데 최대 5분이 걸릴 뿐만 아니라 위치 정확도가 ±0.1mm에 불과하여 블랭크의 불균일한 가공 허용오차의 영향을 상쇄할 수 없습니다. 이전에는 다음과 같은 이유로 인해 월 평균 블랭크 스크랩이 발생했습니다. 가공 여유량 부족 그리고 치수 허용 오차 범위 초과 300개 이상에 달했습니다. 단일 공백 비용 150위안을 기준으로 연간 손실 비용은 540,000위안을 초과했습니다.
2. 오프라인 검사의 지연 및 한계: 오프라인 검사는 5%의 배치 샘플만 검사하여 기계 열 변형, 공구 마모 및 블랭크 공차 변동과 같은 동적 변수를 실시간으로 포착하지 못했습니다. 공작 기계 스핀들의 열 변형으로 인해 배치에 포함된 1,000개 이상의 제품의 동심도가 공차를 벗어난(>0.1mm) 사건이 발생했습니다. 이 문제는 모든 제품이 가공된 후 오프라인 검사 중에야 발견되어 15만 위안 이상의 직접적인 손실이 발생하여 자동차 제조업체의 납기 일정에 영향을 미치고 고객이 청산 손해의 위험에 노출되었습니다.

멀티 배치 생산의 일관성 문제: 고객은 매달 20개 이상의 휠 허브 모델을 교체해야 합니다. 기존 모드에서는 모델을 변경할 때마다 얼라인먼트 파라미터를 다시 조정해야 하며, 디버깅 주기는 2~3시간이 소요됩니다. 또한 디버깅 정확도가 작업자마다 다르기 때문에 동일한 모델 제품의 주요 치수에서 일관성 편차가 커서 자동차 제조업체의 불만 비율이 3%에 달합니다.

IV. 솔루션

고객의 핵심 고충을 타겟팅하여 특별 기술 팀을 구성하고 다음과 같은 통합 솔루션을 맞춤화했습니다. 공작 기계 터치 프로브 + 전용 측정 소프트웨어 고객의 10대의 수직 머시닝 센터(모델: VMC850) 및 휠 허브 가공 공정의 장비 파라미터를 기반으로 합니다. 이 솔루션은 가공 전 데이텀 보정 및 가공 중 동적 모니터링의 전체 공정 범위를 달성하며, 구체적인 측정 방법은 다음과 같습니다:

다중 모델에 대한 신속한 모델 변경 적용(추가됨): 다양한 휠 허브의 측정 포인트, 보정 로직 및 공차 표준이 시스템에 미리 설정된 모델 데이터베이스가 고객에 맞게 사용자 정의됩니다. 모델 변경 시 재디버깅 없이 공작 기계 조작 패널에서 해당 모델 프로그램만 호출하면 되므로 모델 변경 시간이 2~3시간에서 15분 이내로 단축되고 생산 유연성이 크게 향상됩니다.

클램핑 및 포지셔닝을 위한 동적 보정 시스템: 블랭크 클램핑 후 공작 기계가 자동으로 프로브 측정 프로그램을 트리거합니다. 프로브는 루비 스타일러스를 통해 휠 허브 중심 구멍의 내벽에 고르게 분포된 4개의 특징점을 정확하게 수집하고, 시스템은 피팅을 통해 실제 중심 좌표를 계산합니다. 장착 끝면의 5개의 기준점(가장자리 및 중앙 영역 포함)을 동시에 감지하고 끝면의 평탄도 및 높이 편차를 분석하여 완전한 위치 편차 데이터를 생성합니다. 시스템은 측정된 데이터를 이론적 프로그래밍 좌표와 실시간으로 비교하고, X/Y/Z 3축 보정 파라미터를 자동으로 생성하여 공작기계 제어 시스템에 업로드합니다. 전체 프로세스에서 수동 개입이 필요하지 않으며 클램핑 데이텀 위치 정확도를 ±0.02mm 이내로 안정적으로 제어합니다.

실시간 진행 중 모니터링(추가됨): 고가의 휠 허브 모델의 경우 가공 중 핵심 치수에 대한 추가 무작위 검사 기능이 구성됩니다. 황삭 가공 후와 정삭 가공 전에 프로브가 보어 직경 및 스텝 높이와 같은 핵심 치수를 자동으로 측정합니다. 치수 편차가 사전 설정된 임계값(±0.03mm)을 초과하면 시스템은 즉시 가공을 일시 중지하고 경보를 발동하는 동시에 공구 마모 보정 제안을 제공하여 부적합 제품의 일괄 생산을 방지합니다.

V. 애플리케이션 성과

DOP40 공작 기계 터치 프로브의 도입으로 고객은 품질, 효율성 및 비용이라는 세 가지 측면에서 상당한 혁신을 이루었으며 구체적인 결과는 다음과 같습니다:

생산 비용 대폭 절감: 블랭크 스크랩 비율이 기존 0.75%에서 0.1%로 감소하여 월 스크랩 손실이 약 45,000 CNY 감소하고 연간 비용이 540,000 CNY 이상 절감됩니다. 오프라인 검사 작업량이 70% 감소하여 검사관 2명을 핵심 생산 업무에 배치하고 인건비를 간접적으로 15% 절감할 수 있었습니다. 동적 보정 덕분에 공구 마모가 더욱 균일해져 공구 수명이 20% 연장되고 소모품 비용이 더욱 절감됩니다.

품질 정밀도와 일관성의 이중 개선: 핵심 휠 허브 치수의 동심도를 기존 0.1mm에서 0.04mm로 최적화하고, 엔드 런아웃을 ±0.03mm 이내로 제어하며, 핵심 치수의 적격률을 96.5%에서 99.8%로 높였습니다. 다중 배치 제품의 치수 변동 범위는 60%로 감소하고, 자동차 제조업체의 불만 비율은 0.2% 이하로 낮아졌으며, 고객은 업그레이드된 인증을 성공적으로 통과했습니다. 고품질 공급업체 합작 자동차 제조업체에 의해 설립되었습니다.

생산 효율의 실질적인 최적화: 공작기계 한 대의 클램핑 및 정렬 시간이 5분에서 45초 이내로 단축되어 교대 근무(8시간) 당 생산 능력이 22% 증가합니다. 다품종 변경 효율은 87.5% 향상되어 매월 3~5건의 소량 주문을 더 수행할 수 있으며, 가동률은 기존 85%에서 95%로 증가합니다.

VI. 고객 평가

“Qidu의 공작 기계 터치 프로브 솔루션은 대규모 생산에서 정밀도와 효율성 사이의 모순을 정확하게 해결했습니다. 클램핑 및 위치 결정의 자동화와 고정밀 덕분에 숙련된 작업자에 대한 의존도를 완전히 없앴고, 주요 치수의 검증률이 꾸준히 향상되어 자동차 제조업체를 지원하는 데 있어 경쟁력을 갖추게 되었습니다. 기술팀의 맞춤형 서비스와 신속한 대응은 우리에게 전문 기술 지원의 깊은 경험을 제공했으며, Qidu는 장기적인 협력 파트너로서 가치가 있습니다.”— 고객사의 생산 기술 이사, 장 씨