Alstom에서의 비접촉식 측정

독일 잘츠기터(Salzgitter)에 위치한 Alstom은 종합 철도 솔루션 업계를 이끄는 주요 업체 중 하나로, 전동기 유닛, 화물차와 기관차는 물론 최신 제어 및 모니터링 시스템도 제공하고 있습니다. 앞면 FRP(섬유 강화 플라스틱) 후드와 차량 라이닝을 제작할 때 장착 정확도를 더 높이기 위해Alstom에서는 AICON의 비접촉식 측정 시스템 DPA를 활용하고 있습니다. Alstom은 특히 이 시스템의 높은 이동성과 유연한 적용 가능성을 높이 평가합니다.

DPA - 만능 해결사

Alstom은 DPA의 적용 분야를 한 가지로 정하지 않았습니다. 사실 비접촉식 측정 시스템인 DPA를 여러 가지 측정 업무에 다방면으로 활용하고 있기 때문입니다. "새로운 작업이 끊임없이 생길 수 있습니다." FRP 품질 관리자인 Olaf Duden이 말했습니다. 그러나 공장 내의 모든 측정 공정에 한 가지 공통점이 있습니다. 모두 하나같이 움직일 수 없는, 대단히 큰 구성 부품에서 측정 작업이 수행된다는 점입니다.  

예를 들어Alstom에서는 앞면 FRP 후드에서 와이퍼와 헤드라이트를 덮을 활 모양 셔터의 실제 윤곽을 추후 삽입할 차량 앞 유리의 실제 윤곽과 비교합니다. 따라서 이들 구성 부품이 함께 조립되기 전에 간격과 접합 부분의 정확도를 보증합니다. 

예상 오류 근원지를 알아내기 위해 측정된 데이터를 CAD 데이터와 비교합니다. 활 모양 셔터는 수동으로 제작되기 때문에 부정확한 결과가 나올 수도 있습니다. 이 부품은 품질이 대단히 우수한 FRP 자재로 구성되어 있습니다. 공정 과정 중에서, 작업자는 툴 형태를 갖춘 특정한 레진으로 유리 섬유 매트 한 층을 라미네이트 처리 합니다.  

이와 마찬가지로Alstom은 DPA를 사용하여 앞쪽 측면 부품을 제작할 때 활용되는 공구와 공구 형태를 측정하기도 합니다. CAD 디자인 데이터와의 비교가 끝나면 생산 현장에서 필요한 교정 값에 관련된 정밀한 정보를 신속하게 받아볼 수 있습니다. 

앞서 기술한 측정 작업은 DPA를 적용해야만 수행할 수 있습니다. Olaf Duden은 이렇게 설명합니다. "DPA를 대신할 수 있는 것은 없습니다. 저희의 기존 구성 부품과 공구는 움직일 수가 없거든요. 각각의 구성 부품마다 측정 시스템을 따로 구매할 수는 없기 때문에 측정 시스템이 대상물에 접근할 수 있어야 하고, 그 반대 방식으로 작업할 수가 없습니다." 

DPA에는 또 한 가지 놀라운 기능이 있습니다. 이 시스템은 준비 시간이 전혀 필요 없어 새 측정 작업에 바로 돌입할 수 있다는 것입니다. "가능성이 무궁무진합니다." Duden이 말했습니다. "CAD 데이터세트를 입수하자마자 측정을 시작할 수 있습니다." 또한 Alstom에서는 이 장비의 높은 이동성을 활용하여 공급업체 공장에서 품질 관리에도 사용하고 있습니다.

비접촉식 측정 시스템 DPA를 사용한 작업 흐름

점검할 위치, 예를 들어 앞쪽 끝부분의 특정 부품들을 허용치 보고서에 따라 타겟으로 신호 설정합니다. Alstom은 소프트웨어 모듈인 CodeMaker를 통해 종이 타겟을 출력하여 사용하며, 이로써 소모품 비용을 최소화 할 수 있습니다. 

통상적으로 각 구성 부품 하나하나의 측정 포인트 숫자는 부품의 복잡도에 따라 달라집니다. 구성 부품의 통제되는 부분에는 구조, 형태와 보어 홀 및 레이어 위치 등이 포함됩니다.  

다음 단계로, 측정할 앞면 FRP 후드를 고해상도 디지털 카메라로 여러 방향에서 촬영합니다.

이어서 DPA가 사진측량 분석을 통해 측정 포인트의 3D 좌표를 자동으로 계산합니다. 시스템은 이러한 좌표를 작업 대상의 좌표 시스템으로 즉시 전송합니다. CAD 분석 소프트웨어에서는 이미 타겟 소재의 두께로 보정을 거친 앞쪽 끝부분의 실제 좌표가 CAD 형태와 비교됩니다. 표면 구조에 대한 각 포인트들의 편차를 분석하는 것 이외에, 보어 홀의 실제 위치를 결정하고 적층의 방향 및 평탄도를 비교할 수 있습니다. 이 분석 과정은 중요 자료를 담은 보고서를 생성하는 것을 끝으로 하여, 보고서는 DPA가 자동으로 생성합니다. 수작업으로 보고서를 작성할 필요가 없는 것입니다.

일관적인 측정 시간을 보장하는 비접촉식 측정 시스템 DPA

대형 구성 부품을 측정하는 경우 측정 이미지와 포인트가 더 많이 필요한 것이 보통이지만, DPA의 순수 측정 시간은 일관되게 유지됩니다. 따라서 각 비접촉식 측정에는 모두 같은 시간을 필요로 하기에 Alstom은 주먹구구식으로 어림잡았던 예전의 방식을 버리고 예상 측정 시간을 정확히 추산할 수 있게 되었습니다. 측정 업무를 쉽게 계산할 수 있게 되어서 결과적으로 좋은 성과를 거둘 수 있었습니다.