KR20230130104A - 전체 생산 공정에 걸친, 특히 단조 공정에서부터 샌드블라스팅 및 열처리를 거쳐 기계적 가공에 이르기까지의 단조 부품의 추적 방법 - Google Patents

전체 생산 공정에 걸친, 특히 단조 공정에서부터 샌드블라스팅 및 열처리를 거쳐 기계적 가공에 이르기까지의 단조 부품의 추적 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전체 생산 공정에 걸친, 특히 단조 공정에서부터 샌드 블라스팅 및 열처리를 경유하여 기계적 가공에 이르기까지 단조 부품들을 추적하기 위한 추적 방법에 관한 것이며, 상기 추적 방법은 단조 공정의 공정 매개변수들을 검출하는 검출 단계; 기계적 또는 열적 침입 방법을 이용하여 단조 공정에서 제조된 피가공재에 제1 식별부호를 마킹하는 마킹 단계; 데이터베이스에 제조된 피가공재의 제1 식별부호와 함께 단조 공정의 검출된 공정 매개변수들을 저장하는 저장 단계; 이전 공정 단계에서 제조된 피가공재의 식별부호를 판독 출력하는 판독 출력 단계; 생산 공정의 후속 공정 단계들 동안 공정 매개변수들을 검출하는 검출 단계; 피가공재의 제1 식별부호의 가독성이 생산 공정의 후속 공정 단계를 통해서도 유지될 경우, 판독 출력된 식별부호에 대해 데이터베이스에 후속 공정 단계들의 공정 매개변수들을 저장하는 저장 단계; 피가공재의 제1 식별부호의 가독성이 생산 공정의 후속 공정 단계들을 통해 유지되지 않을 경우, 표면 각인 방법을 이용하여 후속 공정 단계에서 제조되는 피가공재에 추가 식별부호를 마킹하는 마킹 단계; 및 데이터베이스에 이전 공정 단계들의 공정 매개변수들 및 제1 식별부호와 함께, 추가 식별부호와 함께 후속 공정 단계의 공정 매개변수들을 저장하는 저장 단계;를 포함한다.

Description

전체 생산 공정에 걸친, 특히 단조 공정에서부터 샌드 블라스팅 및 열처리를 거쳐 기계적 가공에 이르기까지의 단조 부품의 추적 방법
본 발명은 전체 생산 공정에 걸친, 특히 단조 공정에서부터 샌드 블라스팅(sand blasting) 및 열처리를 경유하여 기계적 가공에 이르기까지 단조 부품들을 추적(tracing)하기 위한 추적 방법에 관한 것이다.
피가공재(workpiece)들의 추적은 수많은 관점에서 바람직하다. 이렇게, 예를 들면, 하나의 피가공재와 관련하여 품질 문제가 발생하는 경우, 비슷한 조건들에서 제조된 다른 피가공재들을 검사하거나 선별하거나 교환하기 위해, 상기 다른 피가공재들이 식별될 수 있다. 이는, 예를 들면 자동차 산업을 위한 부품들에서 바람직한데, 그 이유는, 하나의 부품에 문제가 있는 경우, 경우에 따라 복잡한 리콜(recall)과 결부되는 사항으로 동일한 생산 배치(production batch)에서의 모든 부품이 교환되어야 하는 것이 아니라, 오직 비슷한 조건들에서 제조된 부품들만이 교환되기만 하면 되기 때문이다. 그러나 이를 위해, 부품들(단조 부품들)이 전체 생산 공정에 걸쳐 추적될 수 있어야 한다. 이 경우, 생산 공정의 개별 공정 단계들의 공정 매개변수들에 대한 액세스 역시도 피가공재들의 추적에 속한다.
전체 생산 공정에 걸친 단조 부품들의 추적은 단조 공정에서부터 샌드 블라스팅 및 열처리를 경유하여 기계적 가공 및 완성된 단조 부품의 최종 이용에 이르기까지 피가공재들의 일반적인 식별 마킹(identification marking)을 요구한다. 그러나 완성된 단조 부품에 대한 요건들과 결부되어 단조 공정 동안 우세한 환경 조건들 및 수반 상황들은 단조 공정에서부터 샌드 블라스팅 및 열처리를 경유하여 기계적 가공 및 완성된 단조 부품의 최종 이용에 이르기까지 피가공재들의 보통의 식별 마킹을 방해한다. 단조 공정 동안 및 그 직후, 고온의 피가공재 및 상응하는 열 복사(thermal radiation)를 통한 극도로 높은 열 부하(thermal load)가 존재한다. 또한, 피가공재는 단조 공정 후에 피가공재 표면에 대한 직접적인 접근을 방해하는 표면의 스케일 형성부를 나타낸다. 게다가 흑연과 같은 분무제를 통한 오염물질들도 여전히 발생한다. 후속 공정 단계들에서, 스케일 형성부는 재료를 기계적으로, 그리고/또는 열적으로 제거하기 위한 방법에 의해, 예컨대 샌드 블라스팅 또는 쇼트 블라스팅(shot blasting)을 통해 제거되고, 피가공재의 표면은, 표면 경화(case hardening), 침탄질화(carbonitriding) 또는 경화 및 담금질(hardening and tempering)과 같은 열처리를 통해 가공되며, 그런 까닭에 높은 기계적 응력이 발생하게 된다. 일반적인 식별 마킹은 상기 조건들에서 유지되어야 하지만, 그와 동시에 최종적인 피가공재(단조 부품)에 대한 요건들은 피가공재의 기계적 특성들에 부정적인 영향을 미치는 식별 마킹의 이용을 방해한다. 이렇게, 피가공재 표면의 손상[노치 효과(notch effect)], 내부식성의 악화 또는 조립 공정에 대한 부정적인 영향은 배제된다.
또한, 전체 생산 공정의 개별 공정 단계들은 통상 곧바로 순차적으로 연속해서 실행되는 것이 아니라, 피가공재들은 예컨대 개별 공정 단계들 사이에서 임시 보관된다. 또한, 몇몇 공정 단계에서 다수의 피가공재가 병행하여 가공되며, 이는 예컨대 연마 가공(abrasive blasting) 또는 열처리의 경우에 해당된다. 그에 따라, 전체 생산 공정에 걸친 피가공재들의 일반적인 광학 추적은 불가능하다.
그러므로 본 발명의 과제는, 전체 생산 공정에 걸친, 특히 단조 공정에서부터 샌드 블라스팅 및 열처리를 경유하여 기계적 가공에 이르기까지 단조 부품들을 추적하기 위한 추적 방법에 있어서, 전술한 모든 요건을 충족하는 상기 추적 방법을 제공하는 것에 있다.
상기 과제는, 본 발명에 따라서, 전체 생산 공정에 걸친, 특히 단조 공정에서부터 샌드 블라스팅 및 열처리를 경유하여 기계적 가공에 이르기까지 단조 부품들을 추적하기 위한 추적 방법에 있어서, 하기 단계들을 포함하는 상기 추적 방법을 통해 해결된다.
단조 공정의 공정 매개변수들을 검출하는 검출 단계;
기계적 또는 열적 침입 방법(mechanical or thermal penetrant method)을 이용하여 단조 공정에서 제조된 피가공재에 제1 식별부호(identifier)를 마킹하는 마킹 단계;
데이터베이스에 제조된 피가공재의 제1 식별부호와 함께 단조 공정의 검출된 공정 매개변수들을 저장하는 저장 단계;
이전 공정 단계에서 제조된 피가공재의 식별부호를 판독 출력하는 판독 출력 단계;
생산 공정의 후속 공정 단계들 동안 공정 매개변수들을 검출하는 검출 단계;
피가공재의 제1 식별부호의 가독성이 생산 공정의 후속 공정 단계를 통해서도 유지될 경우, 판독 출력된 식별부호에 대해 데이터베이스에 후속 공정 단계들의 공정 매개변수들을 저장하는 저장 단계;
피가공재의 제1 식별부호의 가독성이 생산 공정의 후속 공정 단계들을 통해 유지되지 않을 경우, 표면 각인 방법(surface inscription method)을 이용하여 후속 공정 단계에서 제조되는 피가공재에 추가 식별부호를 마킹하는 마킹 단계; 및
데이터베이스에 이전 공정 단계들의 공정 매개변수들 및 제1 식별부호와 함께, 추가 식별부호와 함께 후속 공정 단계의 공정 매개변수들을 저장하는 저장 단계.
본 발명에 따른 방법에 따라서, 단조 부품의 제조 방법의 모든 공정 단계에서, 관련 공정 매개변수들이 검출된다. 이는, 예컨대 각각의 생산 공정의 공정 자동화를 통해 수행된다. 검출된 공정 매개변수들이, 공정 체인 또는 후속 이용을 따라, 언제라도, 제조되는 피가공재에 할당될 수 있도록 하기 위해, 단조 공정에 의해 제조된 피가공재에는, 기계적 또는 열적 침입 방법에 의해 제1 식별부호가 부여된다. 제1 식별부호 및 검출된 공정 매개변수들은 차후의 추적을 위해 데이터베이스에 저장된다. 제1 식별부호에 근거하여, 한편으로 차후 시점에, 단조 공정의 공정 매개변수들은 데이터베이스에서 호출될 수 있다.
단조 공정의 공정 매개변수들을 검출하는 검출 단계는 본 발명에 따라서 단조 공정 전에, 그 동안 및 그 후에 매개변수들을 검출하는 검출 단계를 포함할 수 있다. 단조 공정 전에는 예컨대 원료 데이터가 검출되고, 단조 공정 동안에는 힘, 온도 등과 같은 단조 과정의 매개변수들이 검출되며, 그리고 단조 공정 후에는, 예컨대 치수와 같은 제조된 피가공재의 매개변수들이 검출될 수 있다.
제1 식별부호를 생성하기 위한 기계적 또는 열적 침입 방법은, 그 결과 제1 식별부호의 영역에서 취성 스케일 층(brittle scale layer)이 자동으로 제거된다는 장점이 있는데, 그 이유는 상기 스케일 층이 박리되기 때문이다. 또한, 뜻밖의 오염물질도 제1 식별 마크에 부정적인 영향을 미치지 않는데, 그 이유는 상기 제1 식별 마크가 기계적 침입을 통해 피가공재의 표면 내에 생성되기 때문이다. 피가공재는 단조 공정 후에 여전히 최대 1250℃의 매우 높은 온도를 보유하기 때문에, 제1 식별부호의 생성을 위한 기계적 수단은 피가공재 표면 내로 보다 더 간단하게 침입할 수 있다. 또한, 제1 식별부호의 생성을 위한 기계적 수단들은 단조 공정 후에 열적 및 기계적 하중을 견디는 단순한 기계식 장치들을 통해 형성될 수 있다. 또한, 기계적 침입 방법에 대한 대안으로, 제1 식별부호를 생성하기 위해, 열적 침입 방법 역시도 사용될 수 있다. 열적 침입 방법은 예컨대 제1 식별 마크를 생성하기 위한 레이저를 기반으로 한다.
기계적 또는 열적 침입 방법을 통해 형성되는 제1 식별부호는 연마 가공(abrasive blasting) 및 열처리의 후속 공정 단계들에서도 유지되며, 그럼으로써 상기 공정 단계들에서 검출되는 공정 매개변수들은 제1 식별부호에 대해 단조 공정의 공정 매개변수들과 함께 데이터베이스에 저장되게 된다.
예컨대, 선삭, 밀링, 연삭 등과 같은, 피가공재의 후속 기계적 가공 동안, 제1 식별부호는 제거되며, 그리고 더 이상 가공된 피가공재의 추적을 위해 판독될 수 없다. 그러므로 그에 뒤이어, 상기 공정 단계에서 가공된 피가공재에 추가 식별부호가 부여되고, 추가 식별부호는 표면 각인 방법에 의해 생성된다. 관련 공정 단계 동안 검출되는 공정 매개변수들은 추가 식별부호와 함께 데이터베이스에서 상응하는 피가공재의 제1 식별부호에 할당된다. 그에 따라, 추가 식별부호를 통해 상응하는 제1 식별부호가 데이터베이스에서 호출되고, 피가공재는 전체 생산 공정에 걸쳐 추적될 수 있으며, 그리고 모든 공정 단계의 모든 공정 매개변수이면서 그에 상응하게 데이터베이스에 저장된 상기 모든 공정 매개변수에 대한 액세스 역시도 가능할 수 있다.
또한, 이론상, 피가공재의 추가 가공 동안, 이런 추가 가공 시 이전의 추가 식별부호가 유지되지 않는 경우, 새로운 식별부호가 표면 각인 방법에 의해 제공될 수도 있다.
본 발명의 바람직한 변형예에 따라, 제1 식별부호는, 단조 공정에서 제조되는 피가공재의 영역이면서, 후속 공정 단계들 중 하나의 공정 단계에서 제거되는 영역에 생성된다. 이 경우, 제1 식별부호를 포함한 영역은 예컨대 후속 가공을 통해 기계적으로 제거된다. 제1 식별부호를 후속하여 제거하는 것을 통해, 기계적 또는 열적 침입 방법에 의해 생성된 상기 제1 식별부호는 전체 생산 공정에서 제조된 피가공재(단조 부품)에 어떠한 부정적인 영향도 미치지 않는다.
본 발명의 또 다른 바람직한 변형예에 따라서, 추가 식별부호는, 피가공재의 이용 시 작은 하중에 노출되는 피가공재의 영역에 제공된다. 바람직하게는, 추가 식별부호는, 피가공재의 이용 시 어떠한 하중에도 노출되지 않는 피가공재의 영역에 제공된다. 그에 따라, 피가공재의 추가 식별부호는 피가공재의 특성들에 어떠한 부정적인 영향도 미치지 않는다. 추가 식별부호를 포함한 영역에 작은 하중이 가해지거나 어떠한 하중도 가해지지 않는 것을 통해, 추가 식별부호의 가독성은 유지되며, 이는 차후의 추적을 위해 마찬가지로 바람직하다.
그러나 자체의 추가 식별부호를 포함한 어떤 피가공재가 어느 곳에서 사용/장착되는지가 문서화될 경우, 추적을 위해 추가 식별부호의 차후의 가독성은 반드시 필요하지는 않다.
또 다른 본 발명에 따른 변형예에서, 공정 단계들에서의 공정 매개변수들과 동시에 적어도 부분적으로 품질 데이터도 검출되고, 이런 품질 데이터는 제1 식별부호 및/또는 추가 식별부호와 함께 데이터베이스에 저장된다. 품질 데이터는 예컨대 자동 및/또는 수동 품질 검사 및/또는 최종 점검의 범주에서 결정된다. 가능한 점에 한해, 자동 결정이 바람직하다. 품질 데이터의 결정 및 저장을 통해, 개별 공정 단계들 또는 경우에 따른 후속 추가 가공 또는 조립을 위해 저장된 품질 데이터가 이용될 수 있다. 다시 말해, 품질 표준 역시도 점검하고 보장할 수 있다. 또한, 경우에 따라 피가공재들의 자체 인수 검사(incoming inspection)를 수행하지 않아도 된다.
본 발명의 일 변형예에 따라서, 제1 식별부호는, 단조 공정을 통해 변형되지 않거나, 또는 이미 단조 공정을 통해 자체의 최종 형태를 확보한 피가공재의 영역에 생성된다. 피가공재의 상기 영역에서, 제1 식별부호는 이론상 단조 공정 전에 또는 그 동안 생성될 수 있는데, 그 이유는 단조 공정이 상기 영역에 어떠한 영향도 미치지 않고(더 이상 미치지 않고), 이렇게 제1 식별부호는 판독 가능한 상태로 유지되기 때문이다.
본 발명의 적합한 변형예에 따라서, 제1 식별부호는 도트 인쇄 방법(dot-printing method) 또는 스탬핑 방법(stamping method)에 의해 생성된다.
바람직한 변형예에서, 스탬핑 다이(stamping die)[예컨대 핀(pin)들]는 열간성형 공구강, 초경 금속(carbide metal) 등으로 구성되고, 그리고/또는 능동적인 냉각 장치를 포함한다. 그렇게 하여, 도트 인쇄 방법 또는 핀 마킹 방법(pin marking method)을 위한 핀의 유효수명은 연장된다.
또 다른 바람직한 본 발명에 따른 변형예에 따라서, 제1 식별부호를 생성하기 위한 생성 장치는 패시브 및/또는 액티브 열적 보호장치를 포함한다. 패시브 열적 보호장치는 예컨대 열 절연체이고, 액티브 열적 보호장치는 예컨대 냉각 장치이다. 그렇게 하여, 제1 식별부호를 생성하기 위한 생성 장치에 대한 단조 공정 또는 단조된 피가공재의 부정적인 열 영향은 감소되며, 그럼으로써 상기 생성 장치의 유효수명은 연장되고 고장은 감소되게 된다.
본 발명의 적합한 변형예에 따라서, 추가 식별부호는 레이저에 의해, 또는 인쇄 방법을 통해 생성된다. 인쇄 방법은 피가공재의 표면 상에 식별부호를 생성하고 그에 따라 피가공재의 기계적 특성들에 어떠한 영향도 미치지 않는다. 그러나 인쇄된 추가 식별부호는 통상적으로 표면 내에 통합된 추가 식별부호들보다 그 저항성이 더 낮다. 레이저는 피가공재의 표면 내에 추가 식별부호를 생성하며, 그리고 그에 따라 이론상 피가공재의 기계적 특성들에 영향을 미칠 수 있다. 그러나 식별부호는 단지 최상부 층에만 생성되며, 그럼으로써 영향은 매우 적어지게 된다. 레이저에 의해 생성된 추가 식별부호는, 통상적으로, 인쇄된 추가 식별부호보다 그 저항성이 더 높다.
본 발명에 따른 변형예에서, 제1 식별부호 및/또는 추가 식별부호는, 특히 부품번호 또는 도면번호, 공급업체 식별자, 주문 번호 등의 명시를 위한 데이터 매트릭스 코드, QR 코드, 바코드, 하나 이상의 번호 및/또는 숫자, 또는 기타 기호 또는 심벌을 포함한다.
본 발명의 일 변형예에 따라서, 피가공재가 후속 제조 단계들 중 하나의 제조 단계에서 분할될 때, 피가공재에는 복수의 제1 식별부호가 부여되고, 복수의 제1 식별부호는, 바람직하게는 각각 분할된 피가공재가 제1 식별부호를 포함하도록 배열된다. 피가공재의 분할이 생산 공정의 종료 시 수행된다면, 개별 부분들에는, 표면 각인 방법에 의해 각각 하나의 추가 식별부호가 부여될 수 있으며, 그리고 각각 공정 데이터 및 제1 식별부호가 함께 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 변형예에 따라서, 검출되는 공정 매개변수들은, 단조 공정 또는 다른 공정 단계들, 기계 데이터, 공정 데이터, 측정 프로토콜, 탄소 배출량 등의 설비 자동화의 설정 값들과 실제 값들; 바람직하게는 공정 온도, 피가공재 온도; 특히 상이한 시점들에서, 공정 시간; 클록 제어 시간; 분무 시간; 체류 시간; 공정력(process force); 성형력; 반응력; 기계 데이터; 주 구동부 및 보조 구동부의 모터 소비 전력; 프레스 바디의 팽창량(amount of swell); 계획에 없던 공정 결과; 다이 고장, 특히 균열 형성; 엔드 피스(end piece)의 단조; 더블 로더(double loader); 등을 포함한다. 공정 매개변수로서 탄소 배출량은 특히 각각의 공정 단계에서 발생하는 탄소 배출량을 포함한다.
바람직한 본 발명에 따른 변형예에서, 공정 매개변수들은, 기설정된 한계들 또는 임계값들을 상회하고, 그리고/또는 하회할 때, 제1 식별부호 및/또는 추가 식별부호와 함께 데이터베이스에 저장된다. 다시 말해, 생산 공정의 모든 공정 매개변수의 저장이 강제적으로 수행되는 것이 아니라, 단지 기정의된 임계값들 또는 한계들을 상회하는 공정 매개변수들만이 저장된다. 그렇게 하여, 저장할 데이터양은 분명히 감소된다.
매우 바람직한 변형예에 따라서, 본 발명에 따른 방법은, 특히 차후에 발견되는 불완전하거나 결함이 있는 제품들; 및 데이터베이스 내의 공정 데이터와 불완전하거나 결함이 있는 제품의 공정 데이터의 비교;를 기반으로, 불완전하거나 결함이 있는 제품들을 식별하기 위해 데이터베이스에 저장된 공정 데이터를 분석하는 분석 단계와, 제1 식별부호 및/또는 추가 식별부호에 근거하여 상응하는 제품을 식별하는 식별 단계를 포함한다.
본 발명의 적합한 변형예에 따라서, 제1 식별부호가 유지되는 공정 단계는 피가공재의 샌드 블라스팅; 쇼트 블라스팅; 및 예컨대 표면 경화, 침탄질화, 경화 및 담금질 등과 같은 열처리;를 포함한다.
본 발명에 따른 변형예에서, 제1 식별부호가 유지되지 않는 공정 단계는 예컨대 선삭, 밀링, 연삭 등과 같은 피가공재의 기계적 가공을 포함한다.
본 발명의 적합한 변형예에 따라서, 제1 식별부호는, 단조 장치 앞에, 단조 장치 내에, 또는 단조 장치 뒤에 배치되는 하나 이상의 마킹 유닛(marking unit)을 통해 생성된다. 단조 장치 직전, 그 내, 또는 그 이후의 배치를 통해, 단조 공정의 공정 매개변수들은 분명히 곧바로 후속하여, 또는 그에 앞서, 또는 그와 병행하여 제공되는 제1 식별부호에 할당될 수 있다. 단조 장치와 마킹 유닛 간에 뒤바뀔 위험은 존재하지 않는다. 이런 점이 불가능하다고 한다면, 예컨대 단조 장치와 마킹 유닛 사이에서 피가공재들의 광학 또는 논리 추적을 통해 분명한 할당이 보장되어야 한다. 단조 공정이 제1 식별부호의 생성보다 더욱 빠르게 진행되었다면, 제1 식별부호의 생성으로 생산 공정의 처리량이 감소되지 않도록 하기 위해, 하나의 단조 장치에 바람직하게는 복수의 마킹 유닛이 할당된다. 이런 경우, 개별 마킹 유닛들에 대한 피가공재들의 할당이 관련된 공정 매개변수들과 함께 보장되어야 한다.
하기에서, 본 발명은 도 1에 도시된 실시예에 근거하여 보다 더 상세하게 설명된다.
도 1은, 전체 생산 공정에 걸친, 특히 단조 공정에서부터 샌드 블라스팅 및 열처리를 경유하여 기계적 가공에 이르기까지 단조 부품들을 추적하기 위한 본 발명에 따른 방법의 일 실시예를 나타낸 흐름도이다.
도 1에는, 전체 생산 공정에 걸친, 특히 단조 공정에서부터 샌드 블라스팅 및 열처리를 경유하여 기계적 가공에 이르기까지 단조 부품들을 추적하기 위한 본 발명에 따른 방법의 일 실시예의 흐름도가 도시되어 있다.
도 1에서의 본 발명에 따른 방법의 흐름도에 따라, 생산 공정은 단조 공정으로 시작된다. 단조 공정의 공정 매개변수들은 본 발명에 따라 검출된다.
단조 공정 후에, 또는 그 동안, 단조 공정에서 제조된 피가공재에는 제1 식별부호가 부여된다. 제1 식별부호는 기계적 또는 열적 침입 방법에 의해, 특히 도트 인쇄 방법 또는 스탬핑 방법에 의해 생성된다. 예컨대 핀(pin)들과 같은 상응하는 스탬핑 수단들은 특히 열간성형 공구강, 초경 금속 등으로 구성된다. 또한, 스탬핑 수단들 내지 핀들은 능동적인 냉각 장치를 포함할 수 있다. 그렇게 하여, 스탬핑 수단들 내지 핀들의 유효수명은 연장된다.
제1 식별부호를 생성하기 위한 생성 장치를 단조 공정 및/또는 피가공재의 온도로부터 보다 더 충분히 보호하기 위해, 상기 생성 장치는 바람직하게는 패시브 및/또는 액티브 열적 보호장치를 포함한다. 이런 열적 보호장치는 예컨대 열 절연체이거나 냉각 장치일 수 있다.
제1 식별부호는 특히 단조 공정에서 제조된 피가공재의 영역이면서 후속 공정 단계들 중 하나의 공정 단계에서 기계적으로 제거되는 영역에 생성된다. 그렇게 하여, 생성된 제1 식별 마크는 전체 생산 공정에서 제조된 피가공재/제품에 부정적인 영향을 미치지 않는다.
제1 식별부호가 단조 공정 동안 생성된다면, 이는, 단조 공정을 통해 변형되지 않거나, 또는 이미 단조 공정을 통해 자체의 최종적인 형태를 확보한 피가공재의 영역에서 수행된다. 그렇게 하여, 단조 공정은 제1 식별부호의 가독성을 저하시키지 않는 점이 보장된다.
단조 공정이 제1 식별부호의 생성보다 더욱 빠르게 진행된다면, 제1 식별부호의 생성을 통해 제조 방법의 처리량에 부정적인 영향을 미치지 않도록 하기 위해, 제1 식별부호를 생성하기 위한 복수의 생성 장치가 제공될 수 있다. 제1 식별부호를 생성하기 위한 적어도 하나의 생성 장치는 바람직하게는 단조 장치 앞에, 단조 장치 내에, 또는 단조 장치 뒤에 배치된다.
피가공재에 제1 식별부호가 부여된 후에, 단조 공정의 검출된 공정 매개변수들은 제조된 피가공재의 제1 식별부호와 함께 데이터베이스에 저장된다.
후속 공정 단계들에서는, 이전 공정 단계에서 제조된 피가공재의 식별부호, 예컨대 단조 공정에서 제조된 피가공재의 제1 식별부호가 판독 출력된다. 또한, 후속 공정 단계에서 공정 매개변수들도 검출된다.
기본적으로, 후속 공정 단계들에서는, 후속 공정 단계를 통해 이전 공정 단계에서 제조된 피가공재의 식별부호의 가독성이 유지되는지, 또는 그렇지 않은지 그 여부가 구별된다.
이전 공정 단계에서 제조된 피가공재의 식별부호의 가독성이 유지되는 경우, 피가공재의 식별부호를 판독 출력하는 판독 출력 단계와 후속 공정 단계의 공정 매개변수들을 검출하는 검출 단계 간의 순서는 중요하지 않고 자유롭게 선택될 수 있다. 이러한 경우, 후속 (실제) 공정 단계의 검출된 공정 매개변수들은 검출되어 판독 출력된 식별부호에 대해 데이터베이스에 저장된다. 그 후에, 다음 공정 단계가 뒤이어 수행된다.
제1 식별부호의 가독성이 유지되는 공정 단계들은 특히 피가공재의 샌드 블라스팅; 쇼트 블라스팅; 예컨대 표면 경화, 침탄질화, 경화 및 담금질 등과 같은 열처리;를 포함한다.
그에 반해, 이전 공정 단계에서 제조된 피가공재의 식별부호의 가독성이 유지되지 않는 경우, 우선, 이전 공정 단계에서 제조된 피가공재의 식별부호가 판독 출력되며, 그리고 바로 다음 후속 (실제) 공정 단계의 공정 매개변수들이 검출되는데, 그 이유는 이 경우 이전 공정 단계에서 생성된 피가공재의 식별부호의 가독성이 소실되기 때문이다. 이러한 경우, 피가공재는, 표면 각인 방법에 의해 추가 식별부호로 식별 표시된다.
그에 뒤이어, 검출된 공정 매개변수들은, 추가 식별부호와 함께, 이전 공정 단계에서 제조된 피가공재의 식별부호, 특히 상응하는 피가공재의 관련된 제1 식별부호에 대해 데이터베이스에 저장된다.
이 경우, 추가 식별부호는, 특히 피가공재의 이용 시 작은 하중에 노출되거나 하중에 노출되지 않는 피가공재의 영역에 제공된다.
표면 각인 방법은 예컨대 레이저 각인 또는 인쇄 방법을 기반으로 한다.
이전 공정 단계에서 제조된 피가공재의 식별부호가 유지되지 않는 공정 단계는 특히 예컨대 선삭, 밀링, 연삭 등과 같은, 피가공재의 기계적 가공을 포함한다.
그에 뒤이어, 추가 공정 단계가 뒤이어 수행될 수 있거나, 또는 생산 공정이 종료된다.
단조 공정 및/또는 후속 공정 단계들의 검출되는 공정 매개변수들은 단조 공정 또는 후속 공정 단계, 기계 데이터, 공정 데이터, 측정 프로토콜, 탄소 배출량 등의 설비 자동화의 설정 값들 및 실제 값들을 포함한다. 또한, 상기 공정 매개변수들에는 바람직하게는 공정 온도, 피가공재 온도도 속하며, 특히 상이한 시점에서, 공정 시간; 클록 제어 시간; 분무 시간; 체류 시간; 공정력; 성형력; 반응력; 기계 데이터; 주 구동부 및 보조 구동부의 모터 소비 전력; 프레스 바디의 팽창량; 계획에 없던 공정 결과; 다이 고장, 특히 균열 형성; 엔드 피스(end piece)의 단조; 더블 로더(double loader); 등도 속한다. 적합한 방식으로, 각각의 공정 단계에서 발생한 탄소 배출량이 공정 단계에 대해 공정 매개변수로서 검출된다.
공정 매개변수들과 동시에, 본 발명에 따른 변형예에 따라서, 공정 단계들에서 적어도 부분적으로 품질 데이터도 검출될 수 있는데, 이런 품질 데이터는 제1 식별부호 및/또는 추가 식별부호와 함께 데이터베이스에 저장된다.
제1 식별부호 및/또는 추가 식별부호는, 특히 부품번호 또는 도면번호, 공급업체 식별자, 주문 번호 등의 명시를 위한 데이터 매트릭스 코드, QR 코드, 바코드, 하나 이상의 번호 및/또는 숫자, 또는 기타 기호 또는 심벌을 포함한다. 제1 식별부호는 기계적 침입 방법을 통해 생성되기 때문에, 상기 제1 식별부호는 단순한 숫자 문자열, 또는 알파벳 문자 및 숫자 문자열, 또는 도트 매트릭스(dot matrix)로 구성된다. 이와 반대로, 표면 각인 방법에 의해 생성되는 추가 식별 마크는 보다 더 복잡하게 구성될 수 있고 예컨대 QR 코드의 형태로 추가 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 변형예에 따라서, 피가공재가 후속 제조 단계들 중 하나의 제조 단계에서 분할될 때, 피가공재에는 복수의 제1 식별부호가 부여되고, 복수의 제1 식별부호는, 바람직하게는 각각 분할된 피가공재가 제1 식별부호를 포함하도록 배열된다. 피가공재의 분할이 생산 공정의 종료 시 수행된다면, 개별 부분들에는, 표면 각인 방법에 의해 각각 하나의 추가 식별부호가 부여될 수 있으며, 그리고 각각 공정 데이터 및 제1 식별부호가 함께 사용될 수 있다.
바람직한 본 발명에 따른 변형예에서, 공정 매개변수들은, 기설정된 한계들 또는 임계값들을 상회하고, 그리고/또는 하회할 때, 제1 식별부호 및/또는 추가 식별부호와 함께 데이터베이스에 저장된다. 다시 말해, 생산 공정의 모든 공정 매개변수의 저장이 강제적으로 수행되는 것이 아니라, 단지 기정의된 임계값들 또는 한계들을 상회하는 공정 매개변수들만이 저장된다. 그렇게 하여, 저장할 데이터양은 분명히 감소된다.
매우 바람직한 변형예에 따라서, 본 발명에 따른 방법은, 특히 차후에 발견되는 불완전하거나 결함이 있는 제품들; 및 데이터베이스 내의 공정 데이터와 불완전하거나 결함이 있는 제품의 공정 데이터의 비교;를 기반으로, 불완전하거나 결함이 있는 제품들을 식별하기 위해 데이터베이스에 저장된 공정 데이터를 분석하는 분석 단계와, 제1 식별부호 및/또는 추가 식별부호에 근거하여 상응하는 제품을 식별하는 식별 단계를 포함한다.

Claims (17)

  1. 전체 생산 공정에 걸친, 특히 단조 공정에서부터 샌드 블라스팅 및 열처리를 거쳐 기계적 가공에 이르기까지의 단조 부품들을 추적하기 위한 단조 부품들의 추적 방법에 있어서, 상기 추적 방법은:
    단조 공정의 공정 매개변수들을 검출하는 검출 단계;
    기계적 또는 열적 침입 방법을 이용하여 단조 공정에서 제조된 피가공재에 제1 식별부호를 마킹하는 마킹 단계;
    데이터베이스에 제조된 피가공재의 제1 식별부호와 함께 단조 공정의 검출된 공정 매개변수들을 저장하는 저장 단계;
    이전 공정 단계에서 제조된 피가공재의 식별부호를 판독 출력하는 판독 출력 단계;
    생산 공정의 후속 공정 단계들 동안 공정 매개변수들을 검출하는 검출 단계; 피가공재의 제1 식별부호의 가독성이 생산 공정의 후속 공정 단계를 통해서도 유지될 경우, 판독 출력된 식별부호에 대해 데이터베이스에 후속 공정 단계들의 공정 매개변수들을 저장하는 저장 단계;
    피가공재의 제1 식별부호의 가독성이 생산 공정의 후속 공정 단계들을 통해 유지되지 않을 경우, 표면 각인 방법을 이용하여 후속 공정 단계에서 제조되는 피가공재에 추가 식별부호를 마킹하는 마킹 단계; 및
    데이터베이스에 이전 공정 단계들의 공정 매개변수들 및 제1 식별부호와 함께, 추가 식별부호와 함께 후속 공정 단계의 공정 매개변수들을 저장하는 저장 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단조 부품들의 추적 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 식별부호는, 단조 공정에서 제조된 피가공재의 영역이면서 후속 공정 단계들 중 하나의 공정 단계에서 제거되는 영역에 생성되는 것을 특징으로 하는 단조 부품들의 추적 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 추가 식별부호는, 상기 피가공재의 이용 시 작은 하중에 노출되는 상기 피가공재의 영역에 제공되는 것을 특징으로 하는 단조 부품들의 추적 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공정 매개변수들과 동시에, 공정 단계들에서 적어도 부분적으로 품질 데이터도 검출되고, 상기 품질 데이터는 상기 제1 식별부호 및/또는 상기 추가 식별부호와 함께 데이터베이스에 저장되는 것을 특징으로 하는 단조 부품들의 추적 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 식별부호는, 단조 공정을 통해 변형되지 않거나, 또는 이미 단조 공정을 통해 자체의 최종 형태를 확보한 피가공재의 영역에 생성되는 것을 특징으로 하는 단조 부품들의 추적 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 식별부호는 도트 인쇄 방법 또는 핀 마킹 방법에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 단조 부품들의 추적 방법.
  7. 제6항에 있어서, 핀들은 열간성형 공구강, 초경 금속 등으로 구성되고, 그리고/또는 능동적인 냉각 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 단조 부품들의 추적 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 식별부호를 생성하기 위한 생성 장치는 패시브 및/또는 액티브 열적 보호장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 단조 부품들의 추적 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추가 식별부호는 레이저에 의해, 또는 인쇄 방법을 통해 생성되는 것을 특징으로 하는 단조 부품들의 추적 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 식별부호 및/또는 상기 추가 식별부호는, 특히 부품번호 또는 도면번호, 공급업체 식별자, 주문 번호 등의 명시를 위한 데이터 매트릭스 코드, QR 코드, 바코드, 하나 이상의 번호 및/또는 숫자, 또는 기타 기호 또는 심벌을 포함하는 것을 특징으로 하는 단조 부품들의 추적 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피가공재가 후속 제조 단계들 중 하나의 제조 단계에서 분할될 때, 상기 피가공재에는 복수의 제1 식별부호가 부여되고, 상기 복수의 제1 식별부호는, 바람직하게는 각각 분할된 피가공재가 제1 식별부호를 포함하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 단조 부품들의 추적 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출되는 공정 매개변수들은, 단조 공정 또는 다른 공정 단계들, 기계 데이터, 공정 데이터, 측정 프로토콜 등의 설비 자동화의 설정 값들과 실제 값들; 바람직하게는 공정 온도; 피가공재 온도; 특히 상이한 시점들에서, 공정 시간; 클록 제어 시간; 분무 시간; 체류 시간; 공정력; 성형력; 반응력; 기계 데이터; 주 구동부 및 보조 구동부의 모터 소비 전력; 프레스 바디의 팽창량; 계획에 없던 공정 결과; 다이 고장, 특히 균열 형성; 엔드 피스의 단조; 더블 로더; 등을 포함하는 것을 특징으로 하는 단조 부품들의 추적 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공정 매개변수들은, 기설정된 한계들 또는 임계값들을 상회하고, 그리고/또는 하회할 때, 상기 제1 식별부호 및/또는 상기 추가 식별부호와 함께 데이터베이스에 저장되는 것을 특징으로 하는 단조 부품들의 추적 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추적 방법은, 특히 차후에 발견되는 불완전하거나 결함이 있는 제품들; 및 데이터베이스 내의 공정 데이터와 불완전하거나 결함이 있는 제품의 공정 데이터의 비교;를 기반으로, 불완전하거나 결함이 있는 제품들을 식별하기 위해 데이터베이스에 저장된 공정 데이터를 분석하는 분석 단계와, 제1 식별부호 및/또는 추가 식별부호에 근거하여 상응하는 제품을 식별하는 식별 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단조 부품들의 추적 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 식별부호가 유지되는 공정 단계는 피가공재의 샌드 블라스팅; 쇼트 블라스팅; 예컨대 표면 경화, 침탄질화, 경화 및 담금질 등과 같은 열처리;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단조 부품들의 추적 방법.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 식별부호가 유지되지 않는 공정 단계는 예컨대 선삭, 밀링, 연삭 등과 같은 피가공재의 기계적 가공을 포함하는 것을 특징으로 하는 단조 부품들의 추적 방법.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 식별부호는, 단조 장치 앞에, 단조 장치 내에, 또는 단조 장치 뒤에 배치되는 하나 이상의 마킹 유닛을 통해 생성되는 것을 특징으로 하는 단조 부품들의 추적 방법.

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