저비용 고효율 간이자동화

자동차 부품은 소재를 금속 틀(금형)에 넣고 반복적으로 높은 힘을 가해 만들어진다. 하지만 작업자가 금형을 언제까지 사용할 수 있는지 알 수 없어 제 때 교체되지 못할 경우, 불필요한 공정비용이 들거나 품질이 떨어지는 문제점이 있었다.한국생산기술연구원은 스마트모빌리티소재부품연구그룹 서영호 박사팀이 국내 최초로 금형의 반복적 하중에 의한 한계수명을 정량적으로 예측하고, 품질 검사를 자동화하는 모니터링 시스템을 개발했다고 18일 밝혔다.

금형에는 탄화텅스텐 소재가 많이 쓰이는데, 가격이 높은데 비해 압력을 받다보면 수명이 다해 잘 깨지는 특성이 있다.기존 방식은 이상적 공정 상황에서의 하중치를 고정 값으로 활용해 수명을 예측하는 방식이라 환경변수를 고려하지 못하고, 공정 중 발생하는 편차도 예측 불가능했다.반면 연구팀이 개발한 기술은 압력이 반복적으로 가해질 때 금형이 단위 면적 당 받는 하중을 측정하고 분석해서 파손이 예상되는 부분을 찾아낸다.

(헤럴드경제 3월 18일 내용 일부)

소견)생기원에서 개발한 모니터링 시스템은 금형에 피에조 센서를 설치, 힘이 가해질 때 발생하는 전기신호를 실시간으로 변환해 그래프로 표현하기 때문에 환경변수와 편차 모두 반영할 수 있다.해당 시스템은 현재 자동차 부품 전문 제조업체인 ㈜이화테크원에 구축돼 자동차 조향장치에 사용되는 ‘볼스터드(Ball Stud)’ 부품 생산에 활용되고 있다.단조금형