예비 부품 및 시리즈 부품 생산을 위한 라이트하우스 프로젝트 시작
독일 연방 교육연구부, POLYLINE에 1070만 유로 지원. Euro - 자동차 산업에서 적층 제조 자동화를 위한 컨소시엄 킥오프 회의.
____ 독일 크릴링, 2020년 5월 5일
폴리라인 프로젝트는 독일의 15개 산업 및 연구 파트너가 모여 차세대 디지털화 생산 라인을 개발하는 프로젝트입니다. 이 라인은 자동차 산업을 위한 플라스틱 부품을 생산하는 데 사용될 예정입니다. 이 프로젝트의 목표는 기존 생산 기술(예: 기계 가공, 주조 등)을 고처리량 라인 생산 라인 시스템 형태의 적층 제조(AM)로 보완하는 것입니다. 이 프로젝트는 독일 연방 교육 연구부가 총 1070만 유로의 자금을 지원합니다. 유로로 지원됩니다. 프로젝트 기간은 3년입니다. 폴리라인은 2020년 3월 4일 뮌헨 인근 크릴링의 EOS에서 모든 컨소시엄 파트너가 모인 킥오프 미팅과 함께 공식적으로 출범했습니다.
폴리라인 프로젝트의 배경
적층 제조는 거의 모든 형상과 복잡한 구조까지 큰 추가 노력 없이 구현할 수 있어 개별화된 제품을 대량 생산할 수 있는 큰 발걸음을 내디뎠습니다. 그러나 현재 기존 라인에서 적층 제조 공정의 수직 및 수평 통합은 공정 체인 전반의 표준이 부족하기 때문에 제한적으로만 구현할 수 있습니다. 이는 적층 가공에 특화된 워크플로(예: '배치 공정'의 생산 시간)와 물리적 취급 및 운반 공정의 자동화 수준이 일반적으로 낮기 때문입니다.
반면 수평적 프로세스 체인의 디지털 데이터 체인은 많은 인터페이스에서 연속적이지 않기 때문에 현재 투명성이 부족하고 오류에 취약하며 프로세스 체인을 따라 모니터링이 제한적이며 관련 생산 제어 시스템과의 통합을 더욱 어렵게 만듭니다. 이러한 장애물은 기존 양산 및 조립 라인에서 적층 제조 공정의 높은 잠재력을 제한합니다.
프로토타이핑을 위한 유연한 솔루션부터
확장 가능한 적층 생산 체인까지
프로젝트 목표를 달성하기 위해 이 프로젝트는 디지털 및 물리적 시스템 혁신을 목표로 합니다. 이를 달성하기 위해서는 CAD 모델부터 최종 부품까지 모든 핵심 특성 값과 품질 기준(식별, 이력 및 측정값 포함)을 기록하고 문서화하는 것이 중요합니다. 공정 준비부터 선택적 레이저 소결 공정, 냉각 및 언패킹, 세척 및 후처리에 이르기까지 생산의 개별 하위 공정이 자동화되고 계획된 생산 라인에 통합되어 SLS 생산 체인의 모든 기술 요소가 처음으로 완전히 연결될 것입니다.
폴리라인은 전체적인 관점에서 필요한 모든 프로세스를 구현하는 새로운 솔루션 접근 방식을 사용합니다. 목표 생산 라인은 애플리케이션 파트너의 요구 사항에 따라 높은 수준의 완성도로 구현될 계획입니다. 사용 사례에는 맞춤형 구성 요소와 대량 직렬 구성 요소가 포함됩니다.
독일 연방 교육 연구부는 적층 가공을 양산 공정의 실제 대안으로 확립하기 위해 이 프로젝트에 총 1070만 유로의 자금을 지원하고 있습니다. 유로. 이 프로젝트는 "독일 포토닉스 연구 - 미래의 빛"이라는 자금 지원 프로그램의 일환으로 "적층 제조 공정의 라인 통합" 에 대한 자금 지원책의 일부입니다. 폴리라인은 금속 및 플라스틱의 산업용 3D 프린팅 분야에서 세계 최고의 기술 제공업체인 EOS가 주도하고 있습니다.
과학, 연구 및 산업 분야의 15개 프로젝트 파트너가 이 선구적인 프로젝트에 기여한 내용을 발표합니다.
EOS는 금속 및 플라스틱의 산업용 3D 프린팅 분야에서 세계 최고의 기술을 제공하는 기업입니다. 1989년에 설립된 이 독립 기업은 적층 제조 분야의 종합 솔루션을 제공하는 선구자이자 혁신가입니다. 프로젝트의 일환으로 EOS P 500 에는 교체 가능한 프레임의 완전 자동 로딩과 실시간 모니터링 기능이 탑재될 예정입니다. AM 시스템은 재료의 체질, 혼합 및 검증을 포함한 완전 자동 분말 처리 시스템에 내장될 예정입니다. EOS는 컨소시엄 리더로서 IML과 함께 전반적인 프로젝트 관리를 담당합니다.
BMW, MINI, 롤스로이스, BMW 모토라드 브랜드를 보유한 BMW 그룹은 세계 최고의 프리미엄 자동차 및 모터사이클 제조업체이자 프리미엄 금융 및 모빌리티 서비스 제공업체입니다. BMW 그룹의 생산 네트워크는 15개국 31개의 생산 및 조립 공장으로 구성되어 있으며, 140여 개국에 대리점을 둔 글로벌 판매 네트워크를 보유하고 있습니다. 3D 프린팅 부품의 사용은 BMW 그룹에서 점점 더 중요해지고 있습니다. 지난 10년 동안에만 테스트 차량 제작 및 최종 고객 차량 등에 사용할 부품을 100만 개 이상 생산했습니다.
BMW 그룹은 폴리라인의 일환으로 개발된 생산 라인이 자동차 산업의 표준을 충족하고 기존 생산 구조에 통합될 수 있도록 요구사항 카탈로그를 작성하고 있습니다. 향후 데모 라인은 뮌헨 인근의 새로운 적층 제조 캠퍼스에 설치될 예정입니다. 이곳에서는 프로젝트의 일환으로 인과 관계를 공동 연구할 예정입니다.
산업 공정 자동화 전문업체인 Grenzebach는 생산 공정의 지능적이고 안전한 네트워킹에 대한 전문 지식을 이 프로젝트에 기여하고 있습니다. 파트너와 협력하여 개별 공정 간의 자재 흐름과 운송을 책임지고 있습니다. 또한 산업용으로 적합한 모든 공정 스테이션에 대한 자동화된 하드웨어 및 소프트웨어 인터페이스를 공동 개발하는 것이 핵심 구성 요소입니다. 전반적인 목표는 파일럿 라인에 대한 전체적인 자동화 개념을 개발하는 것입니다.
3YOURMIND의 사명은 엔드투엔드 제조 워크플로우를 위한 완벽한 데이터 연속성을 제공하는 것입니다. 애자일 소프트웨어 제품군은 생산 체인 전반에 걸쳐 자동화와 예측 가능성을 보장합니다. 폴리라인 프로젝트의 파트너들과 협력하여 3YOURMIND는 검증된 디지털 부품 재고, 주문 처리, 작업 및 후처리 계획 및 실행, 자재 관리, 품질 관리를 포함하는 데이터 기반 운영 모델을 구축할 것입니다. 생산성, 반복성 및 비용 효율성은 자동차 부문에서 적층 가공을 채택하는 데 있어 중요한 동인이며, 디지털 스레드는 이를 가능하게 하도록 설계되었습니다.
Additive Marking GmbH는 적층 제조 부품의 생산 통합 마킹 및 추적을 위한 소프트웨어 솔루션을 개발합니다. 파더보른 대학교의 직접 제조 연구 센터에서 분사한 이 회사의 설립자들은 제조된 제품을 개별 디지털 트윈과 연결해야 하는 과제와 필요성에 대해 잘 알고 있습니다. 따라서 파더보른의 스타트업은 추가 공정 단계를 피함으로써 리소스 효율성과 품질 관리 최적화에 기여하고 있습니다.
뮌헨에 본사를 둔 후처리 전문업체의 제품 포트폴리오는 3D 프린팅 플라스틱의 세척, 표면 처리 및 착색을 위한 솔루션으로 구성되어 있습니다. DyeMansion은 "세척 및 마감" 분야를 선도하고 있습니다. ISO 105 B06에 따라 UV 안정적이고 인증된 자동차 색상을 위한 특수 공정과 독점적인 폴리샷 서페이싱(PSS) 공정을 사용하여 세척 및 기계적 표면 처리를 위한 인더스트리 4.0 지원 솔루션을 제공하고 있습니다. DyeMansion Print-to-Product 플랫폼의 MES 연결도 이 프로젝트의 일부입니다.
베른트 올슈너 GmbH는 산업 청소 분야에서 국내 및 국제적으로 고성능 제품과 고객 맞춤형 솔루션을 제공합니다. 여기서 제품 컨셉은 고객의 특별한 요구에 맞게 조정됩니다. POLYLINE 프로젝트의 주요 초점은 특히 향후 후속 공정과 관련하여 부품의 초미세 세척을 위한 개념을 개발하고 구현하는 것입니다.
2003년 베를린에서 설립된 Optris GmbH는 비접촉식 온도 측정 기술 분야의 선도적인 독일 기업 중 하나입니다. 판코프 지사에 100명의 직원을 두고 있으며 연간 매출액이 2100만 유로에 달합니다. 유로의 매출을 자랑하는 이 회사는 현재 전 세계에 50만 대의 온도 측정 시스템을 설치했습니다. POLYLINE 프로젝트에서 요구되는 레이저 재료 가공이라는 특수 분야를 위해 옵트리스는 적층 플라스틱 레이저 소결 공정에 적합한 특수 고속 고온계와 열화상 카메라를 제조합니다.
뮌헨에 본사를 둔 후처리 전문업체의 제품 포트폴리오는 3D 프린팅 플라스틱의 세척, 표면 처리 및 착색을 위한 솔루션으로 구성되어 있습니다. DyeMansion은 "세척 및 마감" 분야를 선도하고 있습니다. ISO 105 B06에 따라 UV 안정적이고 인증된 자동차 색상을 위한 특수 공정과 독점적인 폴리샷 서페이싱(PSS) 공정을 사용하여 세척 및 기계적 표면 처리를 위한 인더스트리 4.0 지원 솔루션을 제공하고 있습니다. DyeMansion Print-to-Product 플랫폼의 MES 연결도 이 프로젝트의 일부입니다.
파더보른 대학교는 폴리라인 프로젝트의 다른 연구 파트너들과 함께 적층 제조를 라인 공정에 통합하기 위한 수평적 공정 체인을 연구하고 있습니다. 품질 관리를 고려하는 등 적층 제조에 대한 총체적인 개념을 개발하는 데 중점을 두고 있습니다. 파더보른 대학교는 DMRC(직접 제조 연구 센터)를 통해 적층 제조 분야에서 높은 수준의 전문성을 보유하고 있으며 여러 국내 및 국제 연구 프로젝트의 경험을 활용할 수 있습니다.
적층 주문 처리의 디지털 프로세스 체인은 우리 작업의 초점 중 하나입니다. 기존 데이터 소스를 통합하여 폴리라인의 최적 생산 계획 및 제어를 위한 개념이 개발되고 있습니다. 이 개념은 시뮬레이션 연구를 통해 확장성을 테스트할 예정입니다. 부품 세척 또는 마감 분야에서는 기술적 청결에 초점을 맞추고 있습니다. 이를 위해 연구소는 공정 관련 격차를 줄일 수 있는 세척 공정 체인을 개발합니다. 또한 기술적 청결성을 보장함으로써 자원 효율성과 제품 품질을 높일 수 있습니다.
프라운호퍼 IML은 공정 단계의 물리적 연결에 전념하고 있습니다. 전체 재료 흐름을 고려하고 이를 기반으로 솔루션 개념을 개발한 다음 다른 컨소시엄 파트너와 협력하여 이를 구현합니다. 특히 적층 제조의 기존 수동적이고 독립적인 업스트림 및 다운스트림 프로세스를 유연하게 연결하는 데 중점을 둡니다. 프라운호퍼 IML이 개발한 구현 및 재료 흐름 개념을 통해 미래의 적층 생산 라인을 기존 생산 공정에 통합할 수 있습니다.
무엇보다도 도르트문트 대학교는 데이터 준비/분석 및 온라인 모니터링/품질 관리를 위한 딥러닝과 암시적 기하학적 모델링 방법의 적용에 기여할 것입니다. 또한 매우 혁신적인 기하학적 딥 러닝 접근 방식과 프로세스 단계의 최적화를 위한 다중 기준 방법 및 다양한 기준을 동시에 고려하는 전체 폴리라인을 개발할 것입니다. 따라서 도르트문트 대학교는 폴리라인의 지속 가능한 자동화와 효율성을 위한 우수한 방법과 개념을 개발할 것입니다.
디지털 제조 의장은 2015년에 새로 설립되었으며 아우크스부르크 대학교 응용 컴퓨터 과학 학부에 소속되어 있습니다. 이 의장은 기존 생산 시스템에 적층 제조 공정을 수평적 및 수직적으로 통합하는 방법을 연구합니다. POLYLINE 프로젝트의 주요 초점은 개별 공정 단계에서 생성된 데이터를 구조화된 방식으로 기록하고 처리하여 강력한 수직 공정 체인을 개발하는 것입니다. 이를 통해 생산 공정의 디지털 이미지 기반을 마련하여 공정 전반의 투명성과 추적성을 보장합니다.
이 프로젝트에서 뒤스부르크-에센 대학교는 레이저 소결의 전체 수평적 공정 체인을 다룹니다. 공정, 후처리 및 분말 처리의 다양한 측면이 고려됩니다. 주요 목표는 사용되는 재료 시스템과 공정에 대한 품질 보증을 개발하는 것입니다. 따라서 일반적인 품질 변동을 제거하여 일정한 분말 품질을 제공하는 것은 최상의 자원 효율성을 갖춘 재현 가능한 고품질 제품을 위한 대량 생산의 기초가 됩니다.
