Capron GmbH, 중앙집중식 진공 시스템으로 40% 에너지 절약 달성

Busch의 중앙 진공 시스템은 CNC 가공 기계로 목공 작업 시 에너지 비용을 절감합니다. 독일에 본사를 두고 있는 선라이트(Sunlight) 브랜드 캠핑카 제조업체인 Capron GmbH의 사례입니다. 네스팅 테이블과 진공 블록 유닛을 사용하여 CNC 가공 센터에서 내부 설비를 생산합니다. 40% 에너지 절약 외에도 Capron은 유지보수 비용을 절약하고 공정 효율을 개선했습니다.
그림 1: 모터홈 조립 라인 전경
그림 1: 모터홈 조립 라인 전경

Capron GmbH는 독일 작센주 노이슈타트(Neustadt)에 있는 회사의 생산 현장에서 매년 6,500개의 카라도(Carado) 및 선라이트 브랜드 캠핑카를 생산합니다. Capron의 생산 기술은 숙련된 직원, 경제적인 최신 생산 공정, 고비용의 창고가 필요하지 않은 물류 시스템에 집중하고 있습니다. 또한 이 회사에서는 에너지 소비가 극히 효율적이며, 그 중 한 가지 이유는 목제 부품을 공정 기계에 고정하기 위한
중앙집중식 진공 공급 설비를 갖췄기 때문입니다. Capron은 Busch의 최신 클로 진공 기술을 선택했습니다.

모든 벽면과 천장 부품을 포함한 내부 설비는 CNC 가공 센터에서 목제 합성 패널로 제작됩니다.
사용되는 소재는 주로 포플러나무 합판, 합성 합판, 폴리스티렌 배합 가문비나무 스트립, 알루미늄 화합물, 유리 강화 플라스틱 등입니다. 네스팅 테이블과 콘솔 진공 블록 유닛에 진공으로 이 소재를 고정합니다. 원래 진공 공급 시스템은 각 CNC 가공 센터마다 로컬로 설치된 최대 3개의 회전식 베인 또는 수봉식
진공 펌프로 구성되어 있었습니다. 생산 용량이 2006년 첫해 1,200대에서 2015년 6,500대로 지속적으로 증가함에 따라 가공 센터를 추가 설치하게 되어, Busch Mink 클로 진공 펌프를 표준 설비로 공급했습니다. Capron의 프로젝트관리담당 이사인 토니 피치(Toni Pietsch)는 이전에 사용하던 진공 발생기와 비교하여 이 기술의 다음과 같은 이점을 즉시 인식했습니다:

  • 고효율로 에너지 소비 감소
  • 비접촉성으로 마모가 없는 작동 원리로 인해 유지보수 필요성 대폭 감소
  • 고압실에 작동유를 사용하지 않으므로 윤활 관련 유지보수 필요성이 없어짐
  • 정기적 교체가 필요한 카본 베인을 사용하지 않음
  • 부품 교체 또는 작동유 처리를 위한 비용이 발생하지 않음
     

2015년 토니 피치는 진공 공급 시스템을 중앙집중화하기로 결정했습니다. 첫 번째 단계는 5대의 네스팅 장치를 중앙 진공 시스템에 연결하는 것이었습니다. Mink 클로 진공 기술에 대한 긍정적인 경험을 바탕으로 한 진공시스템을 고려했습니다. Busch 프로젝트 엔지니어는 장비 제조업체에서 명시한 대로 5대의 네스팅 장치의 이론적 최대 요구수준에 해당하는 펌핑 속도로 중앙집중식 진공 시스템을
설계했습니다. 실제 요구수준은 이보다 훨씬 낮음을 확인하고 일상적인 상황의 요구수준을 평가하기 위해 테스트를 수행했습니다. 1년 후 테스트 결과는 12대의 Mink 클로 진공 펌프 중 최대 5~6대가 최대 생산 시 요구수준을 충족한다는 결론을 내렸습니다.
이로써 진공 펌프의 수를 늘리지 않고 콘솔을 갖춘 7개의 가공 센터를 추가로 중앙 진공 시스템에 연결할 수 있는 새로운 2단계 프로젝트의 가능성이 열리게 된 것입니다. 2016년 여름에 진공 고리형 배관 확장을
포함하여 이 단계가 구현될 예정입니다. 


그림 2: 총 12대의 Mink 클로 진공 펌프를 갖춘 Busch 중앙집중식 진공 시스템의 일부

제어 시스템에서 현재 요구수준을 충족하는 데 필요한 수의 진공 펌프만을 자동으로 가동합니다. 진공 펌프가 교대로 작동하므로 모두 거의 같은 시간 동안 사용하게 됩니다. 중앙 진공 시스템은 고리형 배관에
의해 가공 센터로 연결되어 있으며 진공 저장소 역할을 병행합니다. 고정 테이블에 진공이 필요할 때 즉시 사용할 수 있다는 장점이 있습니다. 중앙 시스템은 요구수준을 충족하는 데 필요한 만큼 개별 진공 펌프를 가동합니다. 토니 피치에 따르면 처음 4개의 가공 센터를 중앙집중화함으로써 에너지 소비가 40% 감소되었다고 합니다.

유지보수 절감까지 고려할 때 비용 대비 효과 분석은 더욱 매력적입니다. 시간, 부품 교체, 소재 처리 관련 비용이 모두 이전보다 현저하게 감소됐습니다. 중앙 진공 시스템은 별도의 공간에 설치됩니다. 시스템에서 생성된 폐열을 회수하여 인접한 트레이닝 워크숍에서 사용함으로써 전반적인 에너지 균형을 더욱 개선합니다.

가동 안정성이 Capron의 우선 관심사이므로, 3대의 Mink 클로 진공 펌프마다 4개의 모듈에 독립적으로 전원이 공급됩니다. 이 모듈 중 하나의 전원 공급이 중단되는 경우 다른 모듈이 자동으로 가동되어 그 역할을 담당합니다. 컨트롤러 장애가 발생하는 경우에도 시스템이 계속 작동합니다. 모든 진공 펌프는 개별적으로 수동가동을 시작하고 중지할 수 있습니다. 먼지나 큰 입자가 진공 시스템에 유입되지
않도록 가공 센터에 직접 필터가 설치되어 있습니다. 필터 수거함이 투명하므로 수거함을 비워야 하는지 작업자가 즉시 확인할 수 있습니다. 토니 피치는 생산 현장에서 소음 및 열이 방출되지 않는 것도 추가적인 이점이어서 작업 환경이 개선되었다고 덧붙입니다. 또한 이제 가공 센터 옆의 유용한 작업 공간을 더 나은 용도로 활용할 수 있습니다.

Capron GmbH 소개
Capron GmbH는 2005년 Erwin Hymer 그룹의 계열사로 설립되어 2006년 생산을 개시했습니다. 이 회사에서는 390명의 직원이 일일 30대 이상의 카라도 및 선라이트 모터홈 및 캐러밴을 생산합니다. 이 제품은 같은 이름의 판매 회사를 통해 전 세계에 판매되고 있습니다. 2016년 현재 이 두 브랜드는 각각 13개의 모터홈 모델과 5개의 캐러밴 모델을 제공합니다. 2인용 소형 차량에서 6명이 숙식할 수 있는 시설을 갖춘 패밀리 모델에 이르기까지 다양합니다. 길이가 450m와 250m인 두 개의 생산 라인에서 차량 조립이 이뤄집니다. 450m 생산 라인은 유럽에서 업계 내 최장 라인입니다.


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