TIRAD, 가공전문가도 없이 초정밀가공에 뛰어들 수 있었던 이유

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국제 플라스틱 사출 성형 시장에 주형 베이스를 공급하는 초정밀 엔지니어링 회사를 설립하기 위해서는 기술과 경험을 겸비한 직원이 꼭 필요합니다.  하지만 Tirad에게는 그런 직원이 없었습니다.  그래서 시장에서 구할 수 있는 가장 믿을 수 있는 소프트웨어를 구매했습니다.  CNC 최적화 및 검증 소프트웨어 베리컷은 Tirad의 투자 중 가장 결정적인 투자 중 하나로 기록되었습니다.

거칠기로 유명한 아이스하키 선수 세 명이 사업을 시작한다고 했을 때 성공을 향한 이 세 명의 투지를 짐작하는 것은 어렵지 않을 것입니다.  프라하 남동향 약 75마일쯤에 위치한 비소치나에 위치한 Tirad는 1993년 설립되었습니다.  국제 물류 회사로 시작을 했고 1994년 Euclid CAD/CAM 소프트웨어가 탑재된 Unix 워크스테이션을 구매하여 엔지니어링 회사들을 위한 NC 프로그램 외주 작업을 했습니다.  1996년 물류 산업이 저조해 지면서 수송 장비들을 판매하여 현재 작업장과 회사의 첫 CNC 밀링 장비도 구매하였습니다.

문제는 당시 장비를 운영할 수 있는 사람도 없었고 CNC 장비 경험도 거의 없었다는 것이었습니다.  경영진 Stanislav Vesely는 “밀링 장비를 프로그래밍 할 수는 있었지만 셋업을 할 수 있는 사람이 없었습니다.  경험이 있는 현지인도 없어서, 관련 지식 습득에 열심이던, 관련 경험은 전무하던, 상인 한 명을 고용했습니다. 아무 준비 없이 장비를 돌려야 하는 상황이었습니다.”라고 회상 했습니다.
Tirad는 운영자가 간단한 방식으로 작업할 수 있는 방법에 주력해 왔고, 현재도 회사의 주요한 철학으로 삼고 있습니다.  “우리는 정밀 가공 장비들을 보유하고 있습니다.  기술자가 없어도 이 장비들을 효율적으로 사용할 수 있는 방법을 찾는 것이 우리의 핵심입니다.  지금은 작업자의 기술력을 올라갔지만 여전히 단순한 방식으로 기계를 최대한 활용하는 방식을 선호합니다.  최초에 고용했던 상인들도 여전히 회사에서 일을 하고 있습니다.  사실 매우 중요한 역할을 담당합니다.  ‘할 수 있다’는 태도가 가장 중요합니다.  의욕만 있다면 모든 것이 가능합니다.” (Stanislav Vesely)

2000년 까지 다양한 산업 군에 하청 엔지니어링 서비스를 제공하던 회사는 점차 플라스틱 사출 공구의 주형 베이스를 위한 정밀 부품으로 초점을 맞추어 나가기 시작했습니다.  목표는 높은 수준의 정확도를 필요로 하며 장기적인 고객 관리가 필요한 글로벌 고객에게 주형 베이스를 공급하는 최고의 업체가 되는 것이었습니다.

2005년 NC 코드로 인한 문제점을 실 가공 전 미리 발견하여 생산성 향상을 돕는 베리컷을 설치하고 주형 베이스 제작을 위한 모든 요소를 모델링 하는 작업을 시작하였습니다.  이 과정에는 현지 CGTech의 기술 지원이 함께 했습니다.

VERICUT으로 Huron 5축 장비 NC 시뮬레이션을 진행하는 CAM 프로그래머

이제는 모든 밀링이나 드릴링 장비가 모델링 되어 장비가 실 가공에서 어떻게 움직이는 지 정확하게 반영할 수 있게 되었습니다. Diamach 3축 밀링 장비가 제일 처음 모델링 되었고 주요 고객사 제품을 생산하던 Huron 5축 장비도 곧이어 모델링 되었습니다. 
고객이 제공한 3D 모델을 Pro/Engineer나 Siemens NX CAD systems로 불러들인 후 Edgecam CAM software로 NC 툴 패스를 생성합니다.  Edgecam 인터페이스 덕분에 VERICUT에서 바로 NC 프로그램을 사용할 수 있습니다.  베리컷은 NC 프로그램을 검증하고 최적화 합니다.  경험 많은 프로그래머가 작업장에 보내기 전 모든 셋업을 확인합니다.  작업장에 보내기 전에 모든 NC 코드를 베리컷으로 검증한 덕분에 Tirad는 경험이 부족한 작업자들도 단순하게 일 할 수 있게 하겠다는 회사의 철학을 지킬 수 있습니다.

부품 가공 절차는 언제나 동일합니다.  NC 프로그램을 생성하여 셋업하고 베리컷으로 검증합니다.  문제점이 발견되면 프로그래머가 바로 수정을 진행합니다.  베리컷으로 다시 한 번 툴 패스를 검증하고 문제가 없다는 것이 확인되면 회사 네트워크에 올립니다.
Tirad는 인트라넷으로 NC 프로그램을 전달하여 종이문서 없는 환경을 추구합니다.  모든 장비는 CAD 파일을 확인하고 베리컷 Reviewer를 볼 수 있는 PC가 탑재되어 있습니다. 베리컷 Reviewer는 3D 시뮬레이션을 라이선스가 없는 사람들과도 공유할 수 있는 기능입니다.

Reviewer는 소재를 옮기거나 대체하면서 앞 뒤로 점검 해 볼 수 있습니다.  소재나 치공구 충돌부분을 선택하면 에러 메시지와 NC 프로그램 텍스트가 하이라이트 됩니다.  툴 패스 라인 디스플레이도 선택할 수 있습니다.  작업자는 베리컷에서와 동일하게 회전하거나 줌 해서 형상을 확인할 수 있고 X-Caliper 기능을 이용하여 측정을 할 수도 있습니다.

절삭 조건은 가공정보 디스플레이에서 확인할 수 있고 NC 프로그램 Review를 통해 프로그램을 점검할 때 사용할 수 있습니다.  이 기능은 공구와 소재의 접촉 순간 축 깊이, 둥근 공구의 폭, 볼륨제거량, 칩 두께, 최대 표면 속도, 접촉면 등 자세한 정보를 보여줍니다.

작업 책임자가 베리컷으로 실수를 수정할 수 있고 파일이 수정된 경우 자동으로 CAM 프로그래머가 이를 확인하여 업데이트 할 수 있습니다.  고객이 재 주문 할 경우를 대비하기 위함입니다.

종합적인 작업장 데이터 콜렉션 시스템(SFDC)을 운영하는 Tirad에서는 모든 장비에 PLC 기반의 모니터링 장비가 있어 기계의 운영, 대기, 멈춤, 스핀들 오버라이드 등 상태를 확인할 수 있습니다.  이를 통해 회사는 데이터를 얻고 장비/공구/소재 성능을 분석하고 이를 바탕으로 개선점을 찾습니다.

모든 주형 베이스의 NC 프로그램은 생산성 향상과 안전 가공을 위해 베리컷 검증을 진행합니다.  Tirad는 5micron 이내의 공차를 유지하기 위해 전사적인 노력을 기울이고 있습니다.

“장비 가공을 모니터링 해 얻은 데이터는 경영에 필요한 핵심 정보를 제공해 줍니다. SFDC 덕분에 베리컷 도입 전 후의 생산성을 비교하고 소프트웨어를 통해 얻은 효율성을 분석할 수 있었습니다.  에러 없는 NC 코드로 계속 가공을 하면 중간에 작업을 중단해야 할 필요가 없기 때문에 작업 효율이 대폭 개선됩니다.  베리컷에 투자한 금액을 회수하는데 18개월 정도 소요된 것 같습니다.  베리컷은 우리 생산 능력도 향상시켜 회사 성장에도 기여했습니다.  베리컷이 없었다면 에러 수정에 많은 시간을 투자했어야 했을 것이고 회사 성장도 지연되었을 것입니다.” (Stanislav Vesely)

현재 20대 이상의 정밀 가공 기계를 운영하는 92명의 직원들은 주형 베이스 1m 당 최대 7micron 이내의 위치 정확도를 달성하기 위해 노력하고 있으며 전사적으로 이마저도 5micron 이내로 줄이기 위해 전념하고 있습니다.  주형 베이스의 원자재 가격이 워낙 비싸고 작업시간은 짧아, 정밀 가공이 필요한 주형 베이스에 주어지는 리드 타임은 보통 4-6주에 불과합니다.  원자재 수급에 2주씩 걸리는 일도 있습니다. 

Stanislav Vesely는 초정밀 가공의 요소로 “일정에 따라 유지관리 된 우수한 장비, 제어 가능한 가공 환경, 수준 높은 품질의 솔리드 카바이드 절삭공구, 그리고 경험 있는 작업자”를 꼽았습니다.

이 모든 요소는 구매가 가능하지만 경험 있는 작업자는 훈련을 통해서만 확보할 수 있습니다.  품질 관리 목적으로 Tirad의 모든 유지보수는 내부적으로 이루어집니다.  작업장의 모든 직원들은 모든 것을 측정하도록 교육받습니다.  최종 형상을 측정할 때는 경험이 필수적이기 때문입니다.

“베리컷은 전체 그림의 한 조각일 뿐이지만 이 조각 없이는 완벽한 가공이 불가능합니다.” (Stanislav Vesely)