[현장적용사례] 대량 생산에 집중한 Linamar Hungary

높은 정밀도와 빠르게 증가하는 생산량, 이러한 전조를 보이며 e-모빌리티가 현재 거두고 있는 성공은 생산 계획자를 자극한다는 점이다. 어려운 과제를 어떻게 효율적으로 해결할 수 있는지를 헝가리의 부품공급업체 Linamar Technology Hungary가 제시했다.

이 전기 모터 전문회사는 현재 샤프트와 기어를 생산하는 데 사용할 EMAG의 기계에 투자를 했다. 생산량은 향후 연간 200만 개 이상으로 증산해야 했다. 현 생산량은 30만 개 수준이다. 이 새로운 생산 솔루션은 생산량 증가에 있어서 충분한 대응이 될 것으로 판단하고 있다.

e-모빌리티는 현재 빠른 속도로 증가하고 있다. 유럽자동차제조사협회(European Automobile Manufacturers Association)에 따르면, 유럽 내 신규 자동차 등록에서 전기 자동차의 시장 점유율이 두 배 이상으로 늘었다. 점유율은 2021년 1/4분기의 3.5%에서 2/4분기의 7.5%로 증가했다. 이는 역으로, 전기 모터에 사용되는 다양한 부품의 개수가 증가하고 있으며, 바로 이 점에서 전문회사의 노하우가 필요했다.

전 세계적으로 활동하는 이 회사는 무엇보다 전기 자동차를 위한 발전 및 전기 저장, 전기 드라이브 시스템, 구조 및 섀시 시스템과 같은 제품을 공급한다. e-모빌리티 분야를 위한 Linamar의 주요 생산 공장 중 하나는 헝가리에 소재한 자회사인 Linamar Technology Hungary이다. 이 전문회사는 베케슈처버(Békéscsaba)에 본사를 두고, 변속기 부품, 알루미늄 하우징과 지난해 시장에 출시한 새 전기 자동차 플랫폼용 커버를 생산하고 조립한다.


EMAG는 다양한 기계를 보유하고 있다. 남독일의 이 기계 제조사가 보유한 기술을 선택하기까지 시장조사와 이를 바탕으로 한 심층분석이 있었다.

Linamar Technology Hungary의 프로젝트 매니저 이슈트반 비로(István Bíró)는 '마침내 EMAG을 선택했다. 폭넓은 범위의 기술을 제공하고 또한 그의 능력을 이미 입증했다'라고 설명했다.

연삭 공정 단축
Linamar Technology Hungary는 기어와 샤프트의 경질 가공을 위한 EMAG의 수직 선반 VL 6, VT 2-4와 선삭/연삭 센터 VLC 200 GT를 사용한다. 레이저 용접기 ELC 160이 기어 용접을 담당한다. 선삭/연삭 센터 VLC 200 GT는 EMAG이 개발하고 적용한 기술을 모두 보여준다.

예를 들어, 내장된 픽업 스핀들을 통해 기계가 빠른 속도로 로딩 작업을 수행한다. 부품을 픽업한 스핀들이 해당 가공 위치로 이동하면 바로 경질 황삭을 시작한다. 그 다음 기어 휠에는 수 마이크로미터의 허용 오차만 남는다. 내장된 스핀들을 통해 연삭 절차를 단축시킬 수 있다. 동시에 선삭-연삭 조합을 적용해 가공 품질도 향상된다. 선삭 가공 후 약간의 치수만 절삭해야 하는 경우 연삭 디스크 사양을 원하는 최종 품질에 맞출 수 있다. 한마디로, Linamar의 생산 계획자들은 다른 연삭 작업을 고안할 필요가 없다.


빠른 공구교환 시간
Linamar는 다양한 크기의 기어 및 샤프트의 선삭 가공에 사용되는 VL 6 및 VT 2-4 선반으로 생산성 향상을 입증했다. 부품의 종류와 크기에 따라 가공 임무가 달라진다. 이렇게 자동화된 수직 선반기계 VT 2-4는 용접 영역에서 경화된 막을 제거하는 샤프트 가공에서도 성능 향상을 보여준다.

대량 생산 시 이 장비는 그 진가를 발휘한다. 공작물 그리퍼가 미가공 부품을 기계로 이송하고, 가공 후 다시 픽업하는 자동화 솔루션을 통해 빠른 공구교환 시간을 구현한다. 교환 시간은 공작물에 따라 최소 6초에서 최대 8초 소요한다. 대량 생신 시에는 짧은 유휴 시간으로 인해 상당한 시간이 절약된다.

원래의 선삭 공정도 짧은 사이클 타임 내에 실행한다. 샤프트는 주축과 심압대 사이에 수직으로 고정돼 양쪽에서 가공한다. 이때 각각 회전공구 또는 전동식 공구 등 12개의 공구 장착이 가능한 2개의 터릿을 사용할 수 있다.

200mm 이상 직경의 기어에서 여러 부분을 가공할 때에는 다시 선반 VL 6이 사용된다. 가공할 부품 또한 전기 구동시스템의 부품이다. 이 부품의 기능은 전기차의 높은 회전수를 반지름의 낮은 레벨로 감소시키는 것이다. 여기에 사용된 VL 6은 EMAG이 대량생산을 위해 개발했으며, 자동화 장치도 내장돼 있다.

이슈트반 비로는 '이제 시작 단계다. 현재 연간 종류 당 6만 개의 부품을 생산하고 있다. 향후 매년 종류당 약 43만 개의 부품을 생산한다'며 '가장 중요한 것은 기계가 신뢰할 수 있는 안정적인 공정을 보장하는 것'이라고 언급했다.

[정리=김지성 기자]