현재 전 세계 선박 건조 산업은 새로운 성장 주기를 맞이하며 전례 없는 발전 기회를 보이고 있습니다. 용접은 선박 건조의 핵심 기술 중 하나로, 선박 건조 총 비용의 약 30%를 차지하지만 자동화율은 겨우 5%에 불과합니다. 주문 납품 압력을 완화하기 위해 효율적이고 신뢰성 높은 자동화 용접 방식을 채택해 전통적인 수작업을 대체할필요성이 시급합니다.

HGTECH 지능형 제조 사업부는 선박 건조 공정에서 박판 용접 변형 문제와 자동화율 향상 등 과제를 해결하기위해 박판 용접 및 군립 용접 지능형 생산라인을 개발했습니다. 레이저 하이브리드 용접 기술을 활용해 용접 과정의 열입력과 조립 정밀도를 정밀하게 제어함으로써 용접 변형을 줄였으며, 더불어 산업용 사물인터넷(IIoT) 기술, 지능형 중앙 제어 시스템, 물류 시스템을 적용해 용접 생산라인의 자동화·디지털화·투명화를 실현했습니다.

박판 부품 지능형 용접 생산라인

선박 건조, 특히 롤온롤오프 여객선(Ro-Pax)·자동차 운송선(Ro-Ro)·크루즈선 건조 시, 수선면 위 구획에는 선체의 중량과 무게중심을 낮추기 위해 대량의 박판 강철이 사용됩니다. 다층 갑판 시스템은 보통 박판 강철을 서로용접해 제작하며, 개별 용접 이음부의 길이는 수십 미터에 달하고 심지어 20미터 이상까지 이릅니다. 선박 상부구조의 수백, 심지어 수천 개의 구획을 분할하는 데에도 박판 강철이 널리 사용됩니다. 박판 강철의 용접 후 변형이 심할 경우 갑판 수평도와 구획 전체의 정밀도에 영향을 미치게 됩니다.

HGTECH 지능형 제조 사업부가 독자 개발한 박판 지능형 용접 생산라인은 선진적인 레이저-아크 하이브리드용접(LAHW) 기술을 채택했습니다. 이 공정에서는 레이저 빔과 아크가 공유되는 용융 풀 내에서 상호 작용하며상승 효과를 발휘해 깊고 좁은 용접부를 형성합니다. 이 기술은 용접 변형을 효과적으로 제어하고, 일면 용접으로 양면 성형을 구현해 작업물 뒤집기 필요성을 줄입니다. 그 결과 생산 효율이 크게 향상되고 공장 바닥 공간의활용률이 최적화되는 효과를 얻습니다.

용접 변형 최소화

레이저 빔은 매우 작은 지점에 집중될 수 있으며, 빔의 고밀도 집중을 통해 더 높은 용접 속도를 구현함으로써 열입력을 줄이고 용접 부품의 열적 변화를 크게 감소시킵니다.

고속 용접 구현

선박 구조용 두께 ≤12mm 강판의 맞대기 용접 시 최대 용접 속도는 분당 2.5미터에 달하며, 이는 수작업 용접 속도보다 2~3배 빠릅니다.

생산 공정 최적화

일면 용접·양면 성형을 구현하는 본 시스템은 박판 부품의 맞대기 용접, 마킹, 종방향 보강재 조립 용접 등 생산공정을 통합합니다. 이를 통해 생산 효율이 크게 향상되고 작업자의 노동 강도가 급격히 감소하며, 선박 건조 주기도 단축됩니다.

친환경 생산 실현

선진적인 집진 시스템을 탑재해 오염 발생이 극소화되고 에너지 소비량도 낮은 특징을 갖습니다.