[프리스캔 활용사례] 'FreeScan Combo+'를 통한 품질관리 최적화 방법

안녕하세요! 아보르시스템입니다.

해당 게시물에서는 FreeScan Combo+ 3D스캐너를 통해

포드자동차의 고성능 디젤 엔진 생산을 담당하는 공장에서

정확하고 포괄적인 3D 치수 데이터 없어 생기던 문제점을 3D스캐너 도입을 통해 극복한 사례를 소개합니다.

포드 치와와 엔진 공장

포드 치와와 엔진 공장 소개

1983년에 설립된 포드 치와와 엔진 공장은 자동차 제조 분야에서 세계적인 벤치마크로 자리매김했습니다. 100헥타르 규모의 부지에 위치한 이 공장에는 2,400명 이상의 직원이 근무하며 최고의 제조 품질을 위해 헌신하고 있습니다. 이곳은 고성능 디젤 엔진 생산을 전문으로 하며 , 주로 포드 슈퍼 듀티 트럭(F-250, F-350, F-450) 및 상용차(F-650, F-750)에 탑재되는 6.7L 파워 스트로크 엔진과 레인지로버 모델용 엔진을 생산합니다.

이곳은 포드 디젤 엔진의 핵심 글로벌 생산 센터로서, 이 공장은 40년이 넘는 제조 우수성을 자랑하며 산업 유산과 미래 모빌리티를 결합하고 있습니다.

포드 치와와 엔진 공장 시설

단조 변형과 전통적인 검사 방식의 병목 현상

공장 내에는 크랭크축 생산에만 전념하는 전용 가공 구역이 있습니다. 이 구역은 외부 단조 업체로부터 단조된 크랭크축 원자재를 공급받았습니다. 그러나 입고 검사 과정에서 포드는 단조 부품의 치수 편차를 발견했는데, 이로 인해 가공 고정 장치에서 제대로 정렬할 수 없었습니다.

크랭크축 입고 검사

이러한 불일치는 심각한 생산 위험을 초래했습니다.

• 공구 충돌: 위치 지정이 부정확하면 고가의 가공 공구가 공작물에 충돌할 수 있습니다.

• 재료 부족: 일부 부품은 필수 가공 작업을 완료하는 데 필요한 재료가 부족했습니다.

정확하고 포괄적인 3D 치수 데이터가 없었기 때문에 엔지니어링 팀은 동심도 문제, 재료 과다 또는 특정 단조 결함과 같은 문제의 근본 원인을 파악할 수 없었습니다. 이러한 기술적 가시성 부족은 지연을 초래하고 공급업체에 효과적인 피드백을 제공하는 능력을 심각하게 제한했습니다.

또한, 좌표 측정기(CMM)를 이용한 기존 검사 방식은 크고 무거운 크랭크축을 시설 전체로 운반해야 했기 때문에 불필요한 운영 및 안전 위험을 초래했습니다.

휴대용 정밀측정 3D 검사 장비를 생산 현장에 도입

이러한 장애물을 극복하기 위해 SHINING 3D의 파트너사인 GSM DESIGN TECHNOLOGIES (GSM)는 포드를 위해 완벽한 디지털 측정 솔루션을 제공했습니다.

 FreeScan Combo+  : 솔루션의 핵심입니다. 휴대성이 뛰어난 이 3D 스캐너를 사용하면 검사자는 입고 구역이나 가공 현장에서 직접 데이터를 캡처할 수 있어 무겁고 위험하며 시간이 많이 소요되는 부품 운반을 완전히 없앨 수 있습니다. 또한 기존 CMM 방식보다 훨씬 빠른 속도로 단 몇 분 만에 전체 형상을 캡처할 수 있습니다. VDI/VDE 및 ISO 표준을 준수하는 높은 정확도로 일관되게 신뢰할 수 있는 결과를 제공하며 가장 엄격한 가공 요구 사항도 충족합니다.

FreeScan Combo+를 사용하여 크랭크축의 정확한 3D 데이터를 캡처합니다.

스캔 데이터

Geomagic Control X  : 스캔한 물리적 데이터와 원본 CAD 모델을 즉시 비교할 수 있는 선도적인 치수 검사 소프트웨어입니다.

검사 결과

또한 GSM은 포드를 위해 전용 작업 지침(WI)을 개발했습니다. 이를 통해 스캔 프로세스를 표준화하고 측정 변동성을 제거하며 일관된 결과를 보장하고 새로운 기술을 포드의 품질 관리 시스템(QMS)에 원활하게 통합할 수 있었습니다.

결과:

원본 CAD 모델과의 즉각적인 비교를 통해 컬러 맵은 특정 카운터웨이트 블록의 재료 부족 영역을 즉시 드러냈습니다. 검사 소프트웨어는 또한 편차 데이터를 정확하게 추출하여 오차 범위를 마이크로미터 단위로 정량화했습니다. 이를 통해 해당 부품이 가공 지그에 제대로 설치되지 못한 원인이 회사 내부 가공 공정의 문제가 아니라 부품 자체의 물리적 불균형 때문이라는 사실이 확인되었습니다.

포드는 이제 입고 시 문제가 있는 제품을 검증하여 치수 규격에 맞는 부품만 생산에 투입할 수 있도록 보장합니다. 검사 보고서는 공급업체의 시정 조치를 위한 명확한 증거를 제공합니다. 공구 충돌 및 조기 마모가 제거되어 계획되지 않은 가동 중단 시간이 줄어들고 작업 현장의 안전성이 향상되었습니다. 이 프로세스는 표준화되어 포드의 품질 관리 시스템에 통합되었습니다.

포드 치와와 엔진 공장은 3D 디지털화 기술을 도입하여 첨단 실시간 진단 프로세스를 표준화하고 세계적 수준의 품질 관리 시스템에 통합함으로써 모든 주행 거리에서 강력한 성능과 효율성을 지속적으로 제공하고 있습니다.

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