[FEMS 도입으로 무엇이 변하는가?] ‘EneSCOPE’로 에너지 절약 대응 추진 전기기술 3월호에서는 공장 에너지 관리 시스템(FEMS)에 대해 특집으로 꾸몄다. 일본의 DIC 그룹에서는 2008~2012년에 걸쳐 5년간 에너지 원단위의 평균을 1990년도의 80% 이하로 한다는 CSR 방침을 추진하고 있다. 당사의 카시마 공장에서도 CSR 방침에 따라 다양한 노력을 해 왔지만, 어느 단계부터는 성과가 제자리를 맴돌고 있는 상태가 이어지고 있다. 이러한 상황을 극복하기 위해 카시마 공장에서는 2012년, ‘에너지 절약 추진을 위한 체제 정비’, ‘전력·증기의 가시화’라는 명목 하에, 공장 내에 설치된 각종 계측기기에서 수집한 데이터를 인트라넷을 통해 원동 부문으로 집약시키고, 이를 에너지 소비량을 관리·해석할 수 있는 알비스(주)의 에너지의 가시화 시스템인 ‘EneSCOPE’를 도입했다. 이 글에서는 에너지의 가시화 시스템인 ‘EneSCOPE’을 도입해 에너지 절약을 실천하고 있는 사례를 소개한다.
[FEMS 도입으로 무엇이 변하는가?] 에너지 관리 · 해석 시스템 ‘EneSCOPE’ 전기기술 3월호에서는 공장 에너지 관리 시스템(FEMS)에 대해 특집으로 꾸몄다. 에너지 절약 활동을 활발히 진행하기 위해서는 에너지 관리자뿐 아니라 공장의 직원 모두가 에너지 사용 상황을 확인하고, 각자 행동으로 옮기는 것이 중요하다. EneSCOPE는 에너지 사용 상황이 그래프로 표시되기 때문에 누구나 이해하기 쉽다. 또 범용 Web 브라우저를 사용하기 때문에 PC 화면으로도 쉽게 열람이 가능하다. 특히 에너지 절약에 대한 관심사는 각자 다르다. EneSCOPE는 어느 범위의, 어느 에너지를, 어떻게 볼 것인지를 사용자가 자유롭고 간단하게 조작할 수 있다. 그래프의 표시 대상은, 폴더와 그래프 아이콘으로 표시되는 메뉴에서 선택한다. 메뉴는 관리자가 자유롭게 설정할 수 있기 때문에 플로어별, 부서별 등 찾기 쉽도록 설정하면 된다. 이 글에서는, 원하는 데이터를 원하는 형식으로 보여주는 EneSCOPE 소프트웨어에 대해 알아본다.
[FEMS 도입으로 무엇이 변하는가?] FEMS(공장 에너지 관리 시스템)란 전기기술 3월호에서는 공장 에너지 관리 시스템(FEMS)에 대해 특집으로 꾸몄다. 공장설비 중에서 수변전설비, 공조·위생설비와 조명설비를 포함한 ‘유틸리티 설비’의 에너지 관리는, 이미 빌딩에서 널리 보급된 BEMS 기술로 실시할 수 있지만, 물건을 생산하는 공장의 경우에는 유틸리티 설비뿐만 아니라 생산설비도 설치돼 있는데 생산설비가 소비하는 에너지의 양이 상당하다. 이들 생산설비는 생산하는 물건에 따라 도입되는 설비가 크게 달라지기 때문에 획일적인 에너지 관리 시스템으로는 운용이 어려웠다. 또 생산설비의 경우, 제품의 품질을 유지하고 향상하는 것을 최우선하면서 에너지 절약에 적극적이지 않았다. 그런 면에서, 제품의 품질을 확보하면서 생산설비에서의 에너지 절약을 도모하는 방법으로 고안된 것이 바로 FEMS다. IT화의 급속한 보급으로 인해 FEMS의 개념·적용 범위는 종래에 비해 큰 확산을 보이고 있으며, 그중에서도 ‘환경보전 시스템’으로서의 활용이나 스마트그리드와의 연계를 통해 ‘지역의 에너지 소비의 효율화·최적화’ 등에도 활용되고 있다. 이 글에서는 FEMS의 정의나 보급을 위한
[난성형 수지의 성형 극복 요점] 난성형 수지의 금형 설계 시험제작에서부터 양산에 걸쳐 성형 불량이 발생하기 쉽고 금형의 수정을 반복해야 하기 때문에 제품의 완성이 잘 되지 않거나, 시험제작 없이 양산 성형을 하면 성형 불량에 의해 저해되거나 한다. 이러한 난성형이라고 불리는 범주의 수지의 경우에는 성형 불량을 미연에 방지하기 위해 금형 설계에서는 여러 가지 외관 불량·치수 및 형상 불량·성형품 성능 불량에 대해서 생각되는 주요인을 피해야 한다. 이를 위해 부품 설계의 컨커런트 설계와 같이 재료 기술·재료역학적 형상 설계·금형 설계·성형 기술·계측 평가 기술이 고도로 일체화된 종합 기술을 활용하는 것이 필수이다. 이들의 성형 불량 발생 미연 방지 대책에는 불량 발생을 피하기 위해 필요로 하는 성능을 갖는 성형 설비와 같은 하드웨어적인 것과 천차만별의 수지 등급 및 성형품 형상의 양산 성형 사례 연구에 의해 구축된 노하우적이라고 할 수 있는 정량적 원칙(기술 표준)에 의한 성형품 형상·금형 구조의 설계 기술인 소프트웨어적인 것으로 나누어 생각할 수 있다. 이 글에서는 일간공업신문사 형기술지에 게재된 타카노기술사사무소의 타카노 키쿠오 소장이 저술한 난성형 수지의
[플라스틱 사출성형 금형의 메인티넌스] 언더컷 구조부의 메인티넌스 언더컷(금형을 한 방향으로 오픈하는 것만으로는 성형품을 꺼낼 수 없는 형상)이 있는 금형에서는 언더컷 처리에 시간이 걸리기 때문에 성형 리사이클이 길어진다. 메인티넌스의 포인트는 언더컷 처리가 잘 되도록 윤활을 잘 하는 것이다. 성형품을 금형에서 꺼내기 위해서는 빼기구배가 필요하다. 빼기구배가 없거나 또는 매우 적은 성형품은 언더컷으로 간주한다. 언더컷의 성형품은 언더컷 처리에 대응하는 특별한 금형 구조가 필요하다. 단, 성형 사이클이 길고 금형의 고장 등의 성형 문제도 많다. 성형품의 설계에서는 우선 퍼팅 라인을 결정하고, 그 선을 경계로 하여 빼기구배를 붙인다. 빼기구배 부족에 의한 성형 트러블은 매우 많다. 블랭킹을 좋게 하기 위해 성형 조건을 바꾸는 경우가 있는데, 금형의 불량을 성형 조건으로 커버하는 것은 어렵다. 또한 빼기구배 부족을 금형에 이형제를 도포하여 커버하는 경우도 있다. 이 글에서는 일간공업신문사 형기술지에 실린 아오바기술사사무소 아오바 타카시 소장이 저술한 사출성형 금형의 언더컷 구조부의 메인티넌스에 대해서 설명한다.
[최신 일본의 형기술 정보] 전극 설계 CAD와의 데이터 연계 효율화 툴 EPX란 ‘Electrode Position eXchange format’의 약자로 CAD/CAM에서 형조 방전가공기로 가공 데이터를 주고받기 위해 책정된 통합 포맷이다. 형조 방전가공에서는 가공기의 메이커·기종마다 가공 정보의 설정 방법이 다른 케이스가 많아, CAD/CAM으로 설계한 전극의 3차원 형상 데이터가 존재하고 있어도 방전가공용의 지시서를 장표 소프트웨어나 2차원 CAD에서 새롭게 작성·인쇄하여 형조 방전가공기에 손으로 입력하는 작업이 주류였다. 그렇기 때문에 입력 데이터의 검증을 실기로 할 필요가 있어 그 공수가 부담이었다. 이 현상을 근거로 일본금형공업회 동부지점에서 방전가공기 메이커, 금형 메이커, 소프트웨어 벤더로 구성되는 워킹 그룹(EPX-WG : http://east.jdmia.or.jp/epxwg/index.html)을 발족, 방전가공에 관한 통합 포맷을 책정했다. 2004년 7월에 EPX Ver.2.0을 공개, 현재는 보급 촉진에 노력하고 있다. 이 글에서는 일간공업신문사 형기술지에 실린 아르모니코스의 우사미 슈고가 저술한 전극 설계 CAD와 방전가공기의 데이
[최신 일본의 형기술 정보] 전극 설계 CAD와의 연계를 활용한 방전가공 금형 제조에서 급속한 발전을 지속하고 있는 아시아 여러 나라들은 적극적으로 CAD/CAM을 활용한 금형 제작을 하고 있다. 복잡한 가공 기술을 필요로 하고, 수작업이 많은 방전가공에서도 머시닝센터에 의한 절삭가공과 같이 CAM에 의한 가공 프로그램 작성 요구가 높아지고 있다. 한편, 일본에서는 한층 더 방전가공에 대한 효율화를 목표로 하여 CAD/CAM의 이용이 주목되고 있다. 이들에 대응하기 위해 동사의 방전 CAM인 EDcam은 점점 진화하여 전 세계에 많은 유저들이 활용하고 있는데, 최근에는 더욱 효율화를 추구하여 전극 설계 CAD와 방전 공정의 데이터 연휴를 목적으로 하는 EPX에 대한 관심도 높아지고 있다. 이 글에서는 일간공업신문사 형기술지에 실린 마키노후라이스제작소의 칸나 유미타로가 저술한 EPX에 의한 CAD 데이터의 연휴를 활용한 방전가공을 소개한다.
[최신 일본의 형기술 정보] 금형가열장치에 의한 소성가공성의 대폭 향상 단조가공은 가열 온도에 따라 냉간과 열간으로 크게 분류되며, 또한 성형 정도 향상·조직 및 특성 개선을 목적으로 하여 저온화한 온간 성형이 많이 사용되고 있다. 열간단조에서는 재료 연성을 중요시하기 때문에 철강 재료는 1,150℃까지도 가열한다. 그러나 금형은 표면온도에서 200℃ 정도에 머물러 있다. 따라서 소재와 금형의 온도차는 900℃ 이상이나 되고, 단조가공 중에 성형품이 형과의 접촉에 의해 온도가 저하함으로써 금형의 볼록 형상에 소재가 식입하여 이형할 수 없게 되어 빼기구배가 반드시 필요하게 된다. 빼기구배는 보통 1~3° 레벨이 필요해지고, 많은 절삭가공을 필요로 한다. 또한 금형의 코너부 등은 금형재 템퍼링 온도 이상으로 상승 연화하여 형 수명을 짧게 하는 문제가 있다. 철강 재료에서는 소재 온도를 약 800~900℃까지 저하시킨 온간단조의 채용이 확대되고 있다. 이 글에서는 일간공업신문사 형기술지에 실린 큐슈공업대학의 나카무라 카츠아키, 스즈키 히로시가 저술한 금형 가열장치에 의한 소성 가공성의 대폭 향상에 대해서 소개한다.
[최신 일본의 형기술 정보] 5축가공기에 의한 새로운 가공 방법의 제안 5축가공기의 도입이 진행되어 보다 가까워진 5축가공. 금형 분야에서는 분할가공에 사용되는 경우가 많고, 공구의 돌출 길이를 최적으로 설정하여 가공 조건의 향상이나 공구 종류, 개수의 절감에 공헌하고 있다. 이것만으로도 충분히 효과가 있지만, 이번에는 이 분할가공에 동시 4축가공을 더하여 더욱 고능률 가공이 가능해진 사례를 소개한다. 이번에는 경사축을 고정하고, 회전축을 연속 회전시키는 동시 4축가공 방법을 이용했다. 이것은 비교적 간단히 NC 데이터를 출력할 수 있고, 또한 간섭이 발생하기 어렵다. 동작은 선삭가공에 가깝고, 쓸데없는 움직임도 적다. 5축가공기를 분할가공에 이어서 간단히 사용할 수 있는 방법이라고 할 수 있다. 또한 3축가공에서는 공구를 끝단에서부터 중심 부근까지 폭넓게 사용하는 것에 대해, 경사축을 고정함으로써 공구의 사용 위치를 파악하기 쉽고 범위를 한정적으로 할 수 있다. 이 글에서는 일간공업신문사 형기술지에 실린 마키노후라이스제작소의 오마 켄지, 카마노 다이스케가 저술한 5축가공기에 의한 새로운 가공 방법에 대해서 소개한다.
[프레스·단조 금형과 성형 기술] 하이브리드 금형에 의한 수율의 추구 오늘날 금형업계는 국내외를 불문하고 경쟁의 소용돌이 한가운데에 있으며, 경쟁은 날로 치열해지고 있다. 앞으로의 살 길을 고려할 때에 경쟁에서 중요한 것은 가격, 품질 혹은 납기 등이 되는데, 무엇을 하던지 이 3가지로부터 벗어날 수 없다. 또한 모든 분야에서 디지털화된 결과, 보이지 않는 것을 볼 수 있게 되어 금형 장인의 기술을 빼앗기는 현실 속에서 아날로그로 헤쳐 나갈 수 있는 범위가 매우 좁아지고 있다. 앞으로 사람·물건·돈이 반드시 필요하다고 하면서도 특히 자금력이 있으면, 생각한 대로 금형을 만들 수 있는 시대가 됐다고 생각한다. 이러한 의미에서도 소기업의 금형 제조는 점점 더 어려운 국면에 맞닥뜨려 있다. 프레스 가공이라고 하면 순차이송 금형이 일반적이지만, 수율을 생각하면 도저히 납득이 되지 않는 부분이 나오게 된다. 트랜스퍼 가공을 고려해도 모든 문제 해결은 되지 않는다. 이에 순차이송의 이점과 트랜스퍼의 이점을 합체(하이브리드)하는 것이 효과적인데, 여기에는 무엇보다 수율을 제일로 생각하여 전개 치수와 동일하게 하는 것이 궁극의 과제이다. 이 글에서는 일간공업신문사 형기술지
[프레스·단조 금형과 성형 기술] 서보 프레스를 활용한 새로운 단조 공정 서보 프레스는 자유도가 높은 모션 설정과 높은 동정도를 가지는 우수한 특징을 가지고 있으며, 정밀 부품을 취급하는 기업에서 주목해야 할 미래 기술 중 하나로서 화제가 되어 왔다. 서보 프레스 도입의 확대는 판금 및 판성형 분야에서부터 추진되어 다양한 제품에 대한 적용, 응용이 사례로서 보고되어 있다. 그러나 단조 분야에서는 아직 한정된 사례밖에 보고가 되어 있지 않은 상황이다. 이에 최근에는 혁신적인 고부가가치 단조 부품의 개발 요구가 높아지는 것에 대응하는 동시에, 지금까지보다 고성능을 희망하는 유저에도 대응하기 위해 프레스 메이커에 의한 서보 프레스의 적극적인 개발이 추진되고 있다. 단조 공정 설계에서 CAE 기술은 시행착오 절감에 의한 설계 효율의 향상이나 불량 원인의 구명과 대책안의 적확한 평가에 의한 실현성 높은 공정 개선에 도움이 되는 중요한 역할을 하고 있다. 특히 이번에 소개하는 서보 프레스의 단조에서는 프레스 모션의 취급이 필요하게 되고, 공정 설계의 자유도가 높아지기 때문에 CAE 기술을 이용한 공정의 사전 검증이나 평가 정보는 설계 개발에 없어서는 안 되는 것이라고
[프레스·단조 금형과 성형 기술] 단조에 의한 고정도 헬리컬 기어의 개발 최근 일본 아베노믹스의 금융 완화 정책은 경제 개선을 보이고 있으며, 대기업을 중심으로 한 자동차 메이커나 Tire1 메이커는 모두 외환의 영향에 의해 큰 수익을 올리고 있다. 그러나 이 수익은 생산 대수를 늘려서 이익을 낸 것이 아니라 마른 걸레를 짜는 것 같이 엔고 대책의 피와 땀의 결정체라고 할 수 있다. 중소기업은 이러한 외환의 혜택을 받지도 못하고 현재 지속되고 있는 해외의 현지 조달에 의해, 앞으로는 한층 더 일본 국내 및 해외 로컬 단조 메이커와 치열하게 경쟁하게 될 것이다. 그러므로 일본 내에서 경쟁력 있는 제조업체로 살아남기 위해서는 다품종 소로트를 효율적으로 생산하여 한층 더 고부가가치를 만들어 가는 것이 열쇠이다. 그렇기 때문에 국가의 보조나 위탁 연구 개발은 일본 내에서 살아남기 위한 중요한 프로젝트이다. 이 글에서는 일간공업신문사 형기술지에 실린 카미이타 소세이의 아리마 타츠오가 저술한 서보 프레스로 대응한 개발 사례를 소개한다. 사용 기계는 코마츠산기제 냉간단조용 서보 프레스 ‘H1C 630’으로, 그 외관 및 특징적인 기구를 그림에 나타냈다.
[프레스·단조 금형과 성형 기술] 하이텐재의 성형 과제와 대책 최근의 환경 문제를 배경으로 각 자동차 메이커에서는 차체의 경량화를 위한 골격 부품 재질의 고강도화 요구가 높아져 하이텐재의 적용 확대가 추진되고 있다. 1998년 이전에는 성형하는 제품의 하이텐재 적용 비율이 3% 정도였지만, 하이텐재 적용이 급속히 확대되어 2004년 이후에는 80% 이상이 하이텐재가 되었고 더구나 그 대부분이 590~980MPa급이다. 하이텐재의 성형 과제로서는 주로 균열이나 스프링백 등의 성형품 품질을 숙성하는 기간에 영향을 미치는 과제와 성형 공구의 마모나 절삭날 결손 등의 금형 내구성에 영향을 미치는 과제를 들 수 있다. 품질 숙성의 과제는 성형 시에 발생하는 균열이나 스프링백을 조기에 예측하여 불량의 리스크를 절감하는 대책을 제품 설계나 금형 설계 등의 개발 상류 영역으로 피드백시키는 CAE 이용 기술의 진화와 피가공재의 기계적 특성값에 의존하는 성형한계를 금형 사양에 의해 향상시키는 성형 방법의 개발, 스프링백을 억제시키는 성형 방법의 개발에 의해 하이텐재 적용 부품의 양산 안정 개시를 가능하게 했다. 지금은 앞으로 더 높아질 골격 부품의 고강도화 요구와 개발 리드타
[프레스·단조 금형과 성형 기술] 프레스 가공의 고도화 리먼 쇼크, 동일본 대지진, 유럽의 일부 경제 위기, 그리고 최근 급격한 환율 변동 등은 일본 제조업에 큰 영향을 미치고 있다. 제조업 전반이 어려운 상황에 있는 것은 변함없지만, 희망의 조짐도 보이는 가운데 긍정적인 활동이 이어지고 있다. 2006년 책정된 ‘소형재 산업 비전’은 최근 다양한 변화를 근거로 2013년 4월에 ‘신소형재 산업 비전’으로 책정됐다. 또한 2013년 7월에 ‘2013년판 제조업 백서’가 출간됐다. 이 백서는 일본 제조업 전반의 현상에 관련하여 당면한 과제와 전망을 서술하고 있다. 1990년대 이후 일본 경제가 버블 붕괴 후의 상태에서 벗어나지 못하고 있는 가운데 인근 국가 신흥기업의 약진, 그리고 제품의 범용화에 의해 일본이 특기로 해온 분야에서 치열한 가격 경쟁이 일어나고 제조산업을 둘러싼 환경이 크게 변했다는 것을 서술하며 경쟁력 저하의 요인과 앞으로의 대응 방향성을 나타내고 있다. 2012년 4월에 중소기업청에서 ‘소형재 산업 분야의 기술지침’을 재검토했다. 이것은 오늘날의 환경 변화를 근거로 한 것으로, 금속 프레스의 현상을 분석하여 가공 기술의 방향성을 나타내고 있다
나만의 실험실을 저렴하게 제작한다(7) 이번 달에는 Arduino Uno용 AVR 마이컴 복제 어댑터에 대해 살펴본다. Arduino 기판 위에는 ATmega328P가 있다. Arduino를 사용한 제작물 10대를 만들기 위해 결코 저렴하지 않은 Arduino를 10장 구입한다면 아까울 것이다. ATmega328만 사용하여 기판 10장을 만들 수 있다면 가격도 저렴해진다. Arduino Uno 위의 ATmega328P에 기록된 프로그램을 ATmega328P에 기록하는 방법이 있다면 좋을 것 같아서 Arduino IDE로 동작시켜 부트로더 기록한 Arduino 마이컴을 직접 만들어 보았다. Arduino에 탑재된 DIP의 AVR 마이컴을 실장할 수 있는 패턴이 있는 실드를 준비한다. 이 실드와 Arduino를 세트로 하여 프로그램을 기록하고, 완성되면 Arduino에서 그 프로그램이 기록된 Arduino의 AVR 마이컴을 빼낸 후 실드의 패턴에 꽂아 납땜하면 개발이 끝난다. 그러나 Arduino의 AVR 마이컴이 없어지므로 다음 애플리케이션을 개발할 수 없다. 그럴 때에는 이 기기로 복제한 Arduino 마이컴을 꽂으면 Arduino를 원래대로 되돌릴 수 있다