PTC Creo의 NC 자동화 기능을 사용하여 설계 및 제조 공정을 최적화하는 맨 에너지 솔루션즈(MAN Energy Solutions)

맨 ES는 앞으로 디지털 혁신을 통해 산업 프로세스를 더 효율적이고 안정적으로 만드는 것이 기후 친화적인 업계를 만드는 데 필수적이라는 것을 깨달았습니다. 이를 위해 맨 ES는 변동이 심한 재생 가능 에너지에 대처하고 발전소의 탄소 발자국을 줄이기 위해 전기 에너지를 생산하고 저장하는 신기술을 개발하기 시작했습니다. 맨 ES에 있어 디지털 혁신과 산업의 진화는 부품을 설계하고 제조하는 방식으로부터 시작했습니다.

까다로운 거대한 기계 부품 설계 및 제조

아우크스부르크에 있는 맨 ES 생산 시설에서는 1kg도 안 되는 부품부터 120미터 톤이 넘는 부품까지 크기를 막론하고 복잡한 부품을 제조합니다. 따라서 NC 프로그래밍이나 생산에서 어떤 실수도 용납할 수 없습니다. 또한 맨 ES에서 만드는 거의 모든 엔진은 고객마다 다른 요구 사항을 충족하도록 제조됩니다. 특히 크기가 큰 부품의 경우 잘못 만들 경우 시간이 오래 걸리고 비용이 많이 들기 때문에 애초에 제대로 만드는 것이 중요합니다.

예전에는 구식의 수동 프로세스를 사용했기 때문에 설계와 NC 프로그래밍, 부품 생산이 더뎠습니다. 2.5D CAM 소프트웨어를 사용하여 모든 부품을 만들었는데 이 방법은 효율적이지 않고 시장 진입 시간도 오래 걸렸습니다. 예를 들어, 한 프로세스에서는 엔지니어들이 2,000포인트가 넘는 좌표를 2.5D CAM 시스템에 수동으로 기록해야 했기 때문에 비효율적이고 시간이 많이 소모되었습니다. 그뿐 아니라 주문자 상표 부착 생산업체(OEM)가 각기 다른 레거시 기계를 사용했기 때문에 제어 시스템이 모두 달라 엔지니어링과 프로그래밍 단계가 더 복잡했습니다.

이렇게 복잡성이 높다는 것은 비용이 많이 드는 오류가 더 많이 발생한다는 뜻이기도 했습니다. 예를 들어, 한 수동 시스템 때문에 설계와 프로그래밍 단계 사이의 핸드오프 때 실수가 발생할 가능성이 높아졌고 이로 인해 비용이 매우 많이 드는 오류인 충돌이 발생할 가능성이 있었습니다. 또한 이렇게 복잡하고 거대한 기계를 수리하려면 다운타임이 길어집니다. 기계를 다시 작동시키기까지 수개월이 걸리기도 합니다.

맨 ES의 설계 및 제조 팀은 고유한 요구 사항을 정확하고 시의적절하게 충족하기 위해 더 전략적인 접근법을 취해야 한다는 것을 깨달았습니다. 구체적으로 공구 경로를 생성할 때 생산성을 높이기 위해 사용자 지정 기능이 추가된, 더 효율적이고 자동화된 도구가 필요했습니다. 맨 ES는 레거시 시스템을 최적화하기 위해 3D CAM 도구를 사용하기로 했습니다. 자동화와 반복 가능한 프로세스를 활용하면 NC 프로그래밍 프로세스가 더 빨라지고 효율성이 높아질 것이기 때문입니다.

프로세스를 자동화하고 처리량을 높이기 위해 Creo CAM을 활용한 맨 ES

2015년, 맨 ES는 2D 스케치에서 풀 3D 모델 방식으로 전환하기 위해 Creo를 활용하기로 했습니다. Creo의 광범위한 공구 경로와 자동화 기능은 기계의 거대하고 복잡한 부품을 위한 공구 경로 프로그래밍 시 시간을 줄여줄 수 있기 때문입니다. Creo는 PTC의 3D 모델링 소프트웨어로, CAD와 CAM을 지원하는 포괄적인 2D 및 3D 솔루션 기능을 제공합니다. 설계부터 생산까지 효율성을 극대화하는 데 도움을 주는 완벽한 스펙트럼의 솔루션을 제공합니다. Creo의 CAM 소프트웨어인 Creo NC 및 공구 설계 솔루션은 가장 우수한 최고 품질의 정밀 가공을 가능한 한 가장 빠른 시간 내에 달성하는 데 필요한 모든 기능을 제공합니다. 따라서 제조업체에서는 몰드와 캐스트 설계와 고급 NC에서 3D 시뮬레이션 및 검증에 이르는 생산 프로세스의 모든 영역을 처리할 수 있습니다.

맨 ES가 Creo를 선택한 데는 몇 가지 중요한 이유가 있었습니다. 첫째, Creo의 많은 기능은 배우기 쉽고 사용하기 쉬우며 전문가나 비전문가 모두 효율성을 높이는 데 도움이 됩니다. 또한 Creo의 제품군의 모든 제품과 원활하게 통합되어 단일 정보 소스를 구축하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어, CAD 모델에 대한 변경 내용을 다운스트림 산출물에 쉽게 자동으로 전파할 수 있습니다. CAD와 CAM 간의 통합 역시 시간을 절약해 주며 Creo가 공구 경로를 재계산할 때 향후 오류를 줄여줍니다.

Creo는 광범위한 자동화 기능을 통해 Creo NC 및 공구 설계를 비롯한 고급 수치 제어 프로세스 계획 기능을 제공합니다. 따라서 한 번 프로세스를 생성하고 나면 같은 단계를 반복해서 재생성할 필요 없이 프로세스를 복제할 수 있습니다. 결과적으로 오류 수정과 소통 오류에 소비하는 시간이 절약됩니다. 마지막으로, Creo에서는 더 효과적인 작업 진행 관리 및 버전 제어가 가능하므로 조직 전체에서 다양한 팀이 드로잉과 부품, 파일에 더 빠르게 액세스할 수 있습니다. 따라서 작업 계획을 빠르고 정확하게 만들고 시간에 따른 버전을 다시 확인할 수 있습니다.

효율성을 높이고 비용을 절감하는 고급 NC 프로세스 계획 자동화 기능

Creo는 맨 ES에 설계 및 제조 공정을 더 최적화하고 효율적으로 만드는 사용자 지정 애플리케이션을 만들 수 있는 도구를 제공했습니다. Creo를 사용하면 특정 부분을 가지고 작업하는 사람들이 결과물 생성을 자동화하는 데 도움이 되는 템플릿이 제공됩니다. 정보를 수동으로 입력하지 않아도 부품 지름, 길이, 위치와 같은 측정값이 자동으로 설계에서 추출됩니다. 공구 경로를 만들 때는 최종 부품을 만들기 위해 재료의 어느 부분에 공구가 결합되는지 완전히 제어할 수 있습니다. Creo CAM을 통해 효율적인 공구 경로를 만들 수 있을 뿐만 아니라, 복제하여 향후에 사용할 수 있도록 설계 및 제조 지식을 캡처할 수 있기 때문에 모든 사람이 설계 및 제조 전문가의 전문 지식을 활용할 수 있습니다.

더 민첩하고 효율적인 프로세스를 가능하게 하는 제조 템플릿

Creo의 제조 템플릿과 같은 고급 NC 프로세스 계획 자동화 기능은 지식 캡처를 가능하게 합니다. 제조 템플릿을 사용하면 NC 공구 경로를 수행하는 데 필요한 정보를 확보할 수 있습니다. 이 기능을 활용하여 자체 정의 라이브러리를 무제한으로 만들어 제조 부서에서 데이터를 쉽게 읽고 공유할 수 있습니다. 컨테이너는 회사의 더 숙련된 프로그래머의 지식을 캡처하여 후배 제조 엔지니어가 모범 사례를 확인하고 재활용하는 데 도움이 됩니다. 따라서 조직 전반에서 일관성을 꾀할 수 있습니다.

제조 템플릿에는 하나 이상의 기능을 별도의 파일에 포함할 수 있습니다. 이 기능을 통해 기능을 같은 모델 또는 서로 다른 모델에 반복적으로 배치할 수 있습니다. 한 번만 작업한 후 템플릿을 재활용함으로써 사용자들은 복잡한 공구 경로와 측정값, 시퀀스를 더 쉽고 빠르게 생성할 수 있습니다. 이런 기능은 한 번만 정의하고 나면 특정 모델에 제한되지 않고 서로 다른 다수의 모델, 부품, 제품 등에 적용할 수 있습니다. 따라서 생산, 오류, 재작업에 소요되는 시간이 절약되고 설계 및 CAM 프로그래밍 프로세스의 효율성과 민첩성이 높아집니다. 기계가 분석할 복잡한 템플릿을 생성함으로써 맨 ES는 설계 부서의 데이터를 품질 향상(예: 드릴링 프로세스 정교화)에도 활용합니다.

탁월한 유연성을 제공하는 Gpost

Creo는 각 라이선스에 무료로 Gpost 포스트 프로세서 생성기를 제공합니다. Gpost는 배우기가 쉬우며 필요한 만큼 포스트를 생성할 수 있도록 합니다. 다른 CAM 솔루션과 달리 Creo의 포스트 프로세서는 사용자가 원하는 기계에 맞게 구성할 수 있습니다. 포스트 프로세서를 구성하려면 먼저 질문서의 확인란을 선택하여 포스트가 80~90%의 완성도로 시작할 수 있도록 합니다. Creo에 통합된 재료 제거 시뮬레이션을 통해 사용자는 공구 경로를 검증하여 팀이 필요에 따라 수정하도록 할 수 있습니다. Gpost는 배우기 쉽고 맨 ES가 특정 포스트를 생성하는 데 필요한 모든 기능을 제공하기 때문에 사용자의 유연성을 높여주고 CAM을 더 효율적으로 활용하는 데 도움을 줍니다.

엔지니어의 데이터 및 릴리스 관리를 개선하는 Windchill

맨 ES 엔지니어들은 PTC의 Windchill을 사용하여 설계 및 제조 데이터를 관리함으로써 일관성과 생산성을 높입니다. 예를 들어, 사용자는 변경된 내용을 보고 왜 변경했는지 기록할 수 있습니다. Windchill의 데이터 관리에는 Creo 설계와 CAM 관련 부품 및 어셈블리(예: 원자재 부품, 고정장치 등)가 포함됩니다.

그뿐 아니라 릴리스 관리 기능은 프로그램링 프로세스의 기록을 갭처하므로 모든 변경 내용 및 이터레이션이 시스템에 임베드됩니다. 사용자는 예전 버전을 복원하고 개선 사항의 모든 기록을 볼 수 있으며 버전을 비교할 수도 있습니다. Creo API 또한 맨 ES가 서드 파티 소프트웨어 도구와 접속하고 효율성을 높이는 데 도움이 되었습니다. 현재 맨 ES는 API를 사용하여 도구를 관리하고 제조 시뮬레이션을 개선하여 충돌을 예방합니다.

복잡한 프로세스를 더 효율적으로 만든 맨 ES

맨 ES는 프로그래밍 작업의 정밀도를 높였고 이제 설계에서 생산으로 더 효율적으로 전환할 수 있습니다. 이전에는 크기가 큰 제품을 제조할 때 첫 번째 기계 부품을 생산하는 데 3주를 할애했습니다. 이제 Creo를 사용하면 1주면 가능합니다. 그뿐 아니라 3D CAM으로 전환한 후 계산 오류나 좌표 오류로 인한 부정확한 포인트가 한 건도 발생하지 않았습니다. "수천 유로를 절감하고 있습니다. 기계와 부품 간에 충돌이 발생하면 많게는 10만 유로까지 비용이 듭니다. 3D CAM을 사용하기 시작한 후로는 충돌이 없었습니다." 맨 ES 프로그래밍 부서의 팀 리드를 맡고 있는 마티아스 라이터(Mathias Reiter)는 이렇게 말합니다.

Creo의 3D CAM 소프트웨어 덕분에 맨 ES는 프로그래밍 시간을 33% 단축했습니다. 첫 번째 파트를 프로그래밍한 후 프로세스 소요 시간이 12일에서 9일로, 그리고 9일에서 5일로 줄었습니다. 결과적으로 Creo는 맨 ES가 크고 복잡한 기계 부품을 경쟁사보다 더 빠르게 설계하고 생산할 수 있도록 경쟁 우위를 선사했습니다.

계속해서 Creo를 사용하여 디지털 프로세스를 최적화하려는 맨 ES

맨 ES는 미래에도 PTC와의 파트너십을 이어갈 것을 기대하고 있습니다. 라이터는 이렇게 말합니다. "PTC 팀과 소통이 아주 잘 이루어집니다. PTC 팀은 업계 최고의 지원을 제공하며, 덕분에 저희 커뮤니티는 성공을 이룰 수 있습니다."