아래는 미국 Modern Machine Shop에 3월 26일자로 업로드 된 유저스토리(기사)입니다.
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Ultra Machining Co. (UMC)는 VERICUT으로 최적화 된 툴패스를 수동으로 변경하는 시간이 너무 많이 들고 부품에도 위험한 일이라는 생각을 했습니다. 이 점을 보완하기 위한 고객의 아이디어가 소프트웨어의 새로운 기능으로 자리잡게 되었습니다.
Vericut의 OptiPath 모듈은 CAM 프로그램 상의 절삭 구간을 아주 작게 나눈 후
그 구간 내 가공속도와 최적화 된 툴패스를 조정합니다.
작업자가 프로그램 내 가공 속도에 매크로 변수 ‘multiplier’를 더하는 방식으로,
단 한 줄의 코드를 변경하면 OptiPath가 생성한 가공 속도 전반에 영향을 줄 수 있습니다.
이 솔루션은 씨지텍의 도움으로 개발되어 소프트웨어의 정식 기능이 되었습니다.
Ultra Machining Co. (UMC)는 가족이 운영하는 임가공 업체로
난삭재 합금을 멀티태스킹 턴밀, 5축, 스위스 타입 선반, eDM 등의 방식으로 가공합니다.
복잡한 가공을 위한 툴패스 개선에 씨지텍의 VERICUT 소프트웨어를 사용하고 있습니다.
UMC는 다양한 수준의 가공이 필요한 여러 종류의 부품을 생산하고 있습니다.
종종 인코넬, 하스텔로이, 스텔라이트 등 초합금 가공을 진행합니다.
소프트웨어가 아무리 좋아도 사용자들은 항상 더 잘 사용할 수 있는 방법을 찾아내는 것 같습니다. 미국 캘리포니아 어바인에 본사를 둔 씨지텍의 VERICUT도 예외는 아닙니다. 씨지텍은 고객의 피드백을 바탕으로 지속적인 소프트웨어 업데이트를 진행합니다. 대부분은 CAM 인터페이스 업데이트, 데이터 서치를 도와줄 필터 추가 등 작은 변화들이지만 때로는 고객의 요구에 따라 획기적인 업그레이드가 진행되기도 합니다. 사용자의 요구 사항이 크건 작건 상관없이 씨지텍은 사용자 기준으로 제품을 향상 시키겠다는 목표를 가지고 있으며 지금까지 버전 8을 출시했습니다.
2세 경영인이 운영하는 미네소타 몬티셀로의 Ultra Machining Co. (UMC)의 요청 사항도 많은 고객의 피드백 중 하나였습니다. UMC는 항공우주 및 의료 분야 제품을 50년 가까이 생산해 온 업체로 인코넬, 하스텔로이, 스텔라이트, 각종 초합금 등 난삭재 정밀 가공에 특화 되어 있습니다. UMC에는 200여명의 직원이 일 하고 있으며 8축, 12축 트리플 투렛 선반, 5축 머시닝센터, 스위스타입 나사절삭기, 와이어 EDM 등의 장비를 운영하고 있습니다. 엔지니어링, 프로토 타입, 재고 관리, 마무리 가공, 어셈블리 서비스 등을 진행하고 있습니다.
UMC가 씨지텍에 소프트웨어 기능 업데이트를 요청하게 된 계기는 절삭 가이드라고도 불리는 의료 장비의 부품을 가공할 때 였습니다. 가공 해야 할 소재는 17-4PH H900-그레이드 스테인리스 스틸로 가공이 매우 까다로운 제품이었습니다.
이 부품 가공가공 시간을 최소화 하기 위해 프로그래머이자 오랜 VERICUT 사용자인 Don Lahr와 Mike Triplett은 소프트웨어의 OptiPath 모듈을 사용하여 툴패스를 최적화 하였습니다. OptiPath 모듈은 전체 가공 구간을 아주 작고 많은 조각으로 나눈 후, 가공 속도를 절삭 깊이, 칩로드, 진입 각도 등 가공 조건에 근거하여 조정합니다.
OptiPath 모듈은 가공속도를 더 빠르거나 느리게 조정해 주는 NC 코드를 생성해 많은 문제를 줄여줍니다. 얇은 벽체가 있는 섬세한 부품을 가공하는 경우나 클램핑 힘이 충분하지 않은 경우; 부품 내 홀, 슬롯, 혹은 그 비슷한 부분이 장애물이 되는 경우; 코너 혹은 많은 양의 소재가 남아있는 경우; 5축 가공에서 흔히 발생하는 공구 오버행 발생 시; 공구와 스핀들이 지나치게 마모되었을 경우; 부절적한 가공속도로 인한 공구 마찰이 발생하는 경우 등의 문제를 해결할 수 있습니다.
문제 해결 외에도 시스템 효율이 향상되고, 장비의 의미 없는 동작을 줄여주고, 간단한 절삭 구간에서의 가공 속도를 높여줍니다. 이 모든 기능은 가공 시간을 단축하고 소재 파손을 예방하여 생산성 향상에 도움을 줍니다. UMC는 OptiPath 모듈을 사용하여 많은 까다로운 가공을 시뮬레이션 했습니다.
하지만 문제가 하나 있었습니다. 소프트웨어가 일반적인 프로그램을 하나를 일정 가공 조건에 적합하도록 가공 속도를 조정할 때 수백 개에서 수천 개의 가공속도 관련 명령어를 생성하게 됩니다. 작업자가 특정 가공 상황에서 코드를 한번 더 최적화 할 수 있는 기회를 찾아낸다면 프로그래머에게 프로그램을 돌려보내거나 수작업으로 직접 코드를 수정할 수 밖에 없습니다.
이 것이 장애가 되는 이유는 새로운 부품을 제작하기 위해서는 여러 번의 실험이 필요하기 때문입니다. “OptiPath 프로세스를 시작할 때 희망 가공 속도 등 다양한 변수를 입력하면 소프트웨어가 그 변수를 기준으로 시뮬레이션 합니다. 하지만 항상 적합한 가공 속도로 시뮬레이션을 시작할 수 있는 것은 아니죠. 새 부품을 위한 프로그래밍 시 여러 공구를 적용해 보게 되는데 홀더가 안 맞을 때도 있고 공구가 예상보다 더 긴 경우도 있고, 예측이 어긋나는 경우는 다양합니다.” (Don Lahr)
Lahr씨는 작업자들이 종종 느리고 안전한 가공속도를 선호한다고 이야기 합니다. 프로그래밍 시간을 더 확보할 수 있을 만큼 대규모 프로젝트가 아니라면, 혹은 단순히 절삭 공구가 최적의 가공 속도에서 제대로 역할을 하지 못할 경우, 장비를 한 시간 넘게 세워놓고 작업자와 프로그래머의 의견을 조율하는 것은 의미가 없는 일입니다. 시간이 지나면 이러한 ‘안전한’ 가공속도는 작업 시간을 늘이고 연장 근무에 따른 비용을 늘리는 원인이 됩니다.
이 문제에 대해 숙고한 후 Lahr씨와 Triplett씨는 간단하지만 효과적인 해법을 생각해 냅니다. 프로그램 된 가공속도에 매크로 변수 ‘multiplier’를 더하는 방식입니다. 처음 프로그램의 해당 변수 값을 1.0으로 설정한 후 작업자는 이 값만을 조정하여 프로그램 전반의 가공 속도를 올리거나 낮출 수 있습니다. 변수의 값은 코드의 여러 라인(변수가 설정된 곳)에 걸쳐 조정되어 변수 값을 하나의 라인에서 10% 조정하면 프로그램 내 모든 가공 속도가 10% 조정됩니다. “OptiPath로 최적화 된 프로그램을 작업자가 어떠한 이유로 한 번 더 가공 속도를 조정하고 싶을 경우 숫자 하나만 변경하면 모든 프로그램이 한번에 변경됩니다. 괜찮은 아이디어였죠.” (Don Lahr)
이 아이디어를 소프트웨어에 적용하는 것은 씨지텍의 도움으로 가능했습니다. Lahr씨는 영업 담당자를 통해 소프트웨어의 개발자들에게 이 아이디어를 전달하였고 2주 후 Lahr씨의 아이디어가 반영된 버전이 출시되었습니다. “씨지텍은 우리의 다양한 요구를 여러 해에 걸쳐 해결해 주었습니다. 하지만 이번처럼 빠른 대응은 없었죠. 우리가 찾던 서비스였습니다.” (Don Lahr)
씨지텍의 제품담당자인 Gene Granata는 이런 성공적인 경우가 꽤 많다고 이야기 합니다. “웹사이트, 사용자 모임, 교육, 영업팀 등 다양한 경로를 통해 다양한 고객의 요청 사항을 받습니다. 전부 다 검토한 후 이미 존재하는 기능일 경우 고객이 소프트웨어를 더 잘 활용할 수 있도록 돕고, UMC의 경우처럼 사용자 모두에게 도움이 되고 소프트웨어를 발전시킬 수 있는 제안은 소프트웨어 개발에 반영합니다.”