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[간사이 모노즈쿠리 월드 2016] 제조인을 위한 종합선물세트

더 나은 제조를 위해 필요한 것은 무엇일까. 누군가는 ‘뛰어난 설비’라고 답할 것이고, 또 다른 누군가는 ‘혁신적인 기술’이라고 답할 것이다. 하지만 어느 한 가지만 갖춘다고 해서 제조의 효율을 높일 수 있는 것은 아니다. 소재부터 기계요소, 설비, R&D 등 가운데 어느 것 하나 소홀히 할 수 없기 때문이다. 지난 10월 5일부터 7일까지 사흘간 개최된 간사이 모노즈쿠리 월드 2016(Manufacturing World Osaka 2016)은 제조 기업에 필요한 솔루션들을 한 자리에서 만날 수 있는 절호의 기회였다.

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간사이 모노즈쿠리 월드 2016

서일본 최대 규모의 제조 전문 전시회인 간사이 모노즈쿠리 월드 2016. 전시회장을 가득 메운 부스와 출품 제품들을 찬찬히 둘러보는 참관객들의 모습은 지금까지 개최된 여느 전시회들과 다를 바 없어 보였다. 하지만 지난 6월 도쿄에서 개최된 일본 모노즈쿠리 월드 2016과 결정적으로 다른 점이 하나 있었다.

그것은 바로 ‘공장설비비품전(FacTex)’. 공조나 클린룸, 에너지 절약 솔루션 등이 전시된 공장설비비품전이 개최된 것은 이번 간사이 모노 즈쿠리 월드 2016이 처음이다. 이로써 간사이 모노즈쿠리 월드 2016 에서는 1,180개 기업이 나사나 베어링 등의 기계요소에서부터 공장 설비, 스마트공장과 로봇에 이르는 최신 기술까지 폭넓은 솔루션을 선보였다.

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또 전시회가 열린 인텍스 오사카에서는 ‘간사이 고기능소재월드 2016’이 함께 개최되어 한층 더 풍부한 볼거리를 제공했다. 제조인을 위한 ‘종합선물세트’라 해도 과언이 아닌 것이다. 이에 따라 지난해에 비해 14% 가량 증가한 48,169명의 참관객이 전시회를 찾았다.

기계요소기술전(M-Tech)과 설계 및 제조 솔루션 전시회(DMS), 공장 설비비품전(FacTex)으로 구성된 간사이 모노즈쿠리 월드 2016. 전시 회장에서 발견한 세계 최초 기술과 흥미로운 제품, 주목할 만한 트렌드로는 어떤 것들이 있었을까. 일본에서 날아온 선물 꾸러미를 함께 풀어보도록 하자.

 

전시회에서 만난 세계 최초 기술들

 

100년의 노하우를 담았다 – NSK(日本精工株式会社)

NSK의 신제품 터프캐리어 리니어 타입 액추에이터. 세계 최초로 볼 대신 롤러를 전동체로 사용했다는 점이 특징이다.
NSK의 신제품 터프캐리어 리니어 타입 액추에이터. 세계 최초로 볼 대신 롤러를 전동체로 사용했다는 점이 특징이다.

올해로 창립 100주년을 맞이한 NSK는 리니어 타입 1축 액추에이터인 터프캐리어™를 새롭게 선보였다. 터프캐리어의 가장 큰 특징은 전동체(rolling element)로 볼 대신 롤러를 채택했다는 점이다. 평면 위에 볼과 롤러를 굴리면 볼은 점으로, 롤러는 면으로 닿는다.
이처럼 롤러는 볼에 비해 닿는 면적이 크기 때문에 강성이 높고 더 큰 하중을 견딜 수 있다. 실제로 터프캐리어의 최대 하중은 볼 타입 액추에이터 제품의 2배 가량이며, 강성 역시 3배에 이른다. 따라서 액추에이터의 크기를 줄일 수 있어 보다 다양한 곳에 쓰일 것으로 보인다. 현재 터프캐리어는 공작기계나 자동차 부품 제조 현장 등에 활용되고 있다.
이외에도 NSK의 부스에서는 볼 스크류와 리니어 가이드가 하나로 결합된 제품인 XY 테이블 H 시리즈도 만나볼 수 있었다. 볼 스크류와 리니어 가이드를 따로 구입해 사용할 경우, 이들을 조립하는 과정이 필요했다. 사용 자가 직접 조립할 경우 제품의 정밀도가 낮아 지는 일이 비일비재하다. 하지만 XY 테이블H 시리즈는 올인원 제품이므로 별도의 조립 과정 없이 모터만 연결하면 곧바로 사용할 수있어 정밀도가 감소할 우려가 낮고 공간 절약이 가능하다.

1916년에 제작된 NSK의 제1호 도면
도면대로 다시 만든 비분리형 라디오 스러스트 볼 베어링
도면대로 다시 만든 비분리형 라디오 스러스트 볼 베어링

또 NSK는 창립 100주년을 기념해 1916년 제작된 제1호 도면과, 해당 도면을 재현한 제품을 전시해 많은 관심을 모았다. NSK의 제1호 도면은 일본에서 가장 오래된 베어링 설계도 이기도 하다. 당시 NSK는 자체 기술만으로 비분리형 스러스트 볼 베어링을 완성했다. 그로부터 100년 후, 비분리형 스러스트 볼 베어 링은 앵귤러 콘택트 베어링으로 진화했다. 외륜, 내륜, 볼이라는 기본 구성은 바뀌지 않았 지만 과거와 달리 마모를 막기 위해 볼과 볼사이에 보완재가 추가되었다.

고무로는 안 된다, 이제는 우레탄이다 – 반도화학

반도화학의 실 블레이드 반도 와이퍼 엣지 EX
반도화학의 실 블레이드 반도 와이퍼 엣지 EX

공작기계의 슬라이딩 도어와 Z축 등에 쓰이는 실 블레이드는 지금까지 NBR 등의 고무 재질로 만드는 것이 일반적이었다. 하지만 고무는 부풀어 오르는 성질이 있으며 쿨런트에 약하다는 단점을 갖고 있다. 이를 해결하기 위해 반도화학은 우레탄에 대한 배후 기술을 살려 우레탄제 실 블레 이드인 반도 와이퍼 엣지 EX를 선보였다. 반도 와이퍼 엣지 EX는 기존 고무제 실 블레이 드에 비해 합성계 쿨런트는 물론 오일계 쿨런 트에 대해서도 높은 내구도를 보여준다. 또내마찰성이 뛰어나 기존 제품에 비해 동마찰계수가 낮게 나타났다. 제품 라인업으로는 립 실(LD시리즈), 텔레 스코 실(TD시리즈), 커버 실(CD시리즈), 슬라이드 실(SD시리즈)이 있다. 지금까지 고객들은 몇 가지 사이즈의 제품 가운데 필요한 것을 선택해야 했지만, 반도 와이퍼 엣지 EX는 자유로운 강판 설계가 가능해 고객이 원하는 사이즈의 실 블레이드를 제작할 수 있다.

경량화와 단열성, 두 마리 토끼를 잡다 – 산와패킹공업주식회사

철로 만든 기존의 히트 인슐레이터(좌)와 산와패킹공업주식회사의 Nimbus G2(우)
철로 만든 기존의 히트 인슐레이터(좌)와 산와패킹공업주식회사의 Nimbus G2(우)

자동차 엔진의 배기시스템은 배기가스와 함께 고열을 발한다. 이때 발생한 열이 차내의 다른 시스템으로 전달될 경우 이상을 일으키기 쉽다. 이를 막기 위해 엔진에 장착하는 것이 히트 인슐레이터(heat insulator)다. 지금 까지 히트 인슐레이터는 철로 만들어졌다. 철은 강성이 뛰어난 대신, 무게가 무거워 자동 차의 연비에 악영 향을 미친다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 산와패킹공 업주식회사는 세계 최초로 알루미늄제 히트 인슐레이터 제작 기술 (Nimbus G2)을 개발해 출품했다.
Nimbus G2 시트는 두께가 각각 0.3t, 0.125t인 알루미늄 두 장을 겹친 다음 요철을 가해 만든다. Nimbus G2를 활용해 히트 인슐레이 터를 제작할 경우 기존에 비해 무게를 80% 가량 줄일 수 있다. 또 단열성을 유지할 수 있으며 엔진에서 발생하는 진동을 효과적으로 제어한다는 장점이 있다. 방음효과가 높은 것도 특징 중 하나다. 현재 스즈키나 도요 타의 자동차에 실제로 쓰이는 기술이 며, 이외에도 여러 자동차 제조기업에서 Nimbus G2를 주목하고 있다.

 

최초로 열린 공장설비비품전, 이런 솔루션까지?

잡았다! 요 수상한 사람! – 산덴케이소(三電計装 )

한 참관객이 디펜더엑스를 체험하고 있다. 디펜더엑스는 공격성, 긴장도, 스트레스, 평안, 안심, 피로, 권태 등 50여 가지의 파라메터를 분석하여 정신 상태를 가시화한다. 평온한 상태라면 얼굴 주위가 연두색, 파란색으로 비춰지지만, 수상한 사람은 붉은 색으로 비춰진다.
한 참관객이 디펜더엑스를 체험하고 있다. 디펜더엑스는 공격성, 긴장도, 스트레스, 평안, 안심, 피로, 권태 등 50여 가지의 파라메터를 분석하여 정신 상태를 가시화한다. 평온한 상태라면 얼굴 주위가 연두색, 파란색으로 비춰지지만, 수상한 사람은 붉은 색으로 비춰진다.

일본 최초로 사람의 정신 상태를 분석하는 방법시각시스템이 공개됐다. 바로 디펜더엑스(DEFENDER-X). 이는 운동의 정신생리학 논리를 바탕으로 한 것이다. 즉 진폭과 감도 등의 반사신경과 뇌 활동(감정) 사이에는 직접적인 관계가 있다고 보고, 이를 기반으로 사람의 정신상태를 가시화하는 것이다. 이로써 잠재적 범죄자로 추정되는 자를 사전에 찾아내 범죄를 방지한다.
디펜더엑스에서는 카메라로 수상한 자를 찾아내면 모니터 화면에 붉은 박스로 표시되며 알람을 띄운다. 물론 영상을 기록하여 사후 분석도 가능하다. 실제로 소치 올림픽에 적용 되었는데, 1일당 수상한 사람으로 판단된 사람은 2,620명이었고, 그 중 92%가 진입 금지 물품 소지, 이상행동, 티켓 무소지 등의 이유로 입장이 거부되었다(판정 오류 비중은 8%). 이러한 시스템으로 작업 현장이나 보안이 필요한 작업 공간에서 범죄를 예방할 수있다.

다 지켜 보고 있다! 동작의 시각화 – 페가서스미싱제조(ペガサスミシン製造)

작업을 시각화하여 숙련자(우)와 초보자(좌)의 작업영상을 비교, 분석할 수 있다. 이를 통해 문제가 무엇인지 파악하여 비효율을 개선할 수 있다.

100년 넘게 공업용 미싱을 만들어온 페가서 스미싱제조는 공정 개선과 작업 효율 향상을 위해 생산성 개선 툴 공장개선소프트웨어를 만들게 된다. 대표적으로 디지털작업분석시 스템(DPA Pro)을 들 수 있는데, 이는 작업자의 작업 장면을 영상으로 촬영하여 시각화하는 솔루션이다. 영상 분석을 통해 사이클 타임을 측스정하고 오류 등을 발견하여 문제점을 해결할 수 있다. 이로써 작업의 표준화를 실현 하여 작업의 효율을 높이는 것은 물론 노하우 전승을 디지털화할 수 있다. 해외 공장에 새로운 작업을 지시할 때도 영상으로 공유할수 있기 때문에 언어가 달라도 가능하다.

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옷을 생산한다고 하면 옷 하나마다 바코드가 찍힌 영수증이 발행된다. 바코드는 해당 제품이 어떤 것인지, 무슨 문제가 있고 어떤 공정을 거쳤는지 이력이 기록된다.

이외에도 바코드확인시스템(DBK)은 제품마다 바코드 영수증이 발행되는 시스템이다. 바코드 영수증에 작업, 검사, 출하 등의 내역이 기록되어 체계적 생산 관리와 문제 발생 시 추적을 가능케 한다. 이로써 작업의 사각지대와 정보의 누락으로 인한 문제 발생을 방지할 수 있다.

이제는 안심하고 방청 작업을! – 후지타상사(藤田商事)

방청 봉투에 제품을 넣는 모습. 봉투는 물론 롤, 시트 등 다양한 방법으로 크기와 필름 두께를 바꿔가면서 방청할 수 있다. 적용 분야는 제어기기, 발전기, 자동차 부품 등이며 풍력발전기, 전투기 등 부피가 큰 것도 가능하다.
방청 봉투에 제품을 넣는 모습. 봉투는 물론 롤, 시트 등 다양한 방법으로 크기와 필름 두께를 바꿔가면서 방청할 수 있다. 적용 분야는 제어기기, 발전기, 자동차 부품 등이며 풍력발전기, 전투기 등 부피가 큰 것도 가능하다.

이제 방청 작업에서 안전을 걱정하지 않아도 된다! 발암성 물질이 함유되지 않아 안전, 재해, 공해 등의 문제를 해결한 방청 솔루션이 있기 때문. 그것은 바로 후지타상사에서 제공 하는 코텍(CORTEC)의 기화 방청제다. VpCi 기술이 적용된 이 솔루션은 전기화학적으로 금속의 표면을 덮는 것만 아니라 녹을 막기 어려운 미세한 간극이나 핀홀에도 안개의 형태로 방청이 된다. 이 방청막은 전기적, 화학적, 기계적 영향을 받지 않는다. 철에서 비철, 각종 합금까지 폭넓게 적용할 수 있고, 희석 배율을 조절하여 1년~5년까지 방청 기간을 선택할 수 있다. 가장 큰 장점은 사람과 환경에 친환경적인 ‘안전성’인데, 방청제에 일반적인 사용되는 아소산을 베이스로 한 것이 아니라 친환경적인 카르본산염을 주성분으로 하기 때문이다. 유해한 크롬, 질소산화물, 린산화합물계방청성분도 포함되어 있지 않다. 이에 방청 작업에서 환경과 작업 재해에 대한 걱정을 덜 수 있다.

 

타임머신을 타고 미래의 공장을 불러오다!

앞으로의 공장은 바로 이런 모습!- 파나소닉시스템네트웍스(パナソニックシステムネットワークス)

작업 내비게이션 시스템 화면. 다음으로 어떤 부품을 조립해야 하는지 표시되고 주의사항도 함께 알려준다. 정확하고 안전하며 신속한 작업이 가능하다.
작업 내비게이션 시스템 화면. 다음으로 어떤 부품을 조립해야 하는지 표시되고 주의사항도 함께 알려준다. 정확하고 안전하며 신속한 작업이 가능하다.

가전제품 전문 제조사로 잘 알려진 파나소닉. 하지만 파나소닉은 일본의 스마트공장을 추진하는 단체인 IVI의 멤버로서, 스마트공 장에 대한 관심은 물론, 관련 솔루션도 갖추고 있다. 이에 이번 전시에서도 포장마차셀 (작업 내비게이션 시스템),헤드 마운트 디스플레이 기반 음성 작업 지원 시스템, 현장 보고 서비스인 SmartAttack등 다양한 관련 솔루션을 선보였다. 특히 작업 내비게이션 시스템은 작업자가 수행해야 하는 동작을 화면(음성, 영상)으로 알려주는 솔루션으로, 작업 요소가 많은 셀 생산 작업의 학습과 관리에서 실수와 사고를 방지한다. 이에 빠른 작업 학습은 물론 품질 확보가 가능하다. 게다가 작업 진행 상황을 디지털화하여 실시간 모니터링과 빅데이터 분석을 통해 문제를 예방하고 비효율의 원인을 찾아내 개선할 수 있다. 나아가 잦은 공정 변경에도 대응할 수 있는데, 이는 결국 미래의 제조 트렌드인 매스 커스터마이제이션에 대응하기 위함이라고 한다.

관계자 인터뷰 “모노즈쿠리 월드가 일본 제조업 진화의 방아쇠 되었으면

” 이번 간사이 모노즈쿠리 월드 2016은 공장설비비품전(FacTex)이 새롭게 추가되면서 한층 다양한 제조업 관련 솔루션들을 선보일 수 있게 되었다. 사실 이전에도 전시회장 곳곳에서 공조 시스템 이나 조명, 에너지 절감 솔루션 등을 발견할 수 있었다. 일본 모노 즈쿠리 월드의 후지와라 타케시(藤原 武史) 사무국장은 “공장설 비비품전은 제조 현장 관리를 위한 솔루션들을 한곳에 모아달라는 니즈를 반영한 결과”라며 “내년에는 규모가 3배 가까이 늘어날것”이라고 자신했다. 전시회에서는 나사나 베어링 등의 기계요소나 전통적인 가공기술 역시 많은 관심을 모았다.

후지와라 사무국장
후지와라 사무국장

이에 대해 후지와라 사무국장은 “최근 로봇이나 인공지능, IoT 등이 각광을 받고 있지만 그렇다고 해서 전통적인 제조 기술이 도외시되는 것은 아니다”라고 강조했다. 전통적인 제조 기술과 최신 제조 트렌드가 각자 발전해 나가면서 볼거리가 풍부한 전시회를 이루는 것이다. 그렇다면 주최 측에서는 어떤 전시회를 목표로 하고 있을까.

후지 와라 사무국장은 “모노즈쿠리 월드가 일본 제조업 진화의 방아쇠가 되었으면 한다”고 밝혔다. 파나소닉, 벡호프오토메이션, 닛산자동차 등 유수의 기업 관계자들을 모아 세미나를 구성하는 것도 그 때문. 실제로 지난해에는 세미나를 계기로 대형 제조 기업 간 기술 컬래버레이션이 성사됐다고 한다. 후지와라 사무국장은 설문조사를 통해 제조인의 의견을 반영하고, 전문 인력을 투입해 최신 트렌드를 발굴하는 과정을 거쳐 내년에도 많은 사람들에게 인사이트를 선사하는 세미나를 꾸릴 것이라고 밝혔다.

 

About 송해영 기자

제조업이 꼭 어려울 필요 있나요? 쉽지만 깊은 기사를 쓰기 위해 노력하고 있습니다:)