금속 제조업체인 Groupe Gravel은 로봇 시스템을 도입함으로써 다양한 제품군의 소량 생산에 대한 절단 및 용접 작업을 수익성 있게 자동화할 수 있었습니다. Robotmaster 툴을 사용함으로써 CAD 모델에서 자동 경로 생성이 가능하여 프로그래밍 시간이 크게 단축되었습니다.
퀘벡에 본사를 두고 있는 기계 가공 및 금속 가공 제조업체인 Groupe Gravel은 40년의 경험을 갖춘 가족 경영 기업으로, 맞춤형 생산 및 수리 서비스를 위한 원스톱 서비스를 제공합니다. 지난 5년 동안 사내 설계 엔지니어링 및 리버스 엔지니어링을 통한 부품 최적화에서 시작하여, 용접, 절단, 기계 가공을 포함한 생산 과정과 철저한 테스트 및 품질 관리, 그리고 현장 외 설치 및 수리 서비스에 이르기까지 사장인 Laurent Gravel의 비전인 통합형 턴키 서비스 제공을 실현하며 성장해 왔습니다. 1,000 ft² 규모에서 20,000 ft² 규모의 작업장으로 성장하면서 30명의 직원을 고용하게 되었습니다. Groupe Gravel의 고객들은 대부분 단일 장치, 단일 프로젝트용 맞춤형 부품, 기존 부품의 교체, 개선 또는 수리를 필요로 합니다. 생산 배치는 대부분 1개 단위이며, 10개를 초과하는 경우는 매우 드뭅니다.
2013년 Laurent Gravel은 CNC 기계 가공 작업장만큼 정밀하고 효율적인 절단 및 용접 작업이 필요하다고 결정했습니다. Gravel은 CNC 작업 경험이 있었지만, 소량 생산에 적합한 절단 및 용접 기술 활용을 통해 경쟁력을 강화하고자 했습니다. 정밀도와 품질 모두 해당 작업장에 매우 중요했으며, 최소한의 작업과 처리 과정으로 처음부터 정확하게 작업하는 것이 매우 중요했습니다. 즉, 속도, 정확도, 프로그래밍뿐만 아니라 생산 과정도 신중하게 고려해야 하는 요소였습니다. Groupe Gravel은 대형 공작물에 플라즈마 절단 및 용접을 수행할 수 있는 로봇 작업 셀을 설치하는 데 2년을 투자했습니다. 로봇 경험이 전혀 없던 Gravel은 로봇 작업 셀이 생산 요건을 충족하는 데 있어 더 높은 정밀성과 품질로 더 빠른 응답 시간을 제공할 것이라고 확신했습니다.
Groupe Gravel은 대형 공작물의 아크 용접을 위해 10피트 도달 거리를 제공하는 FANUC M-710 ic 20L 롱 암 로봇을 선택했습니다. 이 로봇은 ESAB SP-150 PLASMARC 플라즈마 절단 시스템 및 Lincoln Electric Power Wave 455M 로봇 아크 용접 패키지와 통합되었습니다. 이 로봇에는 긴 도달 거리가 장착되어 있었지만, Groupe Gravel이 취급하는 대형 튜브형 부품의 절단 및 용접을 가능하게 하기 위해 회전 포지셔너가 필요했습니다. 초기 로봇 설치 후 6개월 만에, 0.5톤의 적재 용량을 갖춘 2축 포지셔너가 추가되었습니다.
Robotmaster의 맞춤형 전문 교육 프로그램을 통해 Laurent와 그의 팀은 단 5일의 교육을 이수한 후에 Robotmaster 절단 및 용접 패키지로 로봇을 프로그래밍했습니다. Robotmaster 툴은 CAD 모델에서 빠른 경로 생성을 가능하게 하고 절단 또는 용접을 위한 최적의 툴 방향을 자동으로 설정합니다. Robotmaster의 인터랙티브 시뮬레이션 환경을 통해 Gravel의 플라즈마 절단 전문가들은 자동화를 보완하면서 기술 노하우와 축적된 전문 지식으로 인간적인 감각을 발휘할 수 있었습니다. 간편한 그래픽 인터페이스를 통해 자연스럽고 효율적인 수작업 개입이 가능해졌으며, 이를 통해 경로, 건 측면 기울기, 푸시 풀 각도 및 기타 경로 및 포인트별 설정을 최적화할 수 있습니다.
Groupe Gravel의 경우 절단 및 용접 경로의 자동 생성과 건 방향 제어로 부품 품질이 개선되고 프로그래밍 시간이 대폭 단축되었습니다. Robotmaster 애플리케이션 팀, 로봇 통합업체인 Avant-Garde Technologies(AGT) 및 Groupe Gravel은 복잡한 아크 용접 매개변수의 프로그래밍을 위해 특별히 맞춤화된 프로세스 스트림을 개발하기 위해 협력했습니다. 용접 시작 및 종료 명령을 제어하고, 용접 스케줄 번호를 선택하며, 위빙 및 심 추적을 제어하기 위한 화면이 제공되었습니다. Gravel이 2축 회전 포지셔너를 추가했을 때, 회전축을 로봇 동작과 연동시키는 과정은 프로그래밍에 새로운 수준의 복잡성을 더했습니다. Robotmaster 회전축 관리 도구를 통해 Groupe Gravel은 고정 인덱싱 모드 또는 동시 7축 및 8축 모션으로 프로그래밍하고, 로봇과 회전축 제어를 통합하여 도달 범위, 특이점, 충돌 및 조인트 제한 사항을 최적화하여 해결할 수 있도록 했습니다.
Groupe Gravel은 Robotmaster 채택 이후 프로그래밍 능력을 3배로 크게 향상시켰습니다.
Robotmaster는 Gravel의 프로그래밍 시간을 4-6시간에서 90분으로 급속히 단축시켰습니다.
Groupe Gravel은 Robotmaster를 통해 부품 품질을 크게 향상시켰습니다(정밀도 향상 및 절단 매개변수 제어 개선).
작업장의 안전성 및 청결성 개선.
Groupe Gravel은 수익성을 향상시켰습니다(절단 생산의 75%를 아웃소싱했지만 현재는 10%로 줄였습니다).
경쟁력 있는 생산 라인을 운영하기 위해 제조 분야는 로봇을 빠르게 도입하고 있습니다. Robotmaster와 같은 완전 통합형 프로그래밍 소프트웨어를 통해 제조업체는 이 기술을 로봇 애플리케이션에 쉽게 통합할 수 있습니다.
