[연재] 직무기피요인 해소사업 성공사례

개발개요 사상공정 중에 발생할 수 있는 사고와 높은 노동 강도 등에 의한 직무기피 요인을 해소하여 원활한 인력을 확보할 수 있게 되었다. 이를 통해 사상가공의 단순화 및 편이성의 극대화를 통한 생산성을 향상시킴으로써 금형부품업계 경쟁력을 강화하였고 이 장비의 개발로 국내 관련 장비 시장을 선점하게 되었다. 개발내용 원통형 금형부품 사상가공용 취급장치 개발 - 가공현장에서의 원통형 금형부품 사상 공정 조사 및 분석 - 사상 공정과 가공 공정 관계 분석을 통한 사상 공정 표준화 - 장비 구조 설계 및 구조 설계에 따른 공학적 해석 - 원통형 금형부품 사상 공정 적용을 위한 회전 자유도 고안 - 각 유닛부의 기능 설계, 작동 원리 및 작동성 설계 - ‘원통형 금형부품 사상가공용 취급장치’ 세부 부품 제작 - 장비 시운전 및 시스템 테스트 - 금형부품가공 현장 적용 시운전 및 수정

개발 장비활용 머시닝센터(M/C), 선반 등에서의 가공으로 생산되는 원통형 금형코어 및 금형부품들은 조립하기 전 표면부분에 대한 최종 사상가공이 이뤄진다. 이 공정을 랩핑(혹은 폴리싱, Polishing)이라 하는데, 이는 원통형 금형부품의 표면조도를 높여 최종적으로 성형품의 품질을 높이기 위함으로 생활용품 금형제작에 있어서 필수적인 공정이라 할 수 있다. 이 장비가 개발, 사용되기 전에는 공정이 선반에서 변칙적으로 이뤄졌다. 즉, 선반에 정삭가공이 끝난 공작물을 고정하고 회전시키면서 작업자가 사상용 연마포를 손으로 직접 들고 회전하는 금형부품에 접촉하여 사상작업을 수행하였다. 이 공정은 기존의 선반 장비를 활용할 수 있다는 점에서 장점이 있으나 회전하는 공작기계에 작업자의 옷이나 신체의 일부가 말려들어가 심각한 안전사고가 발생할 수 있고, 작업 자세가 불편하여 작업자가 쉽게 지치게 되어 장시간의 작업이 곤란해 생산성도 높지 않았다. 이번에 개발된 원통형 금형부품 사상장치를 이 공정에 사용하게 되어 강도 높은 노동력과 여러 안전사고의 위험성을 해소할 수 있게 되었고, 동시에 생산성도 높아지는 효과를 얻을 수 있었다. 개발성과 작업환경개선 개발 전에는 회전하는 공작기계에 작업자의 옷이나 신체의 일부가 말려들어갈 우려가 높았으며, 작업 자세가 불편하여 작업자가 쉽게 지치게 되어 장시간의 작업이 어려워서 작업자의 근골격계에 심각한 영향을 미칠 수 있었다. 개발이 완료된 후에는 랩핑 전용기의 활용으로 인해 작업자세가 변경되어 작업자의 피로도가 감소했다. 또한 선반이 필요없어짐에 따라 위험요인이 제거되고 안전사고의 위험성이 감소되어 작업자의 심리적인 안정성을 구현하였다. 경제적 파급효과 선반보다 우수한 속도, 정밀도 등으로 인해 금형부품 사상가공 공정시간이 단축되어 생산성 및 경쟁력이 강화되었다. 또 장시간 작업이 가능해짐에 따라 기존 방식보다 40% 이상의 생산성 증대 효과 및 원가 절감 효과를 얻을 수 있었다. 생산성향상 개발 전에는 1개의 원통형 금형 부품의 사상-랩핑 작업 시 걸리는 시간은 부품의 형상, 길이, 기준 조도 등에 따라 달라지나 숙련된 작업자 기준으로 평균 20분이 소요되었다. 랩핑 전용기를 사용하게 된 후에는 1개의 원통형 금형 부품의 랩핑 작업시 소요되는 시간은 초보자 기준으로 평균 15분, 숙련자의 경우 10분이 걸리게 되었다. 또 1시간 작업 시 3개 정도 가공하던 것을 초보자 기준으로 4개의 가공이 가능하게 되었으며 특히 기존의 선반작업과는 달리 작업자세가 편리하고 안정성이 우수해 6시간 이상의 장시간 연속 작업이 가능하게 되었다. 이에 따라 실제적인 생산성은 많은 차이를 보이게 되었으며 선반 가공 후 즉시 랩핑 공정에 들어갈 수 있게 되었다. 산업재해감소 1년에 한 건 정도 발생하던 산업재해을 예방할 수 있게 되었다. 이 장비의 배치로 기종 공간의 활용도가 높아졌으며 선반가공 후 즉시 랩핑 전용기에서의 사상 작업이 이뤄질 수 있게 되었다. 기타 작업자의 숙련도에 상관없이 균일한 품질로 가공이 가능하게 되었다. <자료제공 : 중소기업청>