기계가 정지합니다. 조작패널에서 오류 메시지가 표시됩니다: 절단 노즐의 충돌이 발생했습니다. 또 발생했습니다! 어떤 때는 이러한 중단이 단 1분 안에 끝나기도 합니다. 하지만 노즐이 손상되면 장기 정지 상태, 추가 점검 및 제조시간 손실로 이어지는 경우가 많습니다. 열간성형된 차체 부품을 레이저 절단할 때 이러한 장애가 발생하면 전체 제조 라인의 사이클 타임이 무너질 수 있습니다.
노즐 충돌이 생산성을 저하시킵니다
언뜻 보기에 노즐은 절단가스를 이용해 용융물을 최대한의 효율로 배출하는 작은 구성품에 불과해 보입니다. 오랫동안 레이저 절단 시 다음의 규칙이 통용되었습니다: 노즐을 구성품에 밀착하여 작업할수록, 절단 품질이 더욱 향상됩니다. 하지만 복잡한 3D 구성품의 경우, 이러한 좁은 간격은 충돌 위험을 높이는 요인이 되었습니다. X-Blast 2.0은 기존의 원칙을 깨뜨립니다: 특수한 형상 덕분에 훨씬 더 넓은 간격을 유지하며 절단할 수 있어, 훨씬 저렴한 압축공기를 사용하여 절단할 때조차도 충돌을 획기적으로 줄여줍니다.
Duoli 기업에서도 노즐 충돌로 인한 중단이 자주 발생하고 있습니다. 따라서 이 기업은 파일럿 프로젝트 일환으로 TRUMPF 차세대 X-Blast 절단 노즐을 테스트하기로 결정했습니다.
Chuzou에 위치한 Duoli 지사의 총괄 책임자(General Manager) Marina Cheng과 공정 및 장비 책임자(Process & Equipment Manager) Kai Yang은 그들의 제조 과정에서 최적화의 필요성을 인식하고 있습니다. 그리고 때로는 단 하나의 작은 구성품이 커다란 차이를 만들어 냅니다.
Duoli Technology Group은 중국 자동차 산업의 입지 탄탄한 공급업체 중 하나입니다. 경쟁 압박이 치열합니다. 품질, 납기 준수, 생산성은 물론, 비용도 충족되어야 합니다.
X-Blast 2.0 노즐은 특수한 형상 덕분에 저렴한 압축공기를 사용하면서도 훨씬 더 넓은 간격을 두고 절단할 수 있어, 충돌 위험을 획기적으로 줄여줍니다.
효율성이 가격을 압도합니다
상장 기업 Duoli Technology Group은 중국 자동차 산업의 입지 탄탄한 공급업체 중 하나입니다. 이 기업은 중국에 생산 기지를 두고 글로벌 완성차 제조사를 대상으로 펀칭 파트, 용접 모듈, 툴 및 열간성형 구조 구성품을 개발 및 생산하고 있습니다.
많은 공급업체와 마찬가지로 Duoli 기업 역시 치열한 경쟁 압박을 받고 있습니다. 품질, 납기 준수, 생산성이 충족되어야 하는 동시에 모든 비용 요소도 중요합니다. 따라서 투자 결정을 내릴 때 효율성, 신뢰성, 지속 가능한 수익성이 핵심적인 역할을 합니다. Chuzhou에 있는 Duolie 지사의 총괄 책임자(General Manager) Marina Cheng은 다음과 같이 설명합니다: "우리는 다양한 기계 제조사들과 협력하여 실제 현장에서 각 설비의 성능을 비교하고 있습니다. 결국 중요한 것은 단순한 구매 가격이 아니라 생산성입니다. 생산성이 높아져야 부품 제조 원가를 최소화할 수 있기 때문입니다.
Chuzou에 위치한 Duoli 지사의 공정 및 장비 책임자(Process & Equipment Manager) Kai Yang은 차량 차체용 열간성형 구조 부품의 레이절 절단에서 최적화가 필요하다고 판단했습니다: "우리가 사용하던 노즐의 평균 수명은 3일에서 5일에 불과했습니다. 게다가 교대당 약 10회에 달하는 충돌 알람으로 인해 작업 속도가 크게 떨어졌습니다." 장애가 발생할 때마다 조작 인원이 직접 개입해야 했고, 이는 기계 정지와 추가 유지보수 비용으로 이어졌습니다. 또한 충돌 심각도에 따라 심한 경우 노즐, 절단 헤드 또는 센서까지 손상되는 상황이 발생하기도 했습니다.
작은 구성품 – 엄청난 이점
TRUMPF가 레이저 절단 시스템 TruLaser Cell 8030용 X-Blast 2.0 절단 노즐을 BrightLine Speed 테크놀로지와 결합하여 선보였을 때, Kai Yang은 파일럿 프로젝트를 시작할 준비가 되어 있었습니다. "우리의 비용은 최소한에 그쳤습니다. 새로운 기계에 투자하는 대신, 기존 기계 한 대를 개조하기만 하면 되었기 때문입니다"라고 그는 설명합니다. 새로운 노즐을 장착하는 것 외에는 공정 파라미터를 일부 소폭 조정하고 절단 품질을 검증하는 작업만 필요했습니다.
그렇다면 이 작은 X-Blast 2.0이 가진 특별한 점은 무엇입니까? 기술 원리는 간단합니다. 핵심 노하우는 바로 노즐 내부에 숨겨져 있습니다. 특수한 형상 덕분에 BrightLine Speed와 결합하여 구성품과의 간격을 훨씬 넓힌 상태로 작업하는 것이 가능해졌습니다. 이로 인해 노즐 충돌이 방지되었으며, 마모, 중단, 품질 문제를 유발하던 가장 핵심적인 원인들이 이제는 모두 과거의 일이 되었습니다. 하지만 이는 오직 TRUMPF 빔 성형 테크놀로지 BrightLine Speed와 결합할 때만 작동합니다. 이러한 조합을 바탕으로 X-Blast 2.0은 Hotforming (열간성형) 구성품의 생산적인 3D 레이저 절단에 맞춰 설계되어 있습니다.
노즐 한 개로 수개월 동안 사용 가능
충돌 감소, 툴 수명 연장, 공정 안정성 향상이라는 TRUMPF 약속은 Duoli 기업에서 완벽하게 실현되었습니다. "특히 충돌의 현저한 감소는 우리에게 가장 놀라운 점이었습니다"라고 Kai Yang은 말합니다. "이를 통해 노즐의 수명이 연장되었습니다. 또한 고장 시간이 감소하고 공정 안정성이 더욱 높아졌습니다." 첫 번째 현장 테스트를 통해 노즐 수명이 얼마나 늘어났는지 극명하게 확인되었습니다. 단 한 개의 X-Blast 2.0 레이저 노즐로 Duoli에서 80일 이상 연속 가동하여 80,000개 이상의 구성품을 가공했고, 이후 TRUMPF 서비스 엔지니어들이 분석 목적으로 탈거하기 전까지 문제 없이 작동했습니다.
중국 자동차 부품 공급업체 Duoli에서는 레이저 절단 시스템 TruLaser 800 Cell을 사용하여 차량 차체용 열간성형 구조 부품을 절단합니다.
Duoli 기업은 파일럿 프로젝트 일환으로 TRUMPF 차세대 X-Blast 절단 노즐을 테스트하였습니다.
큰 효과를 내는 작은 부품: 레이저 절단 시스템 TruLaser Cell 8030용 X-Blast 2.0 절단 노즐은 BrightLine Speed 테크놀로지와 결합하여 사용할 때 충돌을 크게 줄여줍니다. 이를 통해 노즐의 수명이 연장됩니다.
작은 원인 – 커다란 효과
Marina Cheng에게는 단순히 노즐의 수명이 연장된 것만이 전부가 아닙니다. 가장 결정적인 점은 이 솔루션이 실제 생산 일상을 더욱 안정적이고 효율적으로 만드는 데 기여한다는 사실입니다. 비용과 생산성이 긴밀하게 연결되는 시장일수록, 이와 같은 기술적 디테일은 곧장 경제적 우위로 이어집니다. Duoli 기업은 이 새로운 노즐을 도입한 후 생산성이 크게 향상되었음에도 불구하고, 도리어 제조 공정에서 평온함을 찾을 수 있었습니다. 기계 정지상태가 단축되었으며, 직원들이 장애 조치나 노즐 교체에 소비해야 하는 시간도 크게 줄어들었습니다.
이 기업은 이미 이 솔루션을 다른 설치장소에도 확대 적용할 계획을 세우고 있으며, 열간성형 분야의 사업을 더욱 확장해 나가고 있습니다. 향후 여러 개의 신규 제조 라인이 구축될 예정입니다. Marina Cheng은 이 새로운 솔루션에 만족하며 다음과 같이 말합니다: "때로는 전체 제조 공정의 최적화가 단 하나의 작은 구성품을 개선하는 것에서부터 시작되기도 합니다."
