VERICUT으로 지속 가능한 발전에 참여하는 방법
원문 기사: https://my.mydigitalpublication.co.uk/publication/?m=65921&i=736913&p=54&ver=html5
영국 Machinery 지의 2022년 2월 기사 번역본입니다.
오늘날의 비즈니스 환경은 위험과 기회가 복잡하게 혼재되어 있고 또 빠르게 변화하는 것이 특징입니다. 새로운 기술이나 천연자원의 갑작스러운 부족 사태 같은 수많은 요인으로 인해 전체 시장이 짧은 시간에 혼란에 빠질 수도 있습니다. 인구 증가, 자원 부족, 전 세계적인 보건 위험과 같은 글로벌 트렌드로 인해 새로운 시장이 빠르게 부상하기도 합니다. 이 배경에서 소비자와 투자자는 유래 없이 풍부한 정보를 접할 수 있고 지구와 인류가 직면한 문제에 대한 기업들의 책임을 기대하고 있습니다. 본 기사에서는 VERICUT 소프트웨어가 가공 중 발생할 수 있는 다양한 ‘낭비 혹은 폐기물’을 어떻게 줄이고 재활용하는데 기여하는지 확인할 예정입니다.
UN이 2030년까지 모든 기업이 지속 가능한 개발 목표(SDGs)를 위해 더 많은 역할을 기업들에 촉구함에 따라 기업들의 운영 관행에도 변화가 예고됩니다. 예를 들어 항공 우주 제조사의 입찰에서 의사 결정의 15%를 지속 가능성, 친환경 접근 방식, 환경 문제 및 기타 주요 요소를 고려하는 것입니다.
주요 요소 중 하나는 가능한 경우 ‘낭비 혹은 폐기물’을 줄이거나 제거하는 것입니다. ‘낭비 혹은 폐기물’은 필요 이상으로 소비된 자원 혹은 가공 공정 완료 후 더 이상 유효하지 않거나 필요하지 않아 폐기되는 원치 않는 물질 혹은 부산물을 말합니다.
VERICUT은 1988년 이 ‘낭비 혹은 폐기물’ 최소화를 목표로 개발된 소프트웨어로 CNC 시뮬레이션, 검증 및 최적화 소프트웨어 기술의 표준입니다. NC 데이터의 G-코드 시뮬레이션으로, 가상 가공 환경(컴퓨터)에서 실 가공을 정확하게 재현할 수 있어 안전하게 가공할 수 있습니다.
‘낭비 혹은 폐기물’ 관리
독립적으로 운영하는 세계적 CNC 시뮬레이션 및 최적화 소프트웨어 VERICUT은 가공 공정 중 여러 지점에 적용되어 ‘낭비 혹은 폐기물’ 관리에 도움이 될 수 있습니다. 그 시작은 새로운 가공 혹은 수정된 부품을 가공하기 전 테스트 가공에서 시작됩니다. VERICUT이 가상 환경에서 필요한 모든 부품을 안전하게 가공해 볼 수 있기 때문에 실 장비에서 테스트 가공을 해 볼 필요가 없습니다. 결과적으로 소재와 불량품을 가공할 가능성을 줄여 ‘낭비 혹은 폐기물’을 줄이고 NC 프로그램의 에러를 제거하여 장비 충돌을 예방할 수 있습니다. 더불어 장비의 유휴 시간과 전력 낭비도 줄일 수 있습니다.
Gavin Powell(CGTech 임원)은 ‘독립적인 소프트웨어라는 점이 중요하다’고 강조합니다. “대부분의 검증 시스템은 CAM 솔루션 내에서 운영되는데, 이는 장비에 전달되기 전에 한 번 이상 변환되기 때문에 정확하지 않다. CAM 자체 시뮬레이션은 프로그래밍의 일부로 보는 것이 정확하며 G-코드 시뮬레이션을 대체할 수는 없다. 자기가 낸 문제를 본인이 채점하는 것과 동일하다고 볼 수 있고, 현장에서 ‘낭비 혹은 폐기물’이 발생할 위험이 너무 크다.”
VERICUT은 이미 생산 중인 부품의 생산 공정에도 적용될 수 있습니다. 소프트웨어로 NC 코드를 최적화하여 이미 CAD/CAM으로 포스트-프로세스 된 툴패스의 효율성을 한 번 더 높여 높일 수 있습니다. 소재와 부품의 정밀도에 따라 가공 시간이 10~40% 절감되고 이에 따른 전력 및 가공 시간이 크게 절약됩니다. 기존 설비의 생산성이 향상되면 추가 투자에 대한 부담도 줄일 수 있습니다.
FORCE로 생산성 향상
최대 생산성을 이끌어 내기 위해 FORCE가 필요합니다. FORCE는 VERICUT의 생산성 향상 모듈로 물리적인 최적화를 통해 가장 이상적인 가공 속도를 찾아냅니다. FORCE는 공구, 스핀들 파워, 최대 칩두께, 최대 이송 속도를 기준으로 가공 조건을 분석합니다. 이상적인 가공 속도 계산에는 공구의 형상과 파라미터, 가공 형상과 공구의 소재 특성, 공구 엣지 형상, 소재와 공구가 접촉하는 순간의 가공 조건 등을 고려합니다.
Powell(CGTech 임원)은 ‘VERICUT FORCE는 CAM 솔루션이 주목하지 않는 이상적인 칩두께 문제를 해결합니다. 이상적인 가공은 공구에 적합한 최대 칩두께를 일정하게 유지하되 과부하가 없도록 하는 하는 것’이라고 설명합니다.
“VERICUT으로 충돌, 불량, 미삭, 테스트 가공 등 눈에 보이는 명백하고 가시적인 생산 요소들을 검증한다면 FORCE는 숨겨진 기회까지 찾아준다. CAM 시스템이 가공 조건에 따라 이상적인 이송 속도를 툴패스에 적용할 수 없어 발생하는 툴패스의 비효율 부분을 FORCE가 보완할 수 있습니다.”
“FORCE의 주요 파라미터를 ‘공격’과 ‘방어’로 비유해 이 소프트웨어의 작동 방식을 설명해 본다면 ‘공격’은 최대 칩두께를 유지할 수 있는 이송 속도를 부여하는 것에 해당한다. 반면 ‘방어’는 에러를 예방하기 위한 장치로 최대 이송 속도, 최대 절삭력 및 공구 휨 등 최적화 조건(리미트)를 설정하는 것이다. 이 모든 과정이 툴패스 변경 없이 진행된다.”
FORCE는 입증된 기술로 프로그램의 효율과 생산성을 극대화하여 일반적으로 알루미늄 가공 시 8~15%, 난삭재 가공 시 20% 이상 가공 시간을 단축해 줍니다. 많은 기업이 부품 하나를 가공하면서 가공 조건을 분석하고 공구비를 절감하고 CNC 장비를 보호하고 운영 비용을 절감할 수 있는 기회를 통해 투자 효과를 확인하고 있습니다.
FORCE의 또 하나의 주요한 장점은 공구비 절감입니다. “가공 업체의 공구비를 FORCE로 절감할 수 있고 낭비도 줄일 수 있다.”라고 Powell은 이야기합니다.
복합소재에도 VERICUT
고성능 경략 소재를 적용하는 업종에 VERICUT 복합소재 적층 가공 프로그래밍 솔루션을 적용하면 생산 속도를 30~40% 증가할 수 있습니다. VERICUT 복합소재 적층 가공 프로그래밍(VCP)와 VERICUT 복합소재 적층 가공 시뮬레이션(VCS)는 복합소재 가공 시 낭비 요소를 줄여줍니다.
“씨지텍이 발간한 ‘자동 복합소재 적층 가공 로드맵’이라는 백서를 인용하자면 복합소재 적층 가공 시간의 약 3분의 2가 검사와 재가공에 소요됩니다. 이 공정을 조금만 개선해도 낭비되는 가공 시간을 줄일 수 있습니다.” (CGTech 임원 Gavin Powell)
Powell은 ‘이제는 기후 변화에 대응하기 위해 재활용과 절감을 통해 탄소 배출을 제어하고 미래에는 탄소 배출을 제거하는 것을 목표로 해야 한다. 이는 지구에도 도움이 되고 기업에도 이익으로 돌아올 것이다. 간단하게 정리하자면 환경 개선에 기여하지 않는 기업은 곧 경쟁에서 도태될 것이다.’라고 결론 내립니다.