대형 대상물의 품질관리

지멘스, AICON의 DPA로 대형 가스 터빈 부품을 검사하다

Siemens_Messung

베를린 모아비트에 위치하고 있는 지멘스 공장의 핵심 제품인 가스터빈은 최장길이 13미터, 높이 5미터, 무게 400톤에 육박합니다. 이 공장에서 생산된 최첨단 부품은 엄격한 요구 조건을 내세우는 전세계 발전소로 공급됩니다.  가스 터빈은 고온 연소, 고속 원심력, 진동 및 일시적인 하중 등 험하고 까다로운 운전 상태에 노출되기 때문에 가스 터빈과 부품 생산 시에는 정확하고 정밀한 치수 관리가 제일 중요합니다. 

철강 제품의 안전성을 최대화하기 위해서는 반드시 균일하게 가공되어야 합니다. 이러한 이유로 지멘스는 AICON의 MobeInspect DPA를 이용하여 CAD와 비교 검사를 실시하고 있습니다.

성공요인은 에너지 효율

Siemens_Turbine 혁신기술에 대한 갈망과 전력은 에너지 시스템을 지속 가능하게 만드는 길로 이끕니다. 지멘스는 혁신적인 제품, 솔루션 및 서비스, 에너지 시장에 대한 지멘스 고유의 글로벌 전문지식을 통해 에너지 시스템이 직면한 도전과제를 해결해 나가고 있습니다. 

지멘스의 발전소 가스 터빈은 역동적으로 변하는 글로벌 시장 트렌드에 따라 완벽하게 맞춤 제작됩니다. 4-400MW(메가와트) 수용 모델은 다양한 어플리케이션마다 요구하는 엄격한 조건들을 충족하면서 효율성, 신뢰성, 유연성, 환경 호환성, 낮은 수명주기비용, 높은 수익성을 보장합니다.

까다로운 작업을 개별적으로 측정

베를린 소재의 가스 터빈 공장에서는 주로 기술 체결을 통해 철강 제품을 기계 가공합니다. 바로 이 가공 과정에서, 모든 공정에 사용되는 원자재의 여유분이 충분한지 확인하기 위해 실제 데이터를 CAD 데이터와 반드시 비교해야 합니다. 데이터 수집용으로 사용된 AICON의 MoveInspect DPA는 센서 역할의 휴대용 디지털 카메라를 사용하며 자동 이미지 처리 소프트웨어 AICON 3D Studio와 완벽하게 연동되는 고정밀 포터블 측정시스템입니다. 

먼저 철강 부품에 대하여 측정하고자 하는 포인트를 암호화된 타겟 또는 측정 어댑터로 각각 표시합니다. 디지털 카메라로 여러 방향에서 대상물을 촬영하여 중요한 측정영역을 측정합니다. 암호화된 타겟을 통해 부품의 각 위치 포인트가 사전 정의되기 때문에, 아무런 어려움 없이 자동적으로 평가할 수 있습니다. 사용자마다 이러한 절차를 개별적으로 정의할 수 있습니다. 

Siemens_Adapter 측정된 좌표는 가공 전 주물부품의 치수, 구멍의 위치, 플랜지 같은 기초품질을 관리 제어할 수 있도록 SpatialAnalyzer의 CAD 데이터와 자동적으로 비교 검사됩니다. 또한 측정된 데이터는 최적의 가공 위치(접합부 표시)를 결정하는데 사용되어 상당한 시간과 비용을 절감할 수 있게 되었습니다.

평가 후, 사용자는 접합부 표시에 대한 측정값을 부품에 전송하기 위해 지멘스가 구축한 절차에 따라 작업합니다. 암호화된 타겟을 사용하여 교차 거리와 탄젠트 라인을 산출해 접합부를 표시합니다. 

지멘스는 AICON 소프트웨어의 두 가지 특수 기능을 사용하고 있습니다. 사용자는 “어댑터” 모듈을 통해 독자적으로 특정 어댑터를 생성하여 AICON 소프트웨어로 측정합니다. 지멘스는 모서리와 접합부용 어댑터를 자체적으로 개발했습니다. 부품 위에 암호화된 타겟을 부착합니다. CodeMaker 모듈에서도 사용자만의 타겟을 만들 수 있습니다. 각각의 특수 어댑터와 타겟은 접합부와 같은 측정 작업에 따라 다양하게 분류할 수 있습니다. 

각각의 부품마다 부품의 위치, 사용되는 도면, 프로토콜, CAD 모델, 타겟 위치와 같은 정보를 포함한 측정 설명을 부여할 수 있습니다. “개인전용” 타겟과 어댑터를 사용함으로써 고급화된 자동 분석이 가능합니다.

미래지향적인 솔루션

Siemens_Auswertung 과거 지멘스는 레이저트래커로 측정했습니다. 하지만 레이저트래커로 측정 관련 부위를 포착하려면 측정 과정 중에 최소 다섯 번은 위치를 재조정해야만 하는 번거로움이 있었습니다. 이처럼 막대한 시간 낭비는 광학식 카메라 기반의 측정시스템 DPA로 줄일 수 있었습니다. DPA는 위치를 고정적으로 잡을 필요가 없을 뿐만 아니라 진동과 충격에도 영향을 받지 않는 핸드헬드 측정시스템입니다. 

지멘스는 많은 경쟁사 중 AICON의 측정시스템을 선택한 이유를 다음과 같이 설명했습니다. “저희는 품질관리와 접합부 표시 생성에 대해 관례적으로 사용해왔던 측정 방식을 대체할 사진측량기법을 찾고 있었습니다. 최고의 정확도를 구현하는 시스템으로 업무량을 줄이는 것이 저희의 목표였습니다. 이는 AICON의 DPA를 사용하면서 이룰 수 있었습니다. 또한 자유롭게 이동이 가능하기에 공급사에서 바로 자격요건 달성여부를 확인하고 품질관리를 수행할 수 있다는 강점이 있습니다.” 특수 측정기술 부문 품질관리 사원인 Bernhard Gauger는 DPA의 성과에 깊은 만족감을 표시하며 말했습니다. 

AICON의 DPA는 오랜 세월에 걸쳐 유수한 고객사에서 다양한 측정업무를 통해 그 가치를 입증해온 시스템입니다. DPA는 AICON의 강력한 모듈방식인 MoveInspect Technology에 속하는 시스템으로 추가 구성품과 소프트웨어모듈의 확장으로 어떠한 업무에도 적용할 수 있기에 가히 범용적인 솔루션이라 할 수 있습니다.

AICON MoveInspect DPA

The portable coordinate measuring machine MoveInspect DPA with hand-held digital camera allows for both production control and monitoring on the spot, without long...

 
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