지능형 용접으로 인프라 강화! CRCC 제4엔지니어링그룹, 전체 공정 스틸 케이지 용접 워크스테이션 가동 시작
2025/10/27 09:14
최근 중국철도건설공사(CRCC) 제4공정그룹 산하 고속철도 프로젝트 부서 생산 작업장에서 최종 용접 작업이 완료됨에 따라 중국 최초의 완전 공정 지능형 스틸 케이지 용접 워크스테이션이 정식 가동되었습니다. 산둥 중지 루위안 기계(Shandong Zhongji Luyuan Machinery Co., Ltd.)와 대학들이 공동 개발한 이 워크스테이션은 로봇 용접, 영상 위치 지정, 지능형 모니터링 등 다양한 핵심 기술을 통합하여 기존 수동 용접 방식을 완전히 혁신하여 용접 효율을 3배 이상 높이고 99.8%의 합격률을 달성함으로써 인프라 프로젝트의 고품질 시공에 새로운 활력을 불어넣었습니다.
기존 용접의 문제점을 해결하고 시대가 요구하는 지능형 장비의 등장
교량, 터널, 고속철도 등 사회 기반 시설 프로젝트의 핵심 하중 지지 부품인 철골 케이지의 용접 품질은 프로젝트의 구조적 안전과 직결됩니다. 오랫동안 중국의 철골 케이지 용접은 대부분 수동 작업에 의존해 왔으며, 이는 세 가지 주요 문제점을 가지고 있습니다. 첫째, 노동 강도가 높습니다. 작업자는 장시간 허리를 굽히고 용접 토치를 들고 작업해야 하므로 직업병이 발생하기 쉽습니다. 둘째, 효율성이 낮습니다. 12m 길이의 철골 케이지 하나를 수동 용접하는 데 8~10시간이 소요되어 대규모 프로젝트의 공사 기간 요건을 충족하기 어렵습니다. 셋째, 품질이 불안정합니다. 수동 용접은 기술 수준과 피로도에 영향을 받으며, 용접부에 슬래그 혼입 및 기공과 같은 결함이 발생하기 쉽고 합격률은 약 85%에 불과합니다.
프로젝트 부서장 왕 매니저는 "이 고속철도 프로젝트는 총 길이 2만 미터가 넘는 철골 케이지 약 2,000개를 생산해야 합니다. 기존 방식으로는 일정에 맞춰 작업을 완료할 수 없습니다."라고 말했습니다. 프로젝트 부서는 이러한 건설 과제를 해결하기 위해 과학 연구 기관과 협력하여 18개월에 걸친 연구 끝에 지능형 철골 케이지 용접 작업 스테이션을 성공적으로 개발했습니다. 이 작업 스테이션은 철근 교정, 절단, 그룹핑부터 용접 및 성형까지 모든 작업을 완전 자동화합니다.
다양한 기술 혁신, 용접을 위한 "스마트 벤치마크" 구축
기자들이 현장을 직접 관찰한 결과, 이 워크스테이션은 철근 전처리 유닛, 지능형 그룹핑 유닛, 로봇 용접 유닛, 그리고 품질 검사 유닛의 네 가지 주요 모듈로 구성되어 있었습니다. 전체 생산 공정에서 단 한 명의 작업자가 파라미터 설정 및 보조 모니터링을 수행하면 됩니다. R&D팀 책임자인 리 엔지니어는 "핵심은 6대의 산업용 용접 로봇이 장착된 로봇 용접 유닛입니다. 시각 위치 확인 시스템과 결합하여 철근의 위치를 정확하게 파악하고 용접 각도와 속도를 자동으로 조절할 수 있습니다."라고 설명했습니다.
워크스테이션의 혁신은 여러 측면에서 반영되었습니다. 레이저 시각 추적 기술을 채택하여 ±0.5mm의 용접 위치 정확도를 달성하고 철근 간격의 편차로 인한 용접 결함을 해결했습니다. 강철 막대의 직경과 재질에 따라 용접 전류 및 전압 매개변수를 자동으로 일치시킬 수 있는 적응형 용접 공정 데이터베이스를 개발하여 다양한 사양의 강철 케이지의 용접 품질을 일관되게 보장합니다. 용접 연기 흡수율을 98% 달성하고 친환경 건축을 실현하는 연기 정화 시스템을 갖추고 있습니다. 클라우드 기반 모니터링 플랫폼을 구축하여 관리자가 생산 진행 상황, 용접 매개변수 및 품질 데이터를 실시간으로 확인하여 전체 공정 추적이 가능합니다.
"예전에는 용접할 때 불꽃이 튀고 연기가 자욱해서 하루 종일 일하면 온몸이 아팠습니다. 이제는 제어실에서 버튼만 누르면 되고, 작업 환경은 깨끗하고 편안합니다."라고 10년 경력의 숙련된 용접공 장 마스터는 말했습니다. 실제 측정 결과, 이 작업대는 12m 길이의 철제 케이지 하나를 용접하는 데 0.5시간밖에 걸리지 않으며, 하루 생산량은 8~10개입니다. 수동 용접에 비해 효율이 3배 향상되었습니다. 동시에 후속 수리 공정이 필요 없어 전체 비용을 20% 절감할 수 있습니다.
선도적인 산업 업그레이드, 고품질 인프라 개발 지원
이 워크스테이션의 시운전은 고속철도 프로젝트의 공사 기간을 205일 단축하고 인건비를 300만 위안 이상 절감했을 뿐만 아니라, 인프라 산업의 지능형 업그레이드를 위한 모범 사례를 제공했습니다. 중국 인프라 협회 전문가들은 스틸 케이지 용접의 지능화가 건설 산업의 산업화와 디지털 전환에 중요한 방향이라고 강조했습니다. 이 워크스테이션의 성공적인 연구 개발은 중국의 완전 자동화 스틸 케이지 용접 장비의 공백을 메우고 기존 인프라 건설을 "지능형 제조"로 전환하는 데 기여했습니다.
10개 이상의 인프라 기업이 시찰 및 협력 논의를 위해 방문한 것으로 알려졌으며, 이 워크스테이션은 고속도로 및 도시철도 등의 프로젝트에 홍보 및 적용될 예정입니다. 리 엔지니어는 "다음 단계에서는 장비 성능을 최적화하고, 다양한 규격의 스틸 케이지에 적합한 유연한 생산 시스템을 개발하며, AI 품질 검사 및 디지털 트윈과 같은 기능을 확장하여 용접 워크스테이션을 더욱 지능적이고 효율적으로 만들 것입니다."라고 말했습니다.
인프라 분야에서 지능형 장비가 광범위하게 적용됨에 따라 중국의 인프라 프로젝트는 "더 나은 품질, 더 높은 효율성, 더 친환경적인 개발" 방향으로 나아가고 있으며 경제와 사회의 고품질 발전을 위한 견고한 교통 기반을 마련하고 있습니다.
