생산 이력추적(traceability)은 제조 프로세스에서 중요한 부분이다. 항공 우주, 자동차 또는 의료와 같은 산업에서 핵심 주요 부품 제조 품목은 공급망의 원재료에서 완제품까지 완벽하게 이력추적이 가능해야 한다.

그러나 현실적으로 생산 프로세스에 추가 공정이 늘어 때마다 공정 및 설비 유지 관리 업무가 복잡해지고 속도 저하의 위험이 따르게 된다.

병목 현상을 피하고 생산 비용을 절감하고, 마킹 품질을 개선하여 고객의 이력추적 요구 사항을 해결하려는 제조업체에게 생산 이력추적 프로세스의 자동화는 필수 사항이다. 자동화로 사람이 수동으로 하는 작업의 양을 줄이고 반복적인 작업의 속도를 높이며, 오류와 불일치 문제를 해결하는 방법을 모색해 보자.

이러한 목표를 달성하는 가장 좋은 방법 중 하나는 레이저 마킹을 사용하여 생산 이력 추적 프로세스를 자동화하는 것이다.

레이저 마킹의 효과

● 대규모 생산에도 적합

● 유지 보수 및 다운 타임 최소화

● 배치 생산 시 품종 전환 용이

● 이동중인 부품에 마킹

● 신속하게 통합

1. 대규모 생산에도 적합

생산 능력과 관련하여, 레이저 마킹은 대규모의 생산량을 처리하는 데 문제가 없다.

100W파워 레이저는 50W 레이저보다 거의 두 배 빠른 속도로 작동하므로 개별 제조업체의 필요에 따라 파워를 확장 할 수 있다. 대부분의 응용 분야에서는 100W 펄스 파이버 레이저로 충분하다. 예를 들어 스탬핑 공장에서 100W 레이저는 매초마다 하나의 부품을 마킹 할 수 있다.

동시에 더 많은 부품을 처리하기 위해서는 여러 개의 레이저를 라인에 설치할 수도 있다. 그러나 대부분의 경우 고성능 레이저를 사용하고 설치 공간, 복잡성 및 비용을 최소화하는 것이 좋다.

2. 유지 보수 및 다운 타임 최소화

생산 속도를 유지하려면 병목 현상 예방만으로 완전히 해결되지 않는다. 생산 목표를 달성하려면 다운 타임 또한 최소화해야 한다.

다른 마킹 솔루션보다 레이져 마킹 기술이 유지보수 관리하기에도 편리하다. 다른 유형의 마킹 시스템은 주로 도트 프린팅 및 잉크젯 인쇄 같은 기계적 마모로 인해 정기적인 유지 보수 관리가 필요하다.

도트 프린팅은 많은 기계적 조정이 필요하다. 잉크젯 프린팅은 노즐 막힘 방지를 위해 정기적으로 청소를 해야 한다.

이와 달리 레이저 기술은 움직이는 부품이 없기 때문에 기계적 마모에 대한 걱정이 필요 없다. 교체 또는 유지보수 관리를 필요로 하는 소모품이 없다.

부품 표면과의 반복적인 접촉으로 인한 마모 현상은 비접촉 기술을 사용하는 레이저 마킹으로 발생하지 않는다. 레이저가 부품 표면으로부터 안전한 거리에서 작동하면 레이저 공정에서 먼지 문제를 일으키지 않는다. 마킹 영역 부근에 먼지 추출 노즐을 설치하면 유지 보수 관리를 훨씬 더 최소화 할 수 있다.

3. 배치 생산 시 품종 전환 용이

자동화된 대규모 생산체제에서 한 종류의 제품이나 부품만을 생산하는 것은 아니다. 때로는 부품을 배치 단위로 생산한다. 따라서 제조업체는 다양한 유형의 부품에 대한 마킹 프로세스를 조정할 수 있어야 한다. 생산품종 교체로 인한 가동 중지 시간을 최소화하려면 전환이 빠르고 간단하게 이루어져야 한다.

레이저 마킹 시스템은 생산 교체된 부품 모델에 맞추어 자동으로 조정된다. 일단 레이저가 사전에 구성되면 이어서 생산되는 다른 부품에 대해 작업자는 버튼을 눌러 레이저를 자동으로 조정하는 소프트웨어 변경을 시작하면 된다. 부품을 조정하거나 구성 요소를 교체하는 대신 버튼을 누르는 즉시 전환이 이루어지므로 기계적 조정이 필요하지 않다.

레이저와 마킹되는 부품 사이의 거리가 변경되면 자동 초점 기능이 레이저 프로세스를 자동으로 감지하고 조정한다. 마킹 위치가 변경되었지만 여전히 일반적으로 300 x 300mm 창 내에 있는 경우 레이저를 조정하지 않고도 마킹 위치를 이동할 수 있다.

4. 이동중인 부품에 마크

잉곳, 알루미늄 압출, 브레이크 디스크 및 기타 많은 제조 부품은 생산라인에서 컨베이어를 사용하여 부품을 이동시킨다. 만일에 마킹 작업을 위해 짧은 시간이라도 컨베이어를 중지해야 하는 경우 전체 프로세스의 속도가 느려진다.

레이저 마킹은 컨베이어 위에서 부품의 이동 중에 즉시 신속하게 마킹되어 진다. 레이저 마킹은 비접촉 기술이기 때문에 부품이 계속 움직이는 동안 마킹 작업이 이루어진다.

이를 가능하게 하는 것은 비교적 간단하다. 인코더 신호가 제공되면 레이저 마킹 기술은 부품의 선형 속도를 능동적으로 보상하여 컨베이어를 멈출 필요가 없다. 컨베이어가 다른 작업 때문에 멈추지 않는 한, 신속한 마킹으로 생산 라인에서 그것으로 인한 병목 현상을 발생시키지 않는다.

5. 신속하게 통합 

생산 라인은 일반적으로 시스템 통합 중에 대부분 생산이 중지된다. 이는 비용이 많이 발생하는 다운 타임과 마찬가지이므로 가능한 한 최소화해야 한다.

일부 다른 마킹 기술은 조정이 많이 필요하다. 설치 과정에서도 그 작업 시간이 많이 걸린다. 그러나 레이저 시스템은 사전에 완전히 설정된다. 레이저 마킹 요구 사항에 따라 이미 실험실에서 사전 보정 및 사전 테스트가 이루어 진다. 레이저 마킹 레시피는 실험실과 작업 현장에서 하는 테스트가 동일하므로 바로 사용할 수 있다.

턴키 기반 레이저 솔루션들이 이미 많이 나와 있으므로 현장에서 기계 조정 없이 바로 사용할 수 있도록 제공되고 있다.

이력추적(Traceability)은 규정 준수 그 이상으로 중요하다.

많은 제조업체는 OEM 요구 사항이나 법률에서 요구하는 준수 사항 때문에 제품 이력추적 체제를 갖추어야 하는 것으로 간주하고 있다. 그러나 이력추적 데이터는 단순히 규정 준수를 충족하는 것 이상으로 중요한 의미를 가지고 있다.

생성 된 데이터와 생산 데이터 이력추적 체제 구축은 돈 버는 금광이 될 수 있다.

제품 이상이 있는 경우 이력추적 기능을 통해 근본 원인을 보다 신속하게 파악할 수 있는 자사의 품질 보증 및 품질 관리 프로그램의 중요한 역할을 한다. 이것을 통해 제조업체는 대응 및 예방 조치 (CAPAs)를 보다 쉽게 수행 할 수 있다.

만일 부품이 고객의 공정에서 품질문제를 일으키거나 제품이 시장에서 고장이나 리콜을 발생할 경우 빠르고 정확한 생산 이력추적으로 리콜 규모를 줄여 많은 시간과 비용을 절약 할 수 있다. 제조 프로세스에서 오류가 발생한 공정의 위치를 정확히 찾아 내고 해당 경로를 통과한 부품이나 제품 만 회수하면 된다.

생산 이력추적은 제품 위조 방지에도 도움이 된다. 고유한 식별 코드를 만들어 공급망의 부품 생산부터 최종 고객까지의 사이에서 모든 부품의 이력을 추적 할 수 있다.

신뢰성 있고 효율적인 이력추적 프로세스를 어렵게 만들 필요는 없다. 레이저 마킹 시스템은 쉽게 만들 수 있다. 다른 기술과 비교할 수 없는 고품질과 신뢰할 수 있는 데이터를 제공한다. 레이저는 각 응용 분야에 맞게 최적화되어 특정 요구 사항을 충족하고 생산품종 전환 시 대응도 즉시 이루어진다.

레이저 마킹 기술을 사용하면 보수 유지 관리가 거의 필요하지 않고 기계적인 조정이 필요하지 않으며 마킹 작업 중 생산 라인을 중지 할 필요도 없다.

출처 : manufacturingtomorrow