2.4 FMS
FMS는 Flexible Manufacturing System의 약칭으로 유연성 있는 생산시스템을 뜻한다. 여러 종류의 품목을 소량 생산하는 공장에서 가공부품의 형태가 변동되거나 또한 가공수량이 변화해도 유연하게 대응할 수 있는 생산시스템으로 NC공작기계와 산업용 로봇(robot), 자동반송 시스템, 자동화 창고 등을 총괄하여 중앙의 컴퓨터로 제어하면서 소재의 공급 투입으로부터 가공, 조립, 출고까지를 관리하는 생산방식으로 공장 전체 시스템을 무인화하여 생산관리의 효율을 최대로 한 시스템이다.
FMS 시스템의 구성은 다음과 같다.
① 계층제어방식 DNC공작기계
② 자동물류 시스템기능
③ 자동창고 기능
④ 자동시스템 보전기능
⑤ 종합소프트웨어 시스템기능
2.5 CAD/CAM
CAD는 Computer-Aided Design의 약칭으로 컴퓨터에 의한 설계를 말하며 설계의 생성, 수정, 편집, 해석 및 최적설계 등을 효과적으로 수행하기위해 컴퓨터를 이용한 것이며, CAM Computer-Aided Manufacturing의 약칭으로 컴퓨터를 활용한 생산을 말하며, 제품의 생산 및 제조를 위해 가공 시스템을 계획하고 조정하고 관리하기 위하여 컴퓨터 시스템을 이용한 것이라 할 수 있다. 즉, 물체의 기하학적 형상정보를 표현하고 저장하고, 설계에서 제조에 이르는 다양한 기술 활동을 지원하며, 기술 정보를 관리함으로써 설계 및 제조 과정을 합리화하고 기술자 상호간의 의사소통을 원활하게 하는 컴퓨터응용기술이다. 일반적인 CAM시스템은 설계된 도면이나 CAD시스템에서 작성된 도면정보 또는 3차원 측정기로 얻어진 점 데이터 등으로 주어지는 형상정보에 근거하여 2차원과 3차원 형상을 정의하고 해당 형상 가공에 요구되는 NC Code를 만들어 낸다.
즉, CAM시스템의 도입으로 인한 효과는 다음과 같다.
① 생산성 향상을 가져온다.
② NC가공에 있어서 숙련기간을 단축할 수 있다.
③ NC Programming에 있어서 오류를 감소시킨다.
④ 최적화 방법의 적용을 통한 재료 및 가공시간 단축을 할 수 있다.
⑤ 고정밀성 및 고품질 제품의 생산이 가능하다.
2.6 CIMS
FMS가 주로 제조부문의 유용한 자동화를 의도하고, FA(Factory Auto-mation ; 공장자동화)가 그 연장선상의 개념인데 반하여, CIMS(ComputerIntegrated Manufacturing System)는 일반적으로 CAD/CAM의 포괄하는 시스템이다. 즉, CIMS는 제품 요구사항을 입력함으로써 필요한 수량을 필요한 기일에경제적으로 제조할 수 있도록 하드웨어와 소프트웨어를 융합한 시스템으로 가공조립 등 협의의 생산 자동화에 부가하여 설계, 자재관리, 품질관리, 생산관리 등 공장 전체의 정보 시스템을 네트워크로 통합한 공장자동화 시스템이며, FMS, CAD/CAM 등을 LAN(Local Area Network : 근거리 통신망)으로 연결하여 통합하는 시스템이다.
이상에서 CIMS를 생산과 관계되는 모든 정보를 네트워크로 연결하고, 또 데이터베이스를 일원화하여 생산정보를 컴퓨터를 사용하여 일괄적으로 제어, 관리함으로써 생산활동의 최적화를 도모하는 시스템이라고 정의할 수 있다. 넓은 의미에서 시장 동향과 경제 효과 등을 예측하여 경영전략, 경영방침의 의사 결정 지원 시스템까지를 포함한다. 위의 공정도는 CIMS의 기동과정과 전체 공정의 흐름을 나타낸다. 생산계획에서는 생산수량 및 공정 선택을 계획하고 계획이 수립되면 생산수량 입력하고 시간을 예약한다. 예약한 시간이 경과하면 CIMS 시스템이 자동으로 기동하게 된다. 공정선택은 생산 공정에 따라 동작하는 공정과 동작하지 않아도 되는 공정으로 나누어진다. 예를 들어 밀링가공이 되어 있는 원자재를 사용하면 밀링공정을 기동하지 않고 선반가공만 하도록 입력한다. 공정 선택이 완료되면 자동창고에서 출고가 될 셀과 입고가 될 셀을 선택한다. 셀 입력을 마치면 예약된 시간이 경과함과 동시에 CIMS가 자동으로 기동하게 된다.
자동창고에서 Pallet 가 출고되어 밀링공정, 선반공정, 조립공정을 거쳐 검사공정에서 양 부를 검사하여 양품일 경우는 자동창고에 입고하고, 불량일 경우는 취출공정에서 취출 후 밀링공정부터 다시 각 공정을 수행한다. 예약된 수량이 각 공정을 수행한 후 자동창고에 입고되면 전체공정이 자동으로 정지하게 되며 각 공정간 Pallet의 이송은 컨베이어 시스템에 의해
이루어지며 AGV(Automated Guided Vehicle)를 선택하면 AGV를 사용하여 공간의 자유로운 이송을 할 수도 있다.
2.7 산업용 로봇
로봇(Robot)은 Robota (노동)와 Robotnik (노예)의 합성어로서 작업에 알맞도록 고안된 도구를 팔 끝 부분의 손에 부착하고, 제어장치에 내장된 프로그램의 순서대로 작업을 수행한다. 따라서 로봇을 "자동제어에 의해 여러가지 작업을 수행하거나 이동하도록 프로그램 할 수 있는 다목적용 기계"라고 정의할 수 있다.
산업용 로봇이 사용되는 대표적인 분야로는 용접(Welding), 도장(Paint-ing), 조립(Assembly), 물류(Material handling) 분야 등이 있으며, 공장자동화의 최종 목표인 무인공장을 구성하기 위한 필수적인 요소이다. 로봇은 전기, 전자공학, 기계공학, 전산공학 등의 복합기술을 총망라하여 적용된첨단기술의 산물이다. 또한 미래의 로봇은 인공지능과 신경회로, 퍼지이론등의 기술이 도입되고 음성 화상인식기술 등이 복합되는 다양한 기술의 복합체이다.
산업용 로봇은 기본적으로 기계 장치와 제어 장치로 구성되며, 지각, 판단및 기억, 행동의 기능을 수행한다. 센서를 통해 입력된 신호를 인식하고 판단하는 일을 제어장치가 담당하고, 판단 결과의 조작신호를 기계장치로 보내 행동으로 옮겨 미리 정해진 작업을 수행한다. 산업용 로봇은 인간의 전체적인 기능과 모습을 가진 형태로 만들어진 것이 아니라, 특정한 생산 작업에 알맞도록 부분적인 기능을 확대시켜서 만든 것이 많다.