새로운 제품은 공식 회의, 연구실에서의 발견, 고객과의 대화, 심지어 복도에서 동료를 우연히 마주친 순간 등 어디에서는 나올 수 있습니다.

새로운 3M™ 접착제 혼합 모니터(Adhesive Mix Monitor)는 3M 독일 사무실에서 advanced research specialist인 벤자민 뮌스터만(Benjamin Muenstermann)과 senior product development specialist인 크누트 슈마허(Knut Schumacher) 간의 대화에서 시작되었습니다.

뮌스터만은 2액형 접착제 디스펜싱과 관련된 고객 문제에 대한 의견을 구하고 있었습니다. 그는 접착제가 정확하게 혼합되고 있는지 실시간으로 파악하여 초기 품질을 개선하고, 불량률을 줄이며, 비율 불일치로 인한 숨겨진 비용을 방지할 수 있는 방법을 알고 싶어 했습니다. 슈마허는 이전 프로젝트에서 얻은 측정 전문 지식을 활용하여 필요한 가시성과 제조 신뢰도를 확보할 수 있다는 것을 알게 되었습니다.

그들은 곧바로 초기 개념 개발에 착수했고, 이것이 결국 3M 접착제 혼합 모니터로 발전하게 되었습니다.

제조 현장의 과제: 디스펜싱 과정에서의 혼합 품질 보장
오늘날의 자동차에는 2액형 구조용 접착제가 강철, 알루미늄 및 복합재로 만들어진 지붕, 문, 경량 차체 패널을 접착하는 데 사용됩니다. 이러한 소재는 강력하고 안정적인 접착이 필수적인 전자 제품, 의료 기기 및 산업 장비에도 사용됩니다. 2액형 구조용 접착제는 디스펜싱 과정에서 두 가지 구성 요소를 혼합하여 만들어지며, 그 성능은 구성 요소가 의도된 대로 혼합되었는지 여부에 달려 있습니다.

혼합비의 작은 편차만으로도 접착 강도와 장기적인 신뢰성에 영향을 미칠 수 있지만, 이 문제는 접착제가 처음 디스펜싱될 때에는 눈에 보이지 않을 수 있습니다. 경우에 따라서는 부품이 생산 라인의 후속 공정으로 넘어간 뒤, 또는 제품이 이미 사용되고 있는 시점에 이르러서야 발견되기도 합니다.

3M 산업용 접착제 및 테이프 사업부(Industrial Adhesives and Tapes Division)의 애플리케이션 엔지니어링 전문가인 앨리사 웨너(Alissa Wenner)는 "고객들은 수년간 접착제 디스펜싱 과정에서 혼합 품질을 확인할 수 있는 믿을 만한 방법이 없어 불만을 느껴왔습니다."라며, "팀과 공유된 한 사례에서는 부적절한 혼합으로 인해 수천 달러 상당의 부품이 폐기되었습니다." 라고 말했습니다.

복도에서의 대화에서 실용적인 솔루션으로
3M 접착제 혼합 모니터는 이러한 문제를 해결하기 위해 개발되었습니다. 이 시스템은 접착제 디스펜싱 중 혼합 상태를 평가하고 혼합 비율이 정해진 범위 내에 있는지 확인합니다. 이 복잡한 측정 결과를 작업자가 쉽게 시각적으로 확인할 수 있도록 표시해 주며, 엔지니어에게는 품질 모니터링, 추적성 및 문제 해결을 위한 시간 정보가 포함된 데이터를 제공합니다.

이 아이디어를 제품으로 구현하려면 접착제 전문 지식만으로는 부족했습니다. 과제는 단순히 분배 과정에서 혼합 품질을 평가하는 방법을 찾는 것뿐만 아니라, 그 결과를 제조 환경에서 안정적으로 작동할 수 있는 시스템으로 전환하는 것이었습니다.

복도에서의 대화로 시작된 일은 독일과 미국의 3M 팀들이 과학, 전자, 소프트웨어, 기계 설계, 애플리케이션 엔지니어링 분야의 전문성을 모으는 더 큰 협업으로 확대되었습니다.

슈마허는 “3M에는 뛰어난 전문가들이 많습니다.”라며, “중요한 것은 그들과 쉽게 소통하고 협력하여 실제 문제를 해결할 수 있다는 점입니다.”라고 말했습니다.

자주 묻는 질문

3M 접착제 혼합 모니터란 무엇입니까?
3M 접착제 혼합 모니터는 3M 2액형 구조용 접착제와 함께 사용하도록 설계된 공정 모니터링 시스템입니다. 이 시스템은 접착제 디스펜싱 중 혼합된 접착제를 실시간으로 평가하여 제조업체가 모니터링하기 어려운 품질 공정에 대한 가시성을 향상하도록 지원합니다.

혼 품질 모니터링이 중요한 이유는 무엇입니까?
두 가지 접착 성분이 제대로 혼합되지 않으면 접착력이 제대로 발휘되지 않을 수 있습니다. 이러한 문제는 즉시 나타나지 않고, 불량품이 이미 생산되었거나 완제품이 이미 사용된 후 에야 발견될 수 있습니다.

디스펜싱 중 시스템은 어떻게 작동하나요?
이 시스템은 스태틱 믹서(static mixer) 출구에 일회용 센서를 사용하여 접착제가 디스펜싱되는 동안 혼합 상태를 실시간으로 평가합니다. 작업자는 접착제가 설정된 디스펜싱 영역 내에 있으면 녹색, 그렇지 않으면 빨간색으로 표시되는 간단한 시각적 신호를 통해 결과를 확인할 수 있습니다.

이 시스템은 제조팀을 어떻게 지원합니까?
작업자는 디스펜싱 과정에서 즉각적인 시각적 피드백을 받을 수 있으며, 엔지니어는 시스템에서 타임스탬프가 찍힌 데이터를 활용하여 공정 모니터링, 추적성 및 문제 해결을 지원할 수 있습니다.