자동화 기계에 대해 알아야 할 사항

자동화 기술이 발전함에 따라 이를 지원하는 기계도 발전해야 하며 산업 자동화 및 사물 인터넷(IoT)의 최신 동향을 따라잡기 위해 기계 설계자는 고급 설계 원칙과 소프트웨어 기능을 사용해야 합니다.

신뢰할 수 있는 소프트웨어 도구와 효율적인 설계 방법을 사용하면 산업 자동화의 미래에 대비할 수 있는 기계를 만들 수 있는데 제조 프로세스를 자동화하면 비용을 절감하면서 생산성과 효율성을 높일 수 있고 적절한 기술을 사용하면 플랜트를 보다 민첩하게 만들고 변화하는 시장 조건에 대응할 수 있습니다.

 

목차

1. 자동화 기계의 작동원리
2. 자동화 기계의 장점
3. 자동화 기계를 사용할 때 가장 흔히 발생하는 문제
4. 자동화된 기계 설계의 몇 가지 예
5. 자동화, 기계 설계 및 IoT

 

1. 자동화 기계의 작동원리

고급 자동화 기계는 PLC, 스캐너 및 센서와 같은 다양한 시스템의 조합을 사용하여 제대로 작동하도록 도우며 공장에서 자동차를 만드는 조립 라인은 고급 엔드투엔드 자동화의 한 예입니다. 이 라인에서 자동차 섀시는 작업자가 좌석이나 모터와 같은 다양한 구성 요소를 설치하는 스테이션에서 스테이션으로 이동하며 이것은 인간이 하기에는 매우 어렵기 때문에 로봇이 서로 협력하여 작업을 수행합니다.

레이저의 사용은 다양한 유형의 품질 문제를 감지하는 방법으로 고급 자동화 기계에서도 사용할 수 있습니다. 예를 들어 자동화 장비로 생산된 디스크의 표면 품질을 평가하는 데 레이저를 사용할 수 있습니다.

PLC는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 포함하는 장비(반도체)입니다. 작동 방식은 PLC가 자동화 시스템이나 인간 조작자로부터 명령을 받은 다음 해당 명령을 액추에이터로 전송하여 일을 발생시키는 것입니다. 한 가지 예는 PLC를 사용하여 셀 제조 시스템과 같은 프로세스를 통해 다른 부품을 실행하는 자동화된 기계입니다.

PLC는 자동화 기계의 장비를 제어하는 데 사용할 수 있는 일종의 자동화 기술입니다. 그들은 수년 동안 사용되어 왔으며 제조업체가 이러한 프로세스를 자동화하기 전에 안전 기능을 쉽게 구현할 수 있도록 합니다.

기계 센서는 데이터를 수집하고, 문제를 식별하고, 시정 조치를 위한 신호를 보내는 데 사용됩니다. 작업자와 기계를 보호하기 위해 모니터링해야 하는 다른 기계 부품이나 구성 요소에 센서를 배치할 수 있습니다. 예를 들어 로봇 팔에 센서를 사용하여 공장 바닥을 돌아다닐 때 위험한 전압에 접촉하거나 작업자의 손이 끼이지 않도록 할 수 있습니다.

 

2. 자동화 기계의 장점

쉽게 자동화할 수 있도록 기계를 설계하면 제조 공정의 여러 영역에서 개선 사항을 확인할 수 있습니다. 몇 가지 장점은 다음과 같습니다.

• 생산성 향상: 제조업체는 교대조당 더 높은 수준의 생산량을 달성할 수 있습니다.
• 제품 결함 최소화: 기계를 자동화하면 기계가 작동하는 동안 수동 검사나 개입이 필요하지 않으므로 오류가 크게 줄어듭니다.
• 인건비 절감: 자동화용으로 설계된 기계를 사용하면 작동 중에 사람의 개입이 필요하지 않으므로 인건비를 절감할 수 있습니다.
• 민첩성 증가: 자동화된 제조 셀을 통해 제조 프로세스를 즉석에서 조정할 수 있습니다. 수요에 변화가 있는 경우 생산 수준을 빠르게 높일 수 있습니다.
• 유연성 증가: 자동화된 제조 셀을 사용하면 동시에 여러 작업을 수행할 수 있으므로 한 제품이나 작업에서 다른 작업으로 쉽게 전환할 수 있습니다.

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3. 자동화 기계를 사용할 때 가장 흔히 발생하는 문제

자동화를 위한 기계를 설계하는 것은 어려운 작업이지만 방해가 될 수 있는 잠재적 함정이 있습니다.

• 향후 성장을 계획하지 않음: 자동화된 제조 셀은 그 안에 배치된 장비만큼만 우수합니다. 더 많은 기계를 추가하여 작업을 늘리거나 생산량을 늘리거나 효율성을 높이는 데 전념하지 않으면 공간이 빨리 부족해집니다.
• 연결성 부족: 자동화 장비가 제조 시설의 다른 모든 기계, 사람 및 소프트웨어와 원활하게 통신할 수 있는 것이 중요합니다. 모든 도구가 서로 연결되어 있는지 확인하기 위한 전략이 있으면 확장할 때 시간을 절약할 수 있습니다.
• 머신 비전 기술을 사용하지 않음: 머신 비전은 다양한 방식으로 사용될 수 있으며 작업에 적합한 도구를 사용하는 것이 중요합니다. 다른 유형의 자동화로도 충분할 때 머신 비전을 사용하는 것은 과잉일 수 있지만 이 기술을 사용하지 않으면 기회를 보지 못하거나 문제를 해결하지 못할 수도 있습니다.

 

4. 자동화된 기계 설계의 몇 가지 예

공장 전체에 사용되는 장비 유형이 너무 많기 때문에 자동화를 사용할 수 있는 다양한 방법에 대한 구체적인 예를 제시하기는 어렵습니다. 그럼에도 불구하고 다음은 시작하는 데 도움이 되는 몇 가지 일반적인 예입니다.

로보틱스

로봇은 인간에게 너무 위험하거나 본질적으로 너무 정밀하거나 수작업 비용과 경쟁해야 하는 작업에 사용됩니다. 종종 이러한 로봇은 필요한 정밀도로 인해 성공적으로 작동하기 위해 머신 비전 기술과 EOAT가 필요합니다.

고급 소프트웨어 도구

고급 소프트웨어 도구를 사용하여 자동화된 기계가 이를 실행하는 사람과 통신하고, 효율적으로 작업하고, 수요 변화를 예측하고, 오류 없는 작업을 생성할 수 있도록 합니다.

머신 비전 기술

머신 비전 기술은 재료를 취급하거나 도구가 작업을 수행하도록 안내할 때 더 나은 정밀도를 허용하기 때문에 종종 로봇과 짝을 이룹니다. 머신 비전은 또한 다른 유형의 자동화와 함께 사용할 수 있으며 미래에 가장 성공적인 자동화 공장의 핵심이 될 것입니다.

기계 개조 및 컴퓨터 수치 제어(CNC) 기계

기계 개조는 자동화 시스템에서 기존 장비를 사용하는 과정입니다. 기계 개조 프로세스는 오래된 기계에서는 어려운 경향이 있지만 많은 제조업체는 이제 기존 장비를 새로운 방식으로 사용하는 것이 가능하고 비용 효율적이라는 사실을 발견하고 있습니다.

컴퓨터 수치 제어(CNC) 기계는 기술이 발전함에 따라 더욱 정교해지고 있어 많은 사람들이 자동화하기에는 너무 어렵다고 생각한 작업을 수행할 수 있습니다. 이러한 시스템은 다른 유형의 자동화만큼 유연하지는 않지만 올바른 소프트웨어 도구와 함께 사용하면 큰 효과를 발휘할 수 있습니다.

적층 제조(AM) 및 컴퓨터 지원 설계(CAD)

적층 제조(AM) 및 컴퓨터 지원 설계(CAD)는 유연성과 대규모 생산 가능성으로 인해 전 세계 공장에서 점점 더 보편화되고 있습니다. AM은 이미 많은 공장에서 영구적인 위치를 찾기 시작했으며 기술이 계속 발전함에 따라 곧 다른 많은 공장의 필수적인 부분이 될 것입니다.

 

5. 자동화, 기계 설계 및 IoT

미래의 공장

스마트 공장 또는 미래의 공장은 자동화되고 컴퓨터 유도 기계로 설계됩니다. 이 두 가지 요소가 결합되면 최적의 효율성 수준으로 운영되는 동시에 모든 종류의 요구 사항을 충족하는 스마트 공장을 만들 수 있습니다.

자동화, 기계 설계 및 IoT의 결합

스마트 팩토리는 효율성을 높이기 위해 자동화 및 기계 설계 사용에 크게 의존하는 공장입니다. 사물 인터넷(IoT)은 산업 전문가들이 서로 통신할 수 있는 새로운 방법을 제시하며, 이러한 기계들이 이전보다 더 쉽게 함께 작동하고 작업을 올바르게 수행할 수 있도록 합니다.

자동화와 기계 설계는 스마트 팩토리 구축과 관련하여 밀접한 관련이 있으며 자동화된 미래의 성공을 위해 모두 필요합니다. 소프트웨어 도구, 기계 및 사람의 올바른 조합을 통해 품질을 희생하지 않고 저렴한 비용으로 모든 종류의 다양한 제품을 제공할 수 있는 번성하는 자동화 공장을 만들 수 있습니다.

자동화, 기계 설계 및 IoT가 결합되면 어떻게 될까?

제조 자동화와 관련하여 자동화된 공장은 다른 유형의 제조 프로세스보다 크게 개선되었으며 IoT의 힘과 결합하면 훨씬 더 좋아집니다.

효율적인 스마트 팩토리는 모든 종류의 제품을 비용 효율적인 방식으로 생산할 수 있을 뿐만 아니라 품질 측면에서 현대적인 표준에 충실할 수 있습니다. 엔지니어링 산업과 전문가의 미래는 자동화, 기계 설계 및 IoT의 결합 덕분에 밝아 보입니다.