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판금가공 솔루션>> AIFG2013

아마다가 제공하는 금속 가공 솔루션과 공장 디지털화

AIFG2013에서 찾은 판금가공 솔루션시대나 분야를 막론하고 제조업의 화두는 언제나 정밀도와 납기 그리고 비용이다. 판금가공도 마찬가지다.

얼마나 더 정확하고 빠르게 생산하느냐가 곧 경쟁력으로 이어진다. 이에 따라 판금가공머신의 정밀도와 속도,

자동화에 대한 요구가 날로 엄격해지고 있다. 금속가공의 종합 메이커 아마다가 이 요구에 대한 솔루션을 제시했다.

백문불여일견(百聞不如一見). AIFG2013에서 그 솔루션을 몸소 체험하고 왔다. 직접 보고 판단해보자.

에디터 | 김유리 | 사진

| 이상준

아마다의 특징적인 생산방식 중 하나인 ‘포장마차(屋台) 생산방식’

July 2013 35

AIFG(AMADA Innovation Fair Global)

는 아마다의 최신 가공 솔루션을 소개하는

이벤트다. ‘새로운 제조(新しいものづくり)’

라는 컨셉으로 해마다 일본에서 개최된다.

AIFG에서는 금속가공과 자동화 솔루션을

바탕으로 한 새로운 제조 트렌드를 경험할

수 있다. 주목할 것은 아마다가 독자적으로

개발한 판금가공 솔루션. 이는 고객의 다

양한 제조 환경과 특성, 즉 변종변량에 대응

할 수 있다는 것이 특징이다.

이번 AIFG2013의 컨셉은 다음과 같다. 기

존 솔루션과 비교되는 기술혁신으로 창출된

새로운 가치(Product Innovation) 제안, 변

종변량의 생산 요구에도 대응할 수 있는 진

화된 제조, 기술 데이터(Technical data)를

기초로 한 가공영역의 확대(Process Range

Expansion: PRE)가 그것이다. 이 컨셉을 기

반으로 다양한 판금가공머신이 소개되었다.

그 중에서도 특히 주목받은 것은 최신 파

이버 레이저 기술을 탑재한 공정 통합형

(All-in-one)머신 LASBEND-AJ였다. 이

는 아시아에서 처음 공개된 것으로, 지난

해 하노버 국제 판금속 가공기술 박람회

(EuroBlech2012)에서 혁신적 제품에 수여

되는 상인 MM Award를 받기도 했다. 이 외

에 로봇 서보 절곡기, 신 기종 펀칭기, 펀칭

과 레이저 복합기, 2kW의 파이버 레이저 발

진기를 탑재한 신형 파이버 레이저 머신 등

최신 기술을 탑재한 새로운 솔루션이 다수

전시됐다.

AIFG2013 전시장은 두 개의 존(zone)과 한

개의 플라자(plaza)로 구성됐다. 즉 레이저,

펀칭, 복합기, 절곡, B2B(Blank to bend)의

5가지로 나뉘어 주로 신상품이 소개되는 이

노베이션 존(Innovation zone, 신상품 존).

레이저, 펀칭/복합, 절곡, 용접, 소프트웨어 5

개로 구성되어 가공머신과 VPSS(Virtual

Prototype Simulation System : 가상 시제

품 시뮬레이션 시스템)를 중심으로 한 판금

공정의 디지털화를 경험할 수 있는 라인업

존(Line up zone, 범용기 존).

또 이러한 솔루션이 실제로 현장에서 어떻

게 적용되는지는 실증가공(Verification)

Plaza에서 그 능력을 검증할 수 있다. 이곳

은 일반 레이저, 절곡기, 펀칭기, 복합기, 자

동 로봇 절곡기 등 대부분의 장비가 갖추어

진 공간이다. 말 그대로 실증가공 센터이기

때문에 고객이 설비를 도입하기 전에 제품

을 가공해보고 그 효과를 가늠하는 장소이

기도 하다.

이 이벤트는 직접 참여 외에 아마다 코리아

에서 주관하는 재팬투어를 통해 참여할 수

도 있다. 재팬투어는 일종의 산업시찰로 통

상 연 4회 이루어지는데, 그 중 2회는 대개

신제품 발표에 맞춰 5월과 11월에 진행된다.

이 투어는 아마다의 생산현장과 전시장 견

학 외에 아마다 파트너 기업을 방문하는 것

으로 구성된다. 이를 통해 산업특성이 비슷

한 일본의 진보한 가공기술과 트렌드를 직

접 보고 경험할 수 있다.

AIFG2013 전시장에 소개된 가공샘플들◀ 레이저 절단샘플. 왼쪽에 기존 방식으로 28t의 두께를 가공한

샘플이, 오른쪽에는 WACS(Water Assist Cooling System)방

식으로 가공한 샘플이 놓여있다. WACS는 레이저로 두꺼운 재

료를 가공할 때 생기는 고온 현상을 미스트(물 분사)로 억제하여

안정적으로 가공하는 방식이다.

AIFG2013

▲ 계단 프레임 제조 공정에서의 생산성 향상 방안을 제시하는

FO-MII RI3015 계단 프레임 샘플.

▶ LC-4020F1NT(6kW)로 실키커트(Silky cut)한 모습. 말 그대

로 비단처럼 매끄러운 표면조도가 나오도록 가공하는 것이다. 샘

플 뒤에 놓인 판은 One Voice Sheet라 불리는 것으로, 가공 과

제에 대해 어떤 가공 솔루션으로 해결할 수 있었는지 가공 포인

트와 데모가공의 결과가 알기 쉽게 설명되어 있다. 이는 아마다

의 특징적인 전시 스타일이다.

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AIFG2013에서 주목 받은 네 개의 솔루션

FLC-3015AJ

파이버 레이저 방식은 고반사재와 절단하기 어려운 소

재를 가공하는데 특화된 성능을 발휘한다. 또한 리니어

방식은 빠른 속도로 높은 정밀도의 가공을 가능하게 한

다. 이 외에 다양한 자동화 솔루션이 있어, 장시간 연속

운전이 가능하다.

▲ FLC-3015AJ의 가공모습. 리니어 모터와 파이버 레이저를 결합하여 속도와 정밀도를 높였다.

▲ FLC-3015AJ

LASBEND-AJ

▲ LASBEND-AJ의 가공샘플들. 파이버 레이저를 채택하여 동, 황

동, 알루미늄 등 고반사 재질이나 난삭재 가공에 용이하다.

▲ LASBEND-AJ의 가공능력이 집약된 가공샘플이다. 가는 봉이

세 개의 구멍을 관통하는 것이 포인트. 구멍의 중심이 하나의 직선

상에 일치하도록 절곡하는 것이 기술력이다.

LASBEND-AJ

LASBEND-AJ의 가장 큰 특징은 절단, 절곡, 성형, 태핑의 네 가지 공정을 한 대에 통합했다는 것이다. 기존에 3대

의 기계로 작업하던 것을 한 대로 이뤄냈다는 것 자체로 솔루션이지만, 더 중요한 포인트는 이것이다. 레이저 절단을

시작하고 성형, 태핑 등 다음 공정을 이어가는 중에 새로운 작업물을 받아들여 레이저 절단을 시작하는 것. 즉 작업

이 겹쳐지면서 동시에 이루어지기 때문에 공정시간이 대폭 줄었다(기존 대비 39% 감소).

또 다른 특징은 파이버 레이저를 채택했다는 것이다. 이 파이버 레이저 발진기는 아마다가 독자적으로 개발한 것으

로 가공품질을 보장하면서도 에너지가 절감되어 친환경적이다. 파이버 레이저가 기존 CO₂ 레이저에 비해 에너지

효율이 약 3배 높기 때문이다. 이밖에 재료 공급부터 반출까지 재료를 세운 상태에서 작업한다는 것이 독특하다. 또

한 스토커에 금형을 최대 37세트, 스토리지에는 최대 80매의 제품을 쌓을 수 있어 연속 무인운전이 가능하다는 특

징이 있다.

LASBEND-AJ 가공영상 보기

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AIFG2013

HG-1003ATC

절곡 가공에서 단번에 원하는 각도를 내기는 어렵다. 순

간순간 각도를 재가며 정확한 형상이 나오도록 가공해

야 한다. HG-1003ATC는 각 스텝마다 각도센서가 이

동하면서 빠르게 각도를 측정하여 정확한 절곡이 이루

어지게 한다. 또한 사람이 금형에 직접 재료를 갖다 대

기 때문에 안전사고가 발생할 수 있으나 진화된 레이저

식 안전장치가 있어 입력된 두께의 재료가 아니라면 절

곡이 이루어지지 않는다. 기계 오른쪽에는 자동 금형교

환장치(Auto Tool Changer : ATC)가 있어 금형 교환

시간의 낭비 없이 금형을 세팅한다.

EG-6013AR

EG-6013AR은 유압을 사용하지 않으면서 서보 모터로

만 구동되는 절곡기다. 기존에는 작동 축 한 축을 한 대

의 서보 모터로만 구동했는데, 이 절곡기는 한 축당 2대

의 서보 모터를 채용하여, 그 절곡 파워가 60톤에 달한

다. 반입/반출, 절곡, 금형교환의 세 가지 역할을 수행하

는 로봇은 소형 제품을 빠르고 정확하게 절곡한다. 또

한 특수한 그리퍼로 리포지션을 삭감하여 형상이 복잡

한 제품을 가공할 때 방향을 바꿔가며 여러 번 다시 잡

을 필요가 없다.

▲ EG-6013AR의 가공모습. 부드러우면서도 역동적인 로봇의

움직임이 인상적이었다. 기회가 된다면 꼭 확인해 보시길.

HG-1003ATC

▲ HG-1003ATC에서 안전장치가 실시간으로 가공물의 두께를 감

시하기 때문에 사람 손과 같이 두꺼운 물체가 들어오면 금형이 내

려오는 속도가 늦춰져 손을 피할 여유를 준다.

안전장치

각도센서

EG-6013AR

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이러한 판금가공 솔루션은 실제 생산현장

에서 어떻게 적용될까? 그 적용사례를 체험

하기 위해 츠카타(ツカタ)를 방문했다. 츠카

타는 공작기계 전원장치의 섀시, 커버 프레

임 등을 생산하는 업체로 현재 판금 자동화

라인을 갖춰 24시간 가동에 대응하고 있다.

이곳에서 판금과 관련된 대부분의 작업을

진행하는 데 아마다 솔루션을 도입하여 문

제를 해결하고 공장 자동화와 디지털화를

실현할 수 있었다.

츠카타의 문제는 무엇이었을까? 그것은 갑

작스런 증산요구 대응의 어려움이었다. 기

존 설비로 증산에 대응하기에는 다소 불안

요소가 있어 외부 협력사에 업무를 맡기는

경우도 있었다. 또한 날로 늘어가는 인건비

도 문제였다. 증산과 단납기에 대응하려면

그만큼 많은 인력을 투입해야 하나, 인건비

를 생각하면 이는 쉽지 않은 문제였다.

츠카타는 이러한 문제를 해결하기 위해

자동 반출입 장치를 갖춘 아마다 복합기

ACIES를 도입하고 여러 대의 자동 로봇 절

곡기를 갖추었다. 이로써 증산 대응과 단납

기 실현, 인건비 문제도 자연스레 해결되었

는데 실제로 월 매출 8,000만 엔(円)을 넘는

츠카타의 종업원은 30명이다. 이에 “상당한

볼륨을 적은 인원수로 대응하여 높은 부가

가치를 실현했다”는 평을 받기도 했다.

함께 공장을 견학한 우리나라 판금가공업

체 CEO A씨는 자동화 시설 구축의 또 다른

이점에 주목했다. 그것은 바로 작업자의 안

전문제. “안전은 지식이 아니라 의식적인 문

제라서 교육으로 해결하는 데 한계가 있다.

특히 형상이 복잡한 가공이나 가공속도를

높여야 하는 상황에서는 로봇이 반복정밀

도나 안전에 있어서 훨씬 유리하다”고 했다.

이렇게 판금 자동화로 줄어든 휴먼에러와

높아진 반복정밀도는 생산력 강화로 이어진

다. 증산과 단납기 외에 갑작스런 작업 변경

이나 작은 로트 생산에서도 자유롭게 대응

▶ 벤딩 로봇 앞에 모양이 다

른 세 종류의 완성품이 소량으

로 나열돼 있다. 이것으로 다

양한 형태와 수량에 대응 가능

한 변종변량(變種變量)의 자동

화 시설이 구축되어 있음을 알

수 있었다.

▼ 사진에서 보듯 ACIES는 ZR

터렛과 풀 플랫 브러시 테이블

(full flat brush table)로 뒷면에

흠집이 없는 가공을 실현했다.

작은 사진은 특정 작업에 맞춰

올라오는 Die의 모습.

솔루션 적용 업체 츠카타(ツカタ) 탐방

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기존 툴패스를 작게 세분화해서 많이 가공될 때는 속도를 줄여주고 적게 가공될 때는 속도를 올려준다.가공 궤적과 거리가공 궤적과 거리는 동일하다.

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이 가능하다. 이로써 고객이 요구하는 코스

트 다운을 만족하면서도 기업의 이익을 낼

수 있게 되었다. 이러한 결과에 기여한 요인

으로 ACIES와 vFactory를 들 수 있다.

ACIES는 블랭크 공정 통합 솔루션으로 레

이저 커팅, 펀칭, 성형작업을 한 대의 기계에

서 수행한다. 또한 TK(Take out Loader)와

멀티 스토커(창고)를 조합하면, 신제품이나

작은 로트의 가공에서 빠르게 자동 데이터

를 만들어 자동 운전한다. 가장 큰 특징은

가공에 필요한 Die만 그때그때 상승시키는

구조로, 풀 플랫 브러쉬 상태를 유지시키는

것. 이로써 상하 성형의 흠집문제가 해결되

고 프로그래머의 금형 배치나 가공 순서에

대한 고민이 사라지게 되었다.

vFactory란 AMADA virtual factory

system으로 간단히 말해 공장의 ‘시각화’를

실현시키는 시스템이다. 즉 공장이 어떻게

돌아가고 있는지 컴퓨터 화면에서 이미지

로 보여주는 프로그램이다. 오른쪽 사진과

같이 공장 내에서 현재 가동중인 기계 모습

이 한눈에 이해할 수 있는 이미지로 구현되

어 있다. 세부 항목으로 들어가면 실시간 기

계의 가동상황과 작업 진행상황, 공정 완료

상황 등 상세정보를 알 수 있다.

ACIES 작동영상 보기

▲ vFactory로 부품 별 공정 진척상황, 문제 발생 여부, 기계

가동률 등을 알 수 있다. 이 정보들은 프로그램에 의해 관리되

어 사람이 작업할 때 생기는 정보 누락, 불일치 등의 문제를

해결해 정보의 신뢰성이 보장된다.

▲ ACIES의 금형 스토리지. 금형에 붙어있는

QR코드를 인식하여 세팅하기 때문에 세팅 오류

없이 가공할 수 있으며 이 QR코드로 금형 수명이

자동으로 검출된다.

AIFG2013

Manufacturing 40

1 테이블 매너 조립방식. 작은 행동 반경 안에 모든 준비물(아래 사진)이 있기 때문에 공구를

찾으러 다니는 시간낭비와 수고를 없앴다.

2 포장마차 생산방식의 부스 뒤에 집중배관공급방식 유틸리티가 보인다(빨간 동그라미). 이는

부스마다 개별적으로 칠러, 집진기 등을 설치하

지 않고 아울렛 박스에서 집중적으로 가스, 에

어, 냉각수 등을 관리ㆍ공급한다. 이로써 폐열 발

생 문제를 해결하고 전력을 효율적으로 이용해

에너지를 절감했다.

3 vpost. 여기에 제품사양, 작업자, 진행상황 등의 정보가 저장된다. 이 정보는 AM-HIT’s에서

종합 관리된다.

아마다(AMADA)는 판금가공의 토털 솔루

션을 제공하는 금속 가공의 종합 메이커다.

앞서 소개된 아마다 솔루션이 어떻게 만들

어지는지 생산현장을 직접 방문하여 확인

해 보았다. 그곳은 바로 시즈오카현(靜岡縣)

에 위치한 후지노미야 사업소(富士宮事業

所, AMADA Innovation Center). 이곳은

제1공장, 제2공장, 부품센터, 개발센터, 레이

저 공장(제3공장)으로 구성돼 있다.

후지노미야 사업소는 말 그대로 후지산 안

의 궁과 같았다. 사방이 녹음으로 둘러싸인

찻길을 따라 굽이굽이 들어가야 했다. 주위

에선 물소리와 새소리가 끊이지 않았다. 빛

(光), 바람(風), 숲(綠), 물(水)이 순환하는 친

환경 컨셉이 괜히 나온 것이 아니었다. 자연

의 한복판에 있으면서도 첨단 디지털 시설

을 갖춰 운영하고 있었다. 이를 가능케 한

것은 다음과 같은 특징을 기반으로 하고 있

기 때문이다.

아마다의 제품개발 방식은 프론트 로딩 방

식이다. 이는 초기 개발단계에서 생산할 제

품을 3D 가상이미지로 만들고 이에 대해

설계, 제조, 마케팅 등 각 전문가들이 모여

커뮤니케이션하며 설계를 검증하는 방식이

다. 설계단계에서부터 전문가들이 노하우

를 공유함으로써 문제 발생을 사전에 막고

더 좋은 아이디어를 도출하여 제품 설계에

반영하므로 신제품 개발 기간이 단축된다.

또 하나의 개발방식으로 모듈화를 들 수 있

다. 이는 메인터넌스를 포함한 품질관리, 생

산 리드타임 향상 등의 장점이 있다. 생산방

식에 있어 아마다만의 재미있는 용어 중 하

나를 소개하자면, 그 중 하나가 테이블 매너

조립 방식이다. 스테이크를 먹을 때를 떠올

려보자. 접시 주위에 스푼, 포크, 나이프 등

이 나란히 준비되어 있다. 음식이 나오면 그

에 맞는 식기로 밥을 먹는다. 가공도 마찬가

지다. 주위에 필요한 공구가 준비돼 있고 작

업자는 디지털화된 작업 순서에 따라 준비

1 2

3

AMADA의 생산현장 견학

July 2013 41

된 공구를 이용하여 작업한다. 작업을 위

한 모든 준비가 된 상태에서 작업하여 효율

성이 높다.

다른 하나는 레이저 기계조립에 사용되는

포장마차 부스 방식이다. 이는 부품, 지그,

각종 유틸리티 등이 모두 준비된 일정 공간

안에서 제조하는 것이다. 공장 안에 총 70개

의 부스가 있는데 각각의 공간 자체가 독자

적으로 생산과 문제해결이 가능한 일종의

미니 공장인 셈이다. 이처럼 조립, 조정, 검

사를 하는 공간은 기계를 계약한 고객이 자

신의 도면을 가져와 가공능력을 검증해 볼

수도 있다.

이러한 방식의 생산과정은 모두 AM-HIT’s

(AMADA-High grade Information

Technology system)으로 관리된다. 각 제

조과정에 대한 정보는 vPost에 입력되는데

이는 일종의 카드 리더기로 공정, 작업자, 제

품 사양에 대한 정보를 인식한다. 이로써 조

립에 대한 진척 상황을 실시간으로 수집할

수 있으며 이는 AM-HIT’s를 통해 모니터

로 한눈에 볼 수 있다(vFactory). 작업 상황

을 디지털화된 정보로 관리하기 때문에 최

적의 품질, 가격, 납기(QCD: Quality, Cost,

Delivery)를 충족한다.

후지노미야 사업소의 엔도 야스히로 제조

본부장에게 경쟁사와 구별되는 아마다 솔

루션의 특징에 대해 물었다. 대답은 ‘다양한

고객사양에 빠르고 정확하게 대응 가능하

다는 것’이었다. 이 솔루션의 신뢰도는 후지

노미야 사업소에서, 적용에 대한 검증은 츠

카타에서 직접 확인할 수 있었다. 아마다가

제공하는 판금솔루션은 어느 특정 분야에

국한된 것이 아니라 고객의 제조 환경, 제품

특성에 맞는 솔루션으로 적용되어 효율성 을 발휘하고 있었다.

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