개요
다른 많은 산업과 마찬가지로 CNC 서비스 시장은 20세기 중반 이후 비교적 안정적인 시기를 거쳐 왔습니다. 그러나 최근 산업용 사물 인터넷(IIoT)의 발전은 시장에 새로운 기회와 도전 과제를 제시하고 있습니다. 한편, 정부의 이동 제한 및 사회적 거리두기 지침으로 인해 새로운 파트너를 발굴하고 신제품 생산을 확보하기 위한 무역 박람회 참가가 제한되었습니다. 이로 인해 CNC 가공 업체들은 공개 시장에서 신규 고객을 유치하는 데 어려움을 겪고 있습니다.
그럼에도 불구하고, 발전은 언제나 길을 찾아 나서며, 현대 사회에서 CNC 가공 분야는 생산 분야에서 가장 앞서가는 분야 중 하나입니다. 앞서 언급한 요소들을 고려하여 2022년 이후 CNC 가공 분야의 주요 트렌드를 살펴보겠습니다.
2022년 CNC 가공 분야의 주요 트렌드
CNC 기계를 현재 사용하고 있거나 사용할 계획이 있다면 2022년에 주목해야 할 CNC 가공 분야의 몇 가지 트렌드는 다음과 같습니다.
CNC 로봇
CNC 가공 시장에서 주목해야 할 발전 중 하나는 CNC 로봇입니다. CNC 로봇은 인간과 상호 작용할 수 있고 기계 공장에서 위험하거나 어려운 작업을 자동화할 수 있다는 점에서 매우 유망한 기술입니다.
인공지능(AI)의 등장으로 다양한 형태의 정밀 CNC 가공에서 피드백 시스템과 비전 센서의 사용이 증가했습니다. 이를 통해 밀링 머신 센서가 입력에 따라 절삭면과의 거리나 속도를 조절할 수 있게 되어, 가공 중 예측 유지보수 및 수정이 가능해졌습니다. 결과적으로 품질 향상, 생산 속도 향상, 장비 수명 연장 등의 이점이 더욱 커졌습니다.
접근성 향상 CAD / CAM 소프트웨어
오늘날 CAD/CAM 기술은 더욱 널리 보급되고 있으며 기업들이 더욱 저렴하게 이용할 수 있게 되었습니다. 이러한 솔루션을 개발하는 사람들에게 사용자 편의성은 최우선 고려 사항입니다. 기술의 접근성을 최대한 높이기 위해 디자이너와 프로그래머로 구성된 커뮤니티도 성장하고 있습니다.
CAD
클라우드 컴퓨팅 자원의 접근성 향상과 컴퓨터 성능의 발전으로 인해, 설계자들은 더 이상 CNC 가공용 다양한 부품을 제작하기 위해 고성능 컴퓨터가 필요하지 않습니다. 이러한 도구들을 다양한 생산성 향상 기술과 함께 활용하면 모든 CNC 기계의 효율성을 높이고 설계자의 수익을 최적화할 수 있습니다.
이전에는 대형 제조업체의 지원이 필요했던 기업 및 개별 디자이너들에게 있어, 이러한 접근성 향상은 새로운 기회를 제공합니다. CAD / CAM 이는 새로운 이점을 가져올 수 있습니다. 이러한 변화는 컴퓨터 지원 엔지니어링 분야의 더 큰 추세의 일부이기도 합니다. 전산 유체 역학(CFD), 유한 요소 해석(FEA) 및 시뮬레이션 소프트웨어는 앞으로 기업과 설계자에게 더욱 널리 보급될 것입니다.
최신 산업용 사물인터넷(IIoT) 기기
이제 기업들은 새로운 IIoT 장치 덕분에 CNC 기계 및 기타 생산 장비를 더욱 쉽게 네트워크로 연결할 수 있습니다. 인터넷을 통해 데이터를 주고받는 이러한 장치를 통해 CNC 기계의 원격 작동 모니터링과 같은 새로운 기능을 구현할 수 있습니다.
이 새로운 장치들은 IIoT 센서를 활용하여 CNC 기계의 작동 특성을 모니터링합니다. 수집된 데이터를 통해 장비 고장이나 유지 보수 필요 시기를 예측할 수 있으며, 이를 통해 기업의 유지 보수 일정을 개선할 수 있습니다. 또한 CNC 기계의 수명을 연장하고 유지 보수 비용을 절감하는 데에도 도움이 될 수 있습니다.
다축 가공
2019년에 처음 등장했지만, 6축 CNC 기계는 2022년까지 다른 CNC 생산 기술을 능가할 것으로 예상됩니다. 결국 축이 많을수록 제조 시간이 단축되는데, 이는 앞서 이 글에서 논의했던 제품 개발 주기의 단축 추세와도 일맥상통합니다.
3차원(X, Y, Z) 설계를 구현하기 위해 대부분의 CNC 기계는 현재 3축 또는 5축 기능을 제공합니다. 5축 CNC 기계는 추가적인 2축을 구동하기 위해 스핀들이 하나 더 필요합니다. 6축 CNC 기계는 Z축을 중심으로 회전할 수 있는 추가적인 기능 덕분에 빠른 절삭 속도를 구현할 수 있습니다.
6축 CNC 기계는 자동차 부품이나 항공우주 부품처럼 최고의 정밀도가 요구되는 고정밀 CNC 가공 부품 제조에 적합한 것으로 입증될 것입니다. 2022년 이후에는 점점 더 많은 CNC 가공업체와 업체들이 이 기술에 집중할 것으로 예상됩니다.
CNC 가공 3D 프린팅과 결합
3D 프린팅은 3차원 형태를 층층이 쌓아 올리는 방식인 반면, CNC 기계는 제품에서 불필요한 부분을 제거합니다. 이 두 공정은 서로 다르지만, 여러 제조업체들이 하이브리드 생산 방식을 도입하고 있습니다. 이러한 기술들을 결합하여 정확하고 효율적인 솔루션을 생산할 수 있습니다.
일반적인 접근 방식 중 하나는 CNC 기계와 3D 프린터를 사용하여 다양한 정밀도로 신속한 프로토타입을 제작하는 것입니다. 두 기술을 통합하는 또 다른 방법은 3D 프린터로 부품을 먼저 제작한 다음 CNC 기계로 마무리하는 것입니다.
3D 인쇄
지속가능성 성장
지속 가능한 방식으로 생산된 제품에 대한 소비자 수요가 증가함에 따라 CNC 가공 업체들은 공급망과 제조 공정에서 발생하는 탄소 배출량을 모니터링하고 줄이는 데 주력해야 합니다. 정부 규제, 고객 수요, 그리고 기업의 사회적 책임은 CNC 가공 서비스 업체들의 탄소 배출량 감축 노력을 지속적으로 뒷받침할 것입니다.
2022년부터 모든 제조업체는 더욱 풍부해진 공급 및 생산 데이터망을 활용하여 제품의 탄소 발자국을 더 정확하게 평가하고, 보다 지속 가능한 방식으로 제품을 생산하고 운송하는 새로운 방법을 모색할 것입니다.
속도와 정확성 향상
가공 공정의 효율성과 최종 제품의 품질은 속도와 정확도라는 두 가지 중요한 지표와 밀접한 관련이 있습니다.
CNC 시스템은 이제 시스템의 기본 연산 성능을 향상시키기 위해 비트 단위의 고주파 프로세서를 사용합니다.
시스템의 데이터 처리 용량을 늘려 보간 연산의 효율성과 정확도를 향상시키기 위해 초고밀도 집적 회로와 멀티프로세서 아키텍처가 동시에 활용됩니다.
선형 모터는 고속 회전 및 동적 반응 특성 덕분에 기계 테이블의 선형 서보 이송을 직접 구동하는 데 적합합니다. 피드포워드 제어 기술을 적용하여 트래킹 히스테리시스 오차를 크게 최소화함으로써 정밀한 코너 절삭 가공이 가능합니다.
신뢰성 향상
사용자의 가장 큰 관심사는 항상 CNC 기계의 신뢰성이었습니다. 부품 수를 최소화하고 신뢰성을 높이기 위해 CNC 시스템에는 대규모 또는 초대규모 전용 및 하이브리드 집적 회로가 포함될 것입니다.
기기 본체 및 시리즈의 하드웨어 구조에 모듈화, 표준화 및 일반화를 적용하면 하드웨어 생산 배치 효율을 높이는 동시에 생산 및 품질 관리를 체계화할 수 있습니다. 이는 다양한 제어 기능의 요구 사항에 맞춰 하드웨어 기능 소프트웨어를 활용함으로써 가능합니다.
자동화된 시작 진단, 온라인 진단, 오프라인 진단 및 기타 진단 프로세스를 통해 시스템 하드웨어, 소프트웨어 및 다양한 외부 장치의 문제 해결 및 경고 기능도 제공합니다.
서비스형 제조(MaaS)의 심화
서비스형 제조(MaaS)는 최근 CNC 가공 산업에 도입되었지만, 2022년에는 더욱 널리 보급될 것으로 예상됩니다. 서비스형 제조는 CNC 기계 및 장비가 모두 한 곳에 집중되어 네트워크로 연결된 자원을 활용하여 제조 공정을 완료하는 방식입니다. 서비스 이용 고객은 운영, 유지보수 및 수리 비용을 부담해야 합니다.
MaaS는 기업에 유연성, 생산성, 민첩성을 향상시키고 인건비 절감을 통해 비용 효율성을 높일 수 있습니다. 따라서 팬데믹의 영향이 지속되는 한, 자금력이 제한적인 기업들은 CNC 기반 MaaS 서비스 도입을 고려할 가능성이 높습니다.
추가 학습 방법 CNC 가공
2022년에는 CNC 기계 운영에 필요한 인력 부족 문제를 해결하면서 기존 직원을 유지하는 것이 중요한 트렌드 중 하나였습니다. 팬데믹으로 인해 온라인 학습과 실습 교육을 결합하여 개인들이 집에서 교육을 이어갈 수 있도록 하는 것이 필수적이 되었습니다. 지멘스는 이러한 기회를 포착하여 CNC 가공 분야 진출을 희망하는 사람들을 위한 교육 과정을 개발했습니다. 현장 교육도 제공하는 이 프로그램에 참여하려면 교육 시설에 접속할 수 있어야 합니다. 또한 사용자는 원하는 시간에 언제든지 온라인 교육 자료와 세션에 접속할 수 있습니다.
맺음말
지난 2년 반 동안 코로나19 팬데믹으로 인한 예상치 못한 사업 차질에도 불구하고, CNC 가공 산업은 글로벌 생산의 최전선에 남아 있을 것입니다. 이러한 불확실한 시대에 기업들이 더욱 유연하고 적응력 있게 대처하기 위해서는 신제품 아이디어 개발을 가속화하고 환경 친화적인 제품 생산 방식을 모색해야 할 것입니다.
더 나아가, CNC 제조업체들은 기계 유지보수 및 운영 관련 비용을 절감하기 위해 6축 CNC 가공 설비를 자사 시설에 통합하거나 최근 몇 년간 발전해 온 MaaS(Managed Automation Service) CNC 서비스에 가입하기 시작할 것입니다.
CNC Milling China에서, 쿤산바이촨 당사는 고객의 모든 CNC 가공 요구 사항을 충족하고 업계 트렌드를 따라잡기 위해 최첨단 장비에 막대한 투자를 해왔습니다. 맞춤형 CNC 서비스를 제공하고 효과적이고 고품질의 솔루션을 생산하여 고객사의 업종별 요구 사항을 충족할 수 있도록 지원해 드리겠습니다. 아래에 리뷰를 남겨주시거나 "문의하기"를 클릭해 주세요. 여기에서 확인하세요 추가 문의 사항이 있으시면 언제든지 연락 주십시오.
