엄지손가락 두께의 강관 내부에는 화약 추진 장치가 위치합니다. 이 장치의 압력은 네 개 이상의 구멍을 통해 에어백으로만 전달되어야 하며, 다른 곳으로 누출되어서는 안 됩니다. 어떠한 경우에도 강관이 파열되어서는 안 됩니다. 따라서 용접 이음매는 단순히 올바른 위치에 있을 뿐만 아니라 100% 완벽하게 밀폐되어야 합니다. 결과적으로 위치 및 균열 검사 역시 100% 신뢰할 수 있어야 합니다. 독일 카를스루에 인근 가게나우에 위치한 König Metall은 이러한 신뢰성 높은 튜브를 생산합니다.
470명의 직원을 둔 이 가족 경영 중견 기업은 주로 자동차 산업을 대상으로 한 금속판 및 튜브 부품의 약 절반을 생산합니다. 여기에는 내연기관용 배기관과 에어백 시스템용 연소관 등이 포함되며, 연간 최소 1,000만 개를 14가지 변형으로 생산합니다. 또한 König Metall은 연소관 등을 위한 제조 장비도 자체 제작합니다. 회사의 CEO는 한스-요르그 로이체(Hans-Jörg Leuze)입니다. 그는 100% 테스트를 거친 제품만이 제때에 정기적으로 공장을 떠나도록 보장해야 합니다.
한스-요르그 로이체는 자신의 책임 중 중요한 측면을 이렇게 설명합니다: “우리는 항상 마감 기한과 싸우고 있습니다.” 쾨니히 메탈은 장시간의 가동 중단을 감당할 수 없습니다. 생산 장비뿐만 아니라 검사 장비 역시 두 가지 측면에서 완벽히 신뢰할 수 있어야 합니다: 고장 나서는 안 되며 오류를 발생시켜서도 안 됩니다. 문제가 발생할 경우 한스-요르그 로이체는 “모든 문제가 제게로 모입니다”라고 말합니다.
쾨니히 메탈은 약 1mm 두께의 강판으로 연소기 튜브를 성형한 후 고주파 용접합니다. 한쪽 끝에는 구멍을 펀칭하는데, 이 구멍이 용접부에 위치해서는 안 됩니다. 또한 종방향 이음매에는 균열이나 기타 결함이 없어야 합니다.
세 가지 검사 항목이 수행됩니다:
- 펀칭 전 용접 이음매 위치
- 펀칭 후 용접 이음매 위치
- 균열
오랜 기간 동안 쾨니히 메탈은 위치 검출용 광학 시스템으로 골치를 앓아왔습니다: 카메라가 용접부 주변의 색상을 기록하고, 평가 장치가 용접 이음매의 위치를 계산하는 방식입니다. 사실 간단한 방법이지만 단 한 가지 결함이 있습니다: 작동하지 않는다는 점입니다.
쾨니히 메탈은 최소 2~5%의 오탐 오류 메시지가 발생한다는 사실을 깨달았습니다. 즉, 불량으로 판정된 부품들이 실제로는 정상이었다는 의미입니다. 이는 막대한 비용을 초래했습니다. 카메라 기반 시스템 공급업체들은 문제를 해결하지 못하고 하나둘 포기했습니다. 결국 König Metall은 신뢰할 수 있는 방법과 공급업체를 찾아야 했습니다. 용접 이음매 검출 및 테스트를 위한 검증된 기술은 와전류 기술입니다. 독일 켈터른 소재 Roland Electronic은 약 25년간의 용접 이음매 검출 경험을 바탕으로 이 기술을 성공적으로 활용해 왔습니다. 그럼에도 롤랜드 일렉트로닉은 용접 이음매 위치 검출에 있어 이음매 색상이 신뢰할 수 없다는 사실을 발견했습니다.
일부 용접 이음매는 롤랜드 시스템이 제공하는 정보에 더해 최대 2mm까지 겹쳐져 있었습니다. 여기서 '겹쳐져 있었다'는 용접 이음매 색상으로 위치를 파악하는 방식을 의미합니다. 켈터른에서는 이 같은 인상이 새롭지 않았습니다. 그들은 오래전부터 외관이 속일 수 있다는 인상을 받아왔습니다.
용접된 튜브 샘플을 심층 분석한 결과, 놀랍게도 와전류 기술이 정확한 용접 이음매 위치를 파악한 반면, 육안 및 카메라를 통한 광학 검사는 오류를 보였습니다. 색상이 어떤 이유에서인지 최대 2mm까지 ‘틀어졌습니다’. 쾨니히 메탈은 이 신뢰할 수 있는 기술을 선택하기로 결정했습니다. 한스-요르그 로이체는 “와전류를 이용한 위치 검출의 오류율은 1% 미만입니다”라고 설명합니다.
롤랜드 일렉트로닉의 지역 영업 매니저 툰카이 오즈벡은 놀라지 않습니다: “우리는 오랫동안 와전류 기술을 숙달해 왔습니다. 먼지나 변화하는 조명 조건의 영향도 아닙니다. 오직 강한 전기장과 자기장만 피해야 합니다.” 그는 더 설명합니다: “우리 시스템에서 튜브는 종축을 중심으로 회전하며, 프로브는 그 위에 위치합니다. 우리는 시작점과 끝점을 감지하여 위치를 계산합니다.”
제품은 훌륭하지만 공급업체는 어떨까? 롤랜드 일렉트로닉의 서비스는? 한스-요르그 로이체는 매우 만족해한다: "롤랜드는 시스템을 우리 요구에 맞게 조정해 통합해줬습니다. 우리는 몇 주간 테스트할 수 있었고, 특별히 맞춤 제작된 센서만 구매하면 됐으며 나머지 시스템은 반환할 수 있었습니다. 테스트가 긍정적인 결과로 마무리된 후에야 비용을 지불했습니다. 테스트 설치가 우리에게 결정적이었습니다." 이는 2008년의 일입니다. 첫 번째 설비 이후로 많은 다른 설비들이 구축되었습니다.
“관심 있는 분들은 저희 응용 연구소에서 무료로 부품을 테스트해 볼 수 있습니다,”라고 툰카이 오즈베크가 덧붙입니다. 이러한 테스트는 사전에 튜브를 안정적으로 감지할 수 있고 공정 조건을 충족시킬 수 있다는 확신을 제공합니다.
애프터서비스는 어떻습니까? 한스-요르그 로이체: “12월 23일 저녁에 문제가 발생한 적이 있습니다. 24일 크리스마스 이브 아침에 개발 매니저 본인이 직접 와서 새 소프트웨어를 설치해 주었습니다. 이 서비스가 모든 것을 말해준다고 생각합니다.” 켈터른과 가게나우 사이 거리는 100km도 채 되지 않아 방문이 어렵지 않습니다. 장거리 지원은 어떻게 이루어지나요? 툰카이 오즈벡이 설명합니다:
“전 세계에 대리점이 있지만, 까다로운 경우에는 본사에서 직원을 파견하는 것을 선호합니다. 본사 직원이 더 잘 훈련되어 있기 때문입니다. 결국 대부분의 고객에게 24시간 이내에 도달할 수 있습니다.”
한스-요르그 로이체는 즉각 이렇게 말합니다: “로랜드 기계 제작사에게 고객은 시스템을 자사 공장에 통합하는 업체입니다. 최종 사용자는 그 시설을 운영하는 사용자죠. 우리는 자체 생산 장비를 제작하므로 고객이자 최종 사용자입니다.” 로랜드 일렉트로닉과 쾨니히 메탈은 서로를 알고, 이해하며, 존중합니다. 로이체 CEO의 원문 발언: “훌륭한 제품 - 모범적인 파트너십입니다.”
