이는 장비 성능의 업그레이드일 뿐만 아니라, 필름 처리 산업 전체에 걸쳐 하류 산업의 요구를 충족하기 위한 근본적인 변화이기도 합니다. 핵심 동향에 대한 자세한 분석은 다음과 같습니다.
전반적인 추세 개요
2024년, 필름 슬리팅 머신 시장은 기존의 "기능형" 장비에서 "가치형" 솔루션으로 전환되고 있습니다. 이러한 변화를 주도하는 핵심 요인은 다음과 같습니다.
• 하류 수요: 신에너지(리튬 배터리, 태양광 발전), 고급 포장재(식품, 의약품), 디스플레이 패널 및 기타 산업에서는 박막 소재의 정밀성, 효율성 및 일관성에 대한 전례 없는 요구 사항이 있습니다.
• 비용 압박: 노동 비용 상승과 시장 경쟁 심화로 인해 제조업체는 장비 효율성과 자동화를 개선하여 전체 생산 비용을 줄여야 합니다.
• 기술 융합: 사물 인터넷(IIoT), 인공지능(AI), 머신 비전 등의 기술이 성숙해지고 비용이 절감되면서 이를 슬리팅 머신에 대규모로 적용할 수 있게 되었습니다.
트렌드 1: 고속, 고효율
고속은 생산 능력의 증가와 단위 시간당 비용의 감소를 직접적으로 의미하는데, 이는 시장 경쟁력을 가장 직접적으로 반영합니다.
1. 속도 제한 증가:
◦ 기존의 슬리팅 머신 속도는 일반적으로 300~800m/min인 반면, 현재 고급 모델의 설계 속도는 일반적으로 1000m/min을 넘어섰으며, 특정 소재(예: 리튬 배터리 분리막)에 대한 일부 모델은 이보다 더 높습니다.
◦ 이를 위해서는 고속에서도 안정적인 작동을 보장하기 위해 기계 구조, 구동 시스템, 동적 균형 등의 측면에서 장비를 최적화해야 합니다.
2. 전체 프로세스의 효율성 최적화:
◦ 빠른 도구 교체(세트) 시스템: 공압 또는 유압으로 구동되는 빠른 도구 교체 장치는 블레이드와 사양을 변경하는 데 걸리는 시간을 수 시간에서 수 분으로 줄여 장비 가동 중단 시간을 크게 줄입니다.
◦ 자동 적재 및 하역 시스템: 자동 권취대차, AGV 트롤리 등을 통합하여 원자재 롤과 완제품 롤의 자동 운반 및 위치 지정을 실현하고, 작업자의 노동 강도를 낮추고 연속 생산 능력을 향상시킵니다.
◦ 중앙 집중식 운영 시스템: 풀기, 견인, 슬리팅, 와인딩 등의 링크 제어를 중앙 콘솔에서 통합하여 운영 프로세스를 단순화하고 인간과 기계의 협업 효율성을 향상시킵니다.
트렌드 2: 지능화와 디지털화
지능은 현재 슬리팅 머신 기술 개발의 핵심이며, 이를 통해 장비가 '순종적인 도구'에서 '생각하는 파트너'로 변화할 수 있습니다.
1. AI 비전 온라인 감지 및 폐쇄 루프 제어:
◦ 고해상도 CCD 카메라를 탑재하여 필름 표면에 대한 100% 풀프레임 실시간 스캐닝을 수행하여 긁힘, 결정점, 먼지, 줄무늬 등의 결함을 자동으로 감지하고 표시합니다.
◦ 시스템은 검사 데이터를 기반으로 공정 매개변수(예: 장력, 압력)를 자동으로 조정하여 생산 공정의 폐쇄 루프 최적 제어를 달성하고, 결함 확대를 방지하며, 제품 품질의 일관성을 보장할 수 있습니다.
2. 디지털 트윈 및 가상 시운전:
◦ 슬리팅 머신의 가상 모델(디지털 트윈)을 컴퓨터로 구축하여 실제 장비 제작 전에 작동 및 디버깅을 시뮬레이션하고, 설계 문제를 사전에 발견하여 현장 설치 및 시운전 주기를 대폭 단축할 수 있습니다.
3. 예측 유지 관리:
◦ 스핀들, 베어링, 모터 등 주요 부품에 센서를 설치하여 진동, 온도, 소음 등의 상태 데이터를 실시간으로 모니터링합니다.
◦ AI 알고리즘을 활용하여 데이터 추세를 분석하고, 잠재적 고장을 사전에 경고하며, 계획되지 않은 가동 중단으로 인한 막대한 손실을 방지하기 위해 유지 관리 시기를 계획합니다. 이는 기존의 정기 유지 관리 또는 고장 후 수리와는 완전히 다른 고급 방식입니다.
4. 클라우드 데이터 관리 및 원격 O&M:
◦ 생산 데이터(속도, 생산량, 수율, 에너지 소비량 등)는 실시간으로 클라우드 플랫폼에 업로드되며, 관리자는 모바일이나 컴퓨터를 통해 언제 어디서나 전 세계 공장의 생산 현황을 모니터링할 수 있습니다.
◦ 장비 공급업체의 전문가는 원격 진단, 문제 해결 및 프로그램 업그레이드를 수행하여 효율적인 애프터 서비스를 제공하고 현장 엔지니어의 필요성을 줄일 수 있습니다.
기타 중요한 시너지 효과 추세
1. 높은 정밀도와 높은 품질:
◦ 고속 및 지능화의 궁극적인 목표는 더 높은 품질의 제품을 생산하는 것입니다. 고정밀 장력 제어 시스템(일반적으로 다단계 장력 제어)과 첨단 권선 기술(중앙 권선, 표면 권선 또는 이 둘의 조합)은 슬리팅 후 탁월한 코일 평탄도와 단면 정돈성을 보장하는 핵심 요소입니다.
2. 모듈식 및 유연한 디자인:
◦ 다품종 소량 생산 추세에 적응하기 위해 슬리팅 머신은 모듈형 설계를 채택하여 다양한 기능 모듈(다양한 유형의 절단 칼, 모서리 소재 회수 시스템, 먼지 제거 장치 등)을 "빌딩 블록"처럼 빠르게 선택하고 다양한 소재(PET, PP, CPP, 알루미늄 호일, 다이어프램, 복합 필름 등)의 슬리팅 요구에 유연하게 대응할 수 있습니다.
3. 친환경 및 에너지 절약:
◦ 서보 모터, 에너지 피드백 시스템 등 고효율·에너지 절약형 기술을 적용하여 설비 운영에 따른 에너지 소비를 줄여 글로벌 제조업의 지속 가능한 발전 방향에 부합합니다.
하류 애플리케이션 시장 주도
• 신에너지 산업: 리튬 배터리 분리막과 구리/알루미늄 호일은 슬리팅 머신의 속도, 정확도, 청결도에 대한 가장 높은 요건을 충족하며, 고급 슬리팅 머신의 주요 수요 분야입니다. 블레이드에서 발생하는 금속 부스러기는 치명적인 결함이므로 오염 없는 절단 기술이 절실히 필요합니다.
• 고급 포장 산업: 식품 및 제약품 포장은 무진공, 무오염이 요구되며, 슬리팅 후 밀봉에 대한 높은 요구 사항이 있어 슬리팅 머신은 매우 높은 모서리 품질을 요구합니다.
• 광학필름 및 디스플레이 산업: OLED, MLCC 등 전자필름 소재는 가치가 높고, 슬리팅 결함이 발생하면 막대한 손실로 이어지기 때문에 인라인 검사 및 장력 제어에 대한 요구 사항이 매우 까다롭습니다.
요약
2024년에는 필름 슬리팅 기계의 고속 및 지능화가 더 이상 선택 사항이 아닌, 시장 경쟁 참여를 위한 필수 조건이 될 것입니다. 미래의 선두 주자는 속도뿐 아니라 "스마트"하고 안정적이며 연결성이 뛰어나고 고객에게 지속적인 데이터 가치를 제공할 수 있는 올인원 솔루션을 제공하는 기업이 될 것입니다. 이러한 변화는 필름 슬리팅 분야의 경쟁 구도를 재편하고 있으며, 산업 체인 전체를 하이엔드 제조로 이끌고 있습니다.