자동화/ 공장자동화를 위한 메카트로닉스 자동화기술개론
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제2회부산국제공작기계,공구및금형가공설비산업전시회
메카트로닉스 자동화기술 개론
저자: 월간 메탈넷코리아 발행인/김흥복
공장자동화(Factory automation)를 위한 메카트로닉스 자동화기술 개론 자료 (아래한글 97) 다운로드

1.자동화 개론
일반적으로 자동제어란 인간의 판단과 조작에 의하여 이루어지는 수동제어와 제어장치로서 자동적으로 동작되는 것을 말하며 자동이라 함은 사람이 도구나 기계를 사용하여 물건을 제작하는 행위를 사람대신 기계가 하도록 하고 또 제어란 어느 목적에 적합하도록 대상이 되고 있는 것에 적당한 조작을 가하는 것을 말한다.

제어계에는 시퀀스 제어 시스템과 피드백 제어 시스템으로 구분한다.

·시퀀스 제어 시스템(Seguence Control System):가장 간단하고 복잡하지 않은 장치로서 좋은 점이 있으나 오차 교정이 불가능한 것이 단점이며 제어계를 미리 정하여 놓고 순서에 따라 순차적으로 진행되는 것을 시퀀스 제어라 한다.

·피드백 제어(Feedback Control):좀 더 정확하고 신뢰성이 있는 제어계로서 오차를 수정 검출할 수 있으며 이러한 제어를 피드백 제어라 한다.

(1)자동화
자동화의 진정한 의미는 오랜 역사동안 인간의 손을 빌려서 능동적인 방법으로 즉, 도구나 기계를 사용하여 작업에 대해서 효율적인 방법으로 사람대신 기계가 하도록 하는 장치, 자동화의 대상은 간단한 것으로부터 로봇과 같은 여러 가지 부품으로 구성된 복잡한 장치와 제품 등이 포함된다.

자동화가 되는 일은 종래에 가공, 제작 작업뿐만 아니라 형태인 판단 등이 요구되는 시험작업, 검사작업, 조립작업 등 공간내의 움직임이 정확하고 자유 자재로 이동작업인 운반, 보관, 조립 등 여러 가지가 있다.

선진국에서는 컴퓨터, 반도체 소자 및 시스템 기술의 발달로 자동화의 대상과 내용이 더욱더 다양해지고 있다. 자동화의 종류에 있어서도 공장 자동화로부터 사무자동화(OA),가사의 자동화(HA),설계의 자동화(DA)란 용어가 자주 언급되고 있으며 또 실제로 실용화되어 있다.

(2)자동화의 역사
자동화는 오랜 옛날부터 인간에 의해서 연구, 제작되어 왔으나 그 기원을 1946년 미국의 포드사가 대량생산을 위해서 자동화란 말을 처음 쓰기 시작한 이래 사용되었다.

1962년부터 본격적인 산업용 로봇이 에이엠사에 의하여 개발되었으며 1967년경에 일본에 도입되어 로봇 왕국이란 의미를 지니고 전 세계의 자동화 생산의 약60%를 차지하고 있으며 1980년대 초기에는 로봇 원년이라는 바탕에서 획기적인 기술을 진전으로 자동화 기술은 가속도적, 폭발적으로 진행되어 기계가공 타입의 무인화로 시작된 공장자동화의 재료가공, 조립 등 모든 시스템이 일원화로 구축되었다.

1946년: (자동화) 다량 생산의 자동화
1952년: 재료 가공 제어장치 개발:미트사(MIT CO)
1958년: 머니싱 센터 설립
1960년: 컴퓨터 소프트웨어 기술 컴퓨터설계의 실용화
1962년: 본격적인 로봇의 개발(바시트란):에이엠사
1967년: 바시트란 일본에 도입
1968년: 일본 로봇의 국산화 개시
1970년대: 컴퓨터 설계의 실용화 NC 군제어
1980년: 로봇의 원년, 로봇이 로봇을 생산:일본 로봇 왕국으로 군림
1981년: FA 원년 기계가공, 조립용
1982년: 컴퓨터 원용 설계의 원년
1983년: 공장 자동화의 원년
1984년: 고도 정보 시스템의 원년


(3)자동화와 제어기술
일반적으로 자동화 기계에 많이 이용되는 제어방식은 시퀀스 제어이다. 전기 릴레이를 이용한 전기식 방법, PLC(Programmable Logic Controller)를 이용하는 전자식 방법 등이 널리 알려져 있고, 공압 밸브를 이용한 순수압축공기 이용법도 일부 사용되고 있다.

시퀀스 제어기술은 산업체에서 가장 수효가 많은 기술로서 기업내의 자동화 추진요원이 이해하고 있어야 하며, 본격 FA 추진을 위한 기초단계로 LCA(Low Cost Automation)를 실현하고자 할 때 LCA(간이자동화) 기계의 대부분은 시퀀스 제어기술로서 가능하다.
시퀀스 제어기술을 좀더 상세히 분류하면 다음과 같다.

시퀀스 제어기술은 다시 고정 시퀀스 제어와 가변 시퀀스 제어로 나누어지고 제어능력의 추가에 의해 수치제어(Numerical Control Play-Back)시스템으로 확장된다.
수치제어(NC) 및 Play-Back System은 NC 공작기계, PCB용 부품 삽입기, 산업용 로봇 등에 이용되고 있으며 Micro Electronics 발전에 힘입어 널리 이용되기 시작하고 있다.
통상 시퀀스 제어방식을 이용한 기계는 프로그램을 변경할 수 있든 없든 순서에 입각하여 스스로 작업을 할 수 있다고 하여 지능 로봇과 함께 산업용 로봇이라 칭하고 있다.

제어기술이 고정 시퀀스에서 가변 시퀀스, NC, Play-Back System 등으로 발달되어 가는 것은 수요자의 욕구가 다양해짐에 따라 생산체계가 동일품종 대량생산에서 다품종 소량생산체제로 변화하여 연구되기 시작하였다.
이 경우 기계구조물의 변경 없이 프로그램만을 변경하여 시퀀스를 바꿀 수 있는 방법의 개발이 요구되었고 이러한 제어기술은 반도체 산업의 발달과 더불어 컴퓨터 이용이 크게 보급되면서 가능하게 되었다.

자동화 기술의 가장 발전된 단계로서 지능 로봇을 들 수 있는데 지능 로봇은 감각, 판단 기능을 가지고 있는 것으로 산업용으로는 아직 크게 실용화되지 못하고 있다.

자동화 기술은 개별설비에 필요한 제어기술뿐만 아니라 개별 설비들의 자동화를 유기적으로 연결하는 시스템으로 발전해 가고 있다. 즉 CAD, NC 공작기계, CAM, 산업용 로봇, 자동창고, 무인반송차로 대표되는 각 생산체제를 Cell 단위로 통합한 FMC, FMS로 발전하여 미래공장의 모델인 FA를 실현시키는 것이 최근의 연구동향이라 할 수 있다.

(4)자동화의 장, 단점
1)장점
ㄱ.생산제품의 균일화, 표준화를 시킬 수 있으며 품질의 향상과 대량 생산이 된다.
ㄴ.원자재의 절약 및 인건비를 절약하고 생산성을 상승, 생산량이 증가된다.
ㄷ.노동조건의 향상과 직업의 편리성 및 위험한 환경을 안전화 할 수 있다.
ㄹ.생산설비의 수명연장 생산원가 절감
2)단점
ㄱ.자동화 설비의 신규 투자비용이 크다.
ㄴ.고도화된 기술이 필요하다. 조작에 있어서 능숙한 기술이 필요하다.
ㄷ.설비의 운전, 수리, 보관에 있어서 고도화된 지식이 필요하다.
ㄹ.설비의 일부 고장이 발생하여도 전 공정에 영향을 미친다.

(5)자동화의 필요과제
1)세계의 경제를 날로 어려워지고 있으므로 현재 보유하고 있는 기존설비의 재활용, 약간의 변화로 간이자동화를 만드는 것이 중요하다.
2)날이 갈수록 자연자원의 부족현상이 악화될 것이다.
3)전문적으로 교육받은 고급인력이 증가될 것이다.
4)세계시장에선 상품의 경쟁이 점점 더 심해질 것이다.
5)경제가 성장함에 따라 비례하여 임금 성장이 높아질 것이다.
2.공장 자동화
(1)공장 자동화의 정의
공장 자동화는 생산시스템의 종합기술로써 CAD/CAM/CAE 생산관리 Computer 제어, 반송시스템, 공장 Layout 기술, FMS 산업용 로봇, NC 공작기계 등에 공장을 맡기는 무인공장(Unmanned Factory)을 지칭하는 것으로서 정의될 수 있겠다.

미래의 공장을 의미하는 FA 산업은 향후 기업 경영전반에 커다란 영향을 미치게 될 것이며, 이미 선진국에서는 첨단기술을 응용한 광범위한 제품화, 산업화의 실현으로 OA, FA, HA에 진입하여 생산성 향상과 경영의 합리화, 근대화를 시스템적으로 모색하고 있다.

(2)공장 자동화의 방안
공장 자동화를 어떻게 실현할 것인가는 생산품목, 생산량 또는 자동화 레벨에 따라 접근 방식이 다르므로 구체적인 방법을 기술하기에는 어려운 문제점이 있다.

자동화에 있어서는 상당한 투자액이 요구되므로 무엇보다 먼저 제품의 수요 예측과 장래동향, 중장기 전망 등을 수립할 필요가 있다. 공장 자동화 공정을 구성하기 위해서는 우선적으로 제품 구성에 따라 부품을 그룹화 할 것과 공장자동화 시스템으로 생산하기에 적합하도록 재설계가 중요하다.

그리고 현재 인원의 공정수와 보유중인 기존설비의 재이용 등 단계적인 설비계획을 마련하여야 한다.

단계적인 설비 계획이란 자동화의 공정을 가공으로부터 조립에 이르기까지 모든 시스템을 포함할 것인가의 여부, 각각 공정의 자동화 레벨, 단기능형, 또는 로봇과 가공장치를 이용한 공장 자동화 중 어떤 형태로 할 것인가를 순차적으로 계획, 설계, 개발이 되어야 한다.(그림 1참조)

3.신규 공장 자동화의 추진방법
(1)공장 자동화 추진의 기초
신규 자동화 계획에 있어서 가장 중요한 것은 현 기존 라인에 보유하고 있는 기존 설비의 재 이용을 어떻게 활용할 수 있는가 하는 것이다.

자동화 시스템 단계에서 유연성, 신뢰성, 경제성 또는 보존성이 보증되도록 설계하는 것도 중요한 기술 과제이며 공장 자동화 시스템은 시뮬레이션을 통하여 가동성, 생산성 및 투자에 대한 효과를 충분히 반영하는 최적화의 시스템을 선정한 후 상세한 설계 단계에 들어 가야한다.(그림2 참조)



(2)공장 자동화의 추진방법
모든 제조, 품질, 생산방법, 노하우 등에 있어서는 현장 작업자가 가장 잘 알고 있으므로 제안제도 등 다양한 아이디어를 충분히 반영하여 작업의 특성을 고려하여 설계하여야 한다.

공장 자동화의 추진방법에 있어 각 분야별로 자료를 충분하게 수집하여야 하고 기능에 따라 자동화의 효과가 뚜렷하여야 하며 현재 보유하고 있는 기존설비나 기계를 기본으로 자동화를 도입, 유지, 보수 또는 점검을 가능하게 하여 설정 구성하여야 한다.

공장 자동화는 기계 기능의 복합화 및 총합화의 순으로 발전시키는 자동화 시스템으로 요약한다.

기능에 따라 자동화를 추진, 현장을 개선하여야 한다. 자동화 추진에 있어서 단계적인 현장 개선 기능을 숙지하여 제조공정, 조립공정, 가공공정 또는 기계공정의 특성을 익히고 더불어 구체적인 방안을 모색하여야 한다.(그림3, 4참조)





(3)공장 자동화의 기본형태
공장 자동화(FA)란 다시 요약하면 제품의 수요 시에서부터 가공처리, 조립, 검사 등의 생산과정을 개시, 창고로부터 출하되기까지의 생산체제 전체를 효율적으로 관리하는 시스템 기술이며 공장 자동화의 최종 목표는 전 공정의 무인화(Total Unmaned FA)이다.

1)공장 자동화가 향후 제품 생산 부분에서 미칠 영향은 막대할 것이다. 원가, 품질, 자재 등의 관리가 용이하고 생산체제, 생산계획 및 제품의 설계 변경이 단시간 내 가능하므로 고 단위 생산성을 이룩할 것이다.

2)공장 자동화는 우리나라에서는 아직 개발 단계에 있지만 공장 자동화가 하나의 대중적인 기술로 확립되기까지는 다음과 같은 과제가 있다.
1.메카의 기술과 일렉의 기술을 일치화된 메카트로닉스의 발전이 형이상학적으로 형성되었으나 자동화를 하기 위한 기술 인력이 부족현상(전기, 전자, 기계기술의 복합화된 기술인력 양성)
2.공장 내에 포함되는 일체의 구성 멤버 즉 각종 서브 시스템의 체계적 계층화 방법의 수집
3.물체와 정보의 일체화
4.공정 운영에 대한 데이터 베이스 확립과 학습 기능 확립
5.가공, 조립, 운반, 검사 등 고급화 컴퓨터 언어
6.생산 활동 진단 알고니즘 확립
7.산업전자 분야에서의 자동화 관련 부품의 개발과 통신 방법 구축
8.인력의 고급화 계획과 자동화로 인한 인력양성 활동 등의 문제들이 자동화의 과제

4.기존설비의 자동화
(1)간이 자동화 추진방법
기술의 고도화에 따라 공장에 전체 자동화인 공장의 자동화가 이제는 꿈이 아닌 기업의 생존작전으로서 불가피한 문제로 클로즈업(Close-up)이 되고 있다. 공장의 전체적인 자동화 즉 FA, FMS의 실현은 기업의 사활을 좌우하는 문제로서 각 기업의 중요한 과제이며 더욱 격렬한 것이다.
기업의 최대 목적은 보다 값싼 좋은 제품을 유지, 신속하게 공급하여 판매 이익과 존속성을 향상시키는데 있다.

1)간이 자동화의 정의
간이 자동화는 LOW Cost Automation이라 부르고 있으며 통칭 LCA로 통용되고 그 목적은 다음과 같다.



1.단기유효
2.유효설비 기존설비를 이용하여 간이 자동화를 실시한다.
3.간이자동화는 제품의 동향 변화를 신속하게 대치할 수 있어야 한다.

이와 같은 사항의 작업공정은 인간성 회복과 생산성 향상을 도모하여야 하고 낮은 코스트의 설비를 개발 효과에 대한 기회 상실방지 또한 중대한 것은 이들을 양립시키기 위해서는 현재 가지고 있는 설비의 일부 또는 전체의 기능 그대로를 이용하는 것이 무엇보다 빠른 길이며 이를 기초로 필요한 기능을 부각, 개조하는 것이 좋다.

2)간이 자동화의 개념
간이 자동화와 공장 자동화의 기본적인 개념을 나타낸 것이 이상적인 공장 자동화 시스템의 구축을 위해서는 간이 자동화가 근본이어야 한다.

이상적인 공장자동화 시스템의 구성 개념도는 그림 6과 같다.
- 공장자동화(F.A): Factory Automation
- FMS: Flexible Manufacturing System
- 간이자동화(LCA): Low Cost Automation
- 설계자동화(CAD): Computer Aided Disign
- 사무자동화(OA): Office Automation
- 빌딩자동화(BA): Building Automation
- 가사자동화(HA): Home Automation

3)대응책
모든 경제 환경은 날로 어려워져가고 있으므로 현대의 기업에 둘러싸인 환경변화의 대응책을 표1-1에서 나타내고 FA와 FMS의 필요성과 자동화의 중요성을 보여주고 있다.

현대 기업에 둘러싸인 환경변화의 대응책은 코스트를 절감하고 자원문제는 전 인류의 당면 주요과제로서 코스트를 최소화로 고려한 자동화 설계와 에너지자원을 안전하고 값싸게 개발하여 공급할 수 있는 길만이 기업의 근본적인 문제이고 개인 생활은 여기에 속박되어 종업원의 사활이 직결되는 문제로써 업무를 얼마나 능률 있고 쾌적한 분위기에서 보람 있게 처리하는가 하는 것이 또한 당면 과제이다.


4)자동화의 추진요령
(A)자동화 추진 방법론
자동화의 의미는 오랜 역사동안 인간의 손에 의해서 수동적으로 작업하던 것을 능동적 수단에 대해서 효율적인 방법으로 인위적인 기계장치로써 사람 대신 작업하는 것이라 할 수 있다.

(가)자동화에 관한 자료를 충분히 수집하라.
ㄱ)자동화 추진에 대한 성공사례, 연구발표, 논문 등
ㄴ)필요분야 가공, 기계장치 등에 대한 자료
ㄷ)자동화기기의 제어방식 등에 관한 정보, 자료(컴퓨터, 프로그램, 시퀀스제어)수집
ㄹ)검출, 감지 등에 대한 센싱 자료

(나)현장을 정확히 파악하고 문제점을 찾아라.
ㄱ)공정이 어려운가?(능률이 있는가 등에 대한 파악)
ㄴ)잘 안 되는 일이 무엇인지 파악
ㄷ)무겁고 쉽게 피로하고 위험한가?
문제 의식을 가지고 연구 검토하여야 한다.

(다)어떤 방법으로 해결할 것인가를 구상하라.
ㄱ)생략할 수 없는가
ㄴ)경제성과 채산성이 있는가
ㄷ)기술적으로 해결할 수 있는가 등 항상 적극적인 자세로 개선의식을 가져라.

(라)어떻게 하면 기계, 기능적으로 일원화가 되겠는가.
ㄱ)자동화 추진 사례 등 다른 실적을 이용할 것인가?
ㄴ)기존 설비를 재활용 할 수 있겠는가?
ㄷ)현 기존품을 개조하여 또는 조합하여 만들 수 있는가?
ㄹ)어떤 공정을 어떤 방법으로 조합할 것인가?

(마)대상을 선정, 연구 검토하라.
ㄱ)사항이 명확하고, 확고한 신념을 가지고 추진하라.
ㄴ)어떤 방법으로 하면 경제성이 있고 싸게 신속히 제작이 가능할 것인가?
ㄷ)능률적이고 효과적인가?
ㄹ)제작이 효과적이고 용이한가 등

(바)개발, 설계, 제작하라.
ㄱ)설계와 제작상의 문제는 없는가?
ㄴ)노하우가 없는가?
ㄷ)사항이 명확하고 새로운 것인가?

(사)수정, 점검하라.
ㄱ)불만족스럽다고 단념하지 말고 수정 검토하라.
ㄴ)더욱 개선 개량하라.
ㄷ)하나에서부터 열까지 자신 있게 일하라.

(아)다른 용도와 응용 방법이 없는가.
ㄱ)제안제도 등을 적극적으로 이용하라.
ㄴ)이용 확대를 생각하라.

(자)재 설계, 개발하라.
ㄱ)제품의 코스트를 좀 더 줄일 수 없는가?
ㄴ)더 좋은 방법이 없는가?
ㄷ)정밀도를 높이고 불량을 줄일 수 있는가?
하나의 생각으로 만족하지 말아야 한다. 상기 공정은 항상 피드백이 되어야 한다.

(B)자동화 추진체계의 조직
공장 자동화 추진은 기업의 목표를 실현시키기 위한 기업의 경영체제가 필요하듯이 자동화 추진에 있어서 사람을 통하여 기술적으로 효율적인 체계가 조직화되어 시스템이 구성되어야 한다.

자동화 추진에 있어서 기술의 체계와 조직은 각 분야별로 기능과 특징을 가지고 있으므로 공장의 성격, 장래 도약을 위해서라면 각 분야의 특징을 전체적으로 숙지하여야 개발, 실제에 있어서 효과적이며 다른 분야의 문제점을 파악, 해결방안을 모색할 수 있다.
또 산업화 기술의 복합화를 이룩할 수 있다.

자동화 산업 부분에 전문 기술인이 부족하므로 각 분야에 기술을 바탕으로 선정된 테마가 합치된 효율적인 조직과 체계로 상황에 따라 프로젝트 멤버를 구성하여 추진하는 사례가 많다.



또한 자동화 추진에 있어서 기술자는 타 분야의 기술자와 연계를 취하고 업무를 추진하여야 하므로 그때 유의해야 할 사항들은 다음과 같다.

(가)자동화에 관한 대상이 선정되면 계획에 있어서 중요한 부분이 무엇인가 문제점을 파악하고 공정은 어떻게 되는가 등 순서도 또는 타임차트에 의하여 초기단계를 미리 고찰하여야 한다.
(나)기술적인 문제가 있는지 추진에 있어서 필요한 문제인가를 파악하여야 한다.(센싱, 제어, 제작방법 등)
(다)제작시일, 경제성, 코스트 등이 어느 정도인가, 제작상의 문제점은 없는지 등을 파악, 조치하여야 한다.
이와 같은 부분에 각 분야의 기술자들이 종합적으로 문제점을 초기 단계에서 해결하여 담당분야의 역할을 명확히 함으로써 업무 수행이 평행적으로 원활하게 수행되어야 한다.
다음 사항은 조립 공정의 자동화 설비, 설계, 제작을 위하여 각 분야에서 참여한 프로젝트의 실제적인 예로써 그 역할의 개요를 표 1-2에서 제시한다.


5.자동화 기술의 문제점과 개선방법
(1)공장 자동화의 문제점과 해결방안
자동화 생산 공정에서 또는 도입 중이거나 가동 중에 있어서 문제점은 여러 가지로 대별, 발생되나 일반 사항은 다음과 같다.
(가)다품종 생산이나 장래동향 불투명
(나)생산관리 면에서 인적 대응
(다)납기단축, 단위 시간당 생산량
(라)제품의 정밀도, 제작상의 문제점
(마)초기 생산량 감소, 고액투자
(바)기술요원 양상, 조작성, 무인운전 등 여러 가지의 문제점이 대두되므로 다음표와 같이 충분히 검토하여야 한다. (표3 참조)


(2)공장자동화의 문제점

(3)개선방안
자동화를 추진하기 위해서는 일정한 원칙과 계획에 의한 검토방법을 통하여 검토하고 필요 조건이 갖추어져서 각 분야별로 기술자들의 기술 숙련과 교육에 의한 효과적인 기술을 익히고 나서 비로소 자동화를 추진, 이때 꼭 실행되어야 하는 대상에 현상 분석, 파악 수준에 의해서 자동화를 계획, 설비의 재활용 등을 미리 파악, 검토해야 할 중요한 포인트다.

1)현장 분석의 실행
일의 공정, 작업, 동작 등을 대상으로 현상을 객관적, 정량적으로 관측 분석하여야 한다. 이때 기계설비의 도입, 작업환경, 작업방법 등의 개선도 포함되고 나아가서는 단독적인 가공 작업에서부터 조립작업, 기계설비의 배치, 작업자의 편성까지도 마쳐야 한다.
가)작업 개선으로부터 자동화로
나)공정의 분석
ㄱ.가공공정
ㄴ.운반공정
ㄷ.검사공정
ㄹ.전체공정
다)작업의 분석
라)가동의 분석

2)제품의 형상 검토 표준화
가)단순화와 표준화 구분
나)자동화하기 쉬운 제품부터 설계
ㄱ.부품의 점수 삭감
ㄴ.공급을 안정, 자세의 자유도 정렬 완료시 안정성 있게 설계
6.자동화 추진 체제
(1)추진 체제 가이드 라인
자동화의 실시 시기는 각 연도마다 일정 기간에 의해서 주기마다 예산을 감안 측정하여 보고 실시 대상의 선정의 의하여 채용 여부를 결정하되 기내발주, 기내완성을 원칙으로 한다.

실시 기준은 생산성 향상을 주안점으로 하고 전원의 아이디어 또는 제안제도를 채용하는 것으로부터 실시하여야 하며 시판품으로 개조하거나 재설계 등을 할 수 있는 것부터 시작하여야 한다.

제품의 동향을 예측할 수 없는 거나 수명이 단기간인 것은 채용하지 않는 것이 바람직하다.



(2)자동화 추진의 구체적인 스탭
자동화 추진에 있어서 각 회사마다 공장 나름대로 무엇이 중심이 되고 있는가를 토론 아이디어 등에 의하여 대상을 선정 또는 직장 전체를 한 그룹으로 묵음으로서 몇 가지의 대상으로 좁히고 우선 순위를 정한 뒤 대상을 수집할 때에는 간이 자동화 제안표나 설비 제안 사양서를 이용하는 것이 좋다.








1)제조기술의 체크
라인의 제안에 대해서 작업 분석과 공정의 전후의 관계에 따라 자동화 이전의 문제로서는 여러 가지가 있으므로 자동화를 하지 않더라도 달리 해결할 수 있는 수단은 없는지, 자동화를 해야 한다면 가장 쉬운 방법은 무엇인가 등의 생산동향, 경제성의 효과를 확인한 다음 t사양을 명확하게 하여야 한다.

2)실태조사
간이 자동화 실시 가이드 라인 체크와 현장 실태 조사를 하여 다음 사항을 확인하여야 한다.
가)기술 내용의 확인
나)기술진 가능성을 확인하여야 한다.
다)보다 더 능률적이고 효과적인 방법을 찾는다.

3)채용여부
실태조사를 기초로 하여 기술적 기능성과 안전성 및 필요도를 감안하여 계략적인 순위를 결정함으로서 실시 대상을 좁혀 간다.
또한 사양에 의한 구성안을 작성 공수의 조사 채산성 등을 고려 예산의 테두리 내에서 실시 테마를 구성한다.
가)투자가 적을 것
나)효과가 클 것
다)효과에 특징이 있을 것
라)사용하기 쉬울 것
마)기술적 강화를 도모할 수 있을 것
바)기술적으로 메인테넌스가 쉬울 것

4)입안설계 (중요한 스냅 포인트)
가)개선의 목적은 무엇인가?
나)전, 후의 작업 공정은 어떻게 설정되어야 하는가?
다)작업의 중요한 부분은 무엇인가?
라)설계, 개발 전에 실험, 확인 요소는 없는가?

5)설계 및 도면검사
설계자가 설계해야 할 사항들을 염두에 두고 일을 해야한다.
가)기구는 되도록 간단하게 설계하여야 한다.
나)시판되는 장치와 부품 등을 최대로 활용하여야 한다.
다)표준 재료를 최대로 활용하여야 한다.
라)설계에는 신규성이 있어야 한다.

(1)자동화의 설계요점
①개요
1) 정보는 모든 기회를 통하여 수집하여야 한다. (신문, 잡지, 서적 등)
2) 자동화 이외의 기술에 대해서도 지식을 습지 한다.
3) 제품 지식 품질 수준에 대하여 숙지하여야 한다.
4) 자동화하기 쉬운 제품 설계의 개량을 적극적으로 제안한다.
5) 자동화를 하지 않고서도 더 좋은 방법이 없는가를 검토하여야 한다.(일체화, 유닛화, 변경)
6) 무리한 계획은 반드시 실패한다.
7) 자동기 구성의 기본은 항상 염두에 두고 검토한다.
8) 이론만을 과시하면 차질이 생긴다.
가. 실험에 의해서 확인
나. 유사한 것과 비교
9)문제점을 예측하고 빠져나갈 길을 고려한 설계를 한다.
10)관계부문과 커뮤니케이션을 소홀히 하지 말 것.

②설계 전에
1)의뢰의 목적을 확실히 파악하고 어떤 작업의 합리화인가?, 생산성의 향상인가?, 안전성의 향상인가?, 노동 조건의 개선인가? 등을 의뢰인의 요망 사항은 무엇인가 등을 고려하여야 한다.
2)현장 조사는 시간을 아끼지 말고 면밀히 하되 해당 공정을 견학하는 자세로 지켜보는 것도 스스로 작업을 해보는 것도 좋다. (전, 후 공정 해당 공정의 작업 및 동작 분석, 지그류, 환경, 레이아웃 등)
3)현장 및 작업자의 의견을 충분히 참고하되 그들이 우리보다 그 작업에는 더 상세히 알고 있다는 자세로 임할 것.
4)대상 부품을 가까이 준비한다.
5)자동기를 만들지 않고서도 되지 않는가의 방법을 검토하라. 현상 그대로도 개선 할 수 있는 경우가 흔히 있다.
6)사양을 무리하게 확대하지 말라. 현실에 적합한 사양을 단계적으로 넓혀 가는 방법이 확실하다. 그리고 사양을 명확히 하라.
7)해당 작업에 관계되는 법규, 조래 등을 충분히 조사하라. (위험물, 폭발물)
8)해당 웨크의 품질을 파악하라. 9)제품 설계와 연계를 밀접히 하라.

③설계 시점에서
1)구상에는 충분한 시간을 들여라.
2)구상이 정리 되였으면 도면, 스케치를 만드는 습관을 붙여라.
3)불안한 기구에 있어서는 실험으로 확인하라. 제작 다음에는 늦다.
4)다른 공장 다른 기업에 참고 될만한 것은 없는가 실제로 가동하고 있는 기구는 실험 보다도 확실하다.
5)시판품, 표준품을 충분히 활용하라.
6)카달로그를 문자 그대고 과신하지 말라. 메이커의 실험 데이터 또는 실험하고 있는 데이터를 사용하라.
7)부품의 수명 또는 보수방법을 고려하면서 설계하라.
8)운반 설치를 고려한 설계를 하라. 또 해체하여 반입할 경우는 재현 방법도 고려하라.
9)제작 중에 생기는 문제는 근본적으로 해결하여야 한다. 뒤로 미루었다가는 언젠가 문제가 생기기 마련이고 보다 큰 개조를 필요로 한다.
10)정상시 뿐만 아니라 이상상태, 오조작 등에 대한 배려를 소홀이 하지 말 것.
11)코스트 의식을 항상 염두에 두고 설계하라. 과잉 품질을 손실이다.
12)제작, 조립 순서를 고려하면서 설계하라. 가공할 수 없거나 조립이 잘 안 되는 도면을 그리는 것을 설계자로서 가장 부끄러운 일이다.
13)조립도는 함부로 생략하지 말라.
14)제작자가 좋은 것을 만들려는 의욕이 솟아나도록 도면을 그려라. 우리들은 도면의 프로가 아니다.
15)무엇이든 보고 나서 하자. 듣고 나서 하자. 익힌 다음 하자는 정신으로 부단히 노력하자.
16)설치 가동 후에도 수시로 가동상황, 작동상태, 사용자의 의견, 감상 등을 듣고 보고 기록하는 버릇을 기를 것. 이들은 다음 설계에 산 지식, 경험이 되어 기술의 향상과 축적이 된다.

(2)기능검사
㈀ 목적하는 사항을 만족시키고 있는가.
㈁ 규정 위치에 대하여 어떻게 구성되어 있는가.
㈂ 재료 선정과 처리는 어떻게 구성되어 있는가.
㈃ 조립상의 문제는 없는가.
㈄ 안전상에 문제는 없는가 등을 파악.

(2) 도시법 검사
계획도, 참고도, 승인도 및 필요한 계산서가 첨부되었는가 등을 고려 하여야한다.

A)부품도의 체크 항목
①그림의 표시법
1.그림의 배치는 적당한가?
2.가공의 독등상 배려(선삭은 오른쪽을 가늘게, 평삭은 가늘고 길게)
3.계획도의 관련을 고려하고 있는가?
4.오기, 탈락, 불필요한 곳을 있는가?
5.기타 그림은 적당히 표시되어 있는가?
② 치 수
1.오기, 탈락, 불필요한 치수는 없는가?
2.치수 기입법은 적당한가?(가공기준, 치수의 크기, 방향, 허용공차)
3. 2중 치수는 없는가? 토틀 치수는 맞는가?
4.기타 규격 및 표준에 위배한 것은 없는가?
③ 기 호
1.오기, 탈락 및 불필요한 것은 없는가?(용접, 다듬질. 거칠기, 도장 등)
2.그들 기호는 적절한가?
3.기타 규격 및 표준류에 위반한 것은 없는가?
④ 평면도-평행도/직원도-동심도/진직도-원통도
1.오기, 탈락 및 불필요한 것은 없는가?
2.기입 방법을 적절한가?
3.계획도 참고도 대조
⑤ 재질-열처리
1.재질, 열처리, 경화층 깊이는 적절한가?
2.열처리 코드와 합치하고 있는가?
⑥ 화 법
1.단면, 사시도, 상세도에서 빠진 곳이나 오기 또는 불필요한 것은 없는가?
2.단면의 절단 방향과 그림의 방향이 일치하고 있는가?
3.단면부호, 기입법, 화법은 잘못이 없는가?
4.척도는 올바른가? 탈락된 곳은 없는가?
5.기타 기술 수준에 위배한 곳은 없는가?
⑦ 스케일 아웃
1.그림의 크기, 기입치수가 일치하고 있는가?
⑧ 표 제 란
1.다듬질 번호, 중량, 재질
2.제도자, 제조년월일, 부품명, 부품번호
3.척도, 도면크기
4.적용기준과 개수
5.코드기제는 올바르게 되어 있는가?⑨주 기
⑨ 주 기
1.오기, 탈락 및 불필요한 것은 없는가?
2.문구는 적절한가?
3.표준 및 규격품에 정해진 필요한 주기가 쓰여 있는가?
⑩ 기 타
1.전체적인 부족 재검토.
2.강도 부족, 가공곤란, 품질향상, 원가절감 등이 있다.


B)조립도의 체크 항목
① 조립도의 배치
1.총 조립도, 전진 방향을 좌측에 (원칙적으로)
2.장치 조립도, 총 조립도와 같은 방향으로
② 도 시
1.제품의 전모가 표시되어 있는가?
2.구성부품의 위치 및 관계를 알 수 있는가?
상세도, 단면도는 적합한가?
3.움직임의 범위가 도시되어 있는가?
4.회전 방향이 명기되어 있는가?
5.필요부분의 인접위치를 상상선으로 그렸는가?
6.필요할 경우, 삽입방향, 발췌 방향이 도시되어 있는가?
7.부품의 방향이 도시되어 있는가?
8.조정개소의 도시는 되어 있는가?
9.약도법의 적용은 올바른가?
10.구성부품의 도시법은 올바른가?
11.기술 표준이 위배된 것은 없는가?
12.표시방법을 올바른가, 기호 탈락은 없는가?
③ 치수와 정밀도
1.조립상태에서의 필요 외곽치수
2.구성부품 상호관계, 위배, 치수
3.조립기준의 선으로부터의 치수
4.규격품 이외의 나사 등 호칭법
5.조립상태에서의 형상, 치수 허용차
6.기능상 틈새가 문제되는 부분의 틈새
7.움직임의 각도 또는 치수
8.조정 여유와 조정 개수의 도시법
④ 사양과 주기
1.주요 사항이 표 또는 주기 되어 있는가?
2.주기는 적절한가? 필요한 기재가 다 되어 있는가?
3.부족한 것은 없는가?
⑤ 표제란 및 경력
1.품번, 품명, 개수, 척도, 압인, 제도, 년.월.일, 중량, 운용 기종
2.도년 경력
⑦ 스 케 일
1.그림의 크기, 치수가 일치하는가를 전 기입치수에 대하여 체크한다.

6)자동화 기기의 제작준비 및 구매
자동화 기기에 있어서 다종 다양한 자동화 기기용품을 제작 시기에 적절하게 공급할 수 있도록 신속하고 값싸게 조달하여야 한다.
이와 같이 필요 상황에 따라 대처할 수 있도록 구매에 대한 거래처, 가격선, 가공상의 특이성, 정밀도 등 업무 상황을 파악, 판단하고 수배할 수 있어야 한다.

7)가공 조립 제작
가공 조립에 대해서 설계가 의도한 중요한 기능, 키 포인트, 기계의 움직임, 허용공차, 구조 조립상의 문제점, 설치장소 등에 대하여 파악하고 조립순서를 정한 후 기구물의 동작 상태가 명확하지 않은 점에 대해서는 설계자와 조립자가 충분히 검토하여 명확히 한 후 조립에 착수하여야 하며 조립에 필요한 사항에 대해서 사양서를 작성하여 체크하여야 한다. 그리고 그 전에 조립도를 충분하게 검토하여야 하므로 조립도에 대한 체크 사이트를 만들어 체크하여야 한다.

8)가동
가동에 임할 때는 다음 사항에 유의하여 본격적 가동의 목표 달성을 위하여 사양자를 정비할 필요가 있다.
가)자동기 전임 담당자를 2인 이상 육성 지도 교육
나)취급 설명서(순서도)사양서의 작성(요점을 간결 명확하게 할 것)
다)자동기의 관리 책임자를 결정
라)자동기 가동 상황을 설계자에게 피드백 될 것

9)메인티넌스
가)유저
ㄱ. 일상 점검(일일 점검)
ㄴ. 이상 조기 발견(설계자에게 피드백)
ㄷ. 일상 정비

나)자동화 설계자
ㄱ.점검 라벨 첨부(점검주기, 주유의 유종번호)
ㄴ. 3개월마다 안전 검점
ㄷ. 자동기에 카운터 부착 월별 일 생산량 체크

다)자동기 조립자
ㄱ. 가동 3개월 후 점검 볼트 너트류의 유무 확인
ㄴ. 고장통보에 즉응하는 체재의 정비를 갖추고 대처

10)검토 분석
지금까지의 모든 제반 상황에 시행착오 수정, 다음 자동화 대상선정, 장래동향, 재 설계 등에 대하여 검토 분석을 하여야 한다.
이후 자동화 대상에 대해서 활용방안 이용 확대, 자동화 기술자 양성 프로젝트와 같은 폭넓은 기획이 필요하다.
7.공장 자동화 단계
자동화의 단계를 정보의 이력 형태와 정보의 처리과정을 중심으로 구분하여보면

1단계: 수작업

2단계: 기계화

3단계: 단위 기계의 일부 자동화
- 기계기구, 유공압, 전기기구를 이용한 간이자동화
- 간단한 시퀀스 제어방식을 이용한 각종 기계

4단계: 단위 기계의 완전 자동화
- 수치제어 방식을 이용한 각종 기계
- NC 공작기계
- 자동조립기, 부품삽입기, 자동납땜기, 자동포장기

5단계: 생산라인의 자동화
-MC (Machinig Center)
- FMC (Flexible Manufacturing Cell)
- 조립라인의 자동화
- Robot 이용한 용접, 조립, MATERIAL HANDLING
- CAD/CAM SYSTEM

6단계: 공장 전체의 자동화
- FMS (Flexible Manufacturing SYSTEM)
- 자동창고 시스템
- COMPUTER를 이용한 생산 시스템의 제어

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