사진. 시바우라기계

제조업이 효율성과 지속가능성을 동시에 요구받는 지금, 시바우라기계는 ‘제19회 시바우라기계 그룹 솔루션페어 2025(이하 솔루션페어 2025)’를 통해 기술 중심의 해법과 미래 방향을 제시했다. 이번 행사는 단순한 장비 전시를 넘어, 자동화와 친환경, 생산성 향상을 아우르는 제조 혁신의 비전을 압축적으로 담아낸 자리였다. 산업 전반의 구조적 전환이 요구되는 시대, 시바우라기계는 기술을 통해 그 변화를 선도하고 있음을 분명히 했다.

첨단 기술과 친환경 솔루션 집중 조명
사출성형기, 다이캐스트, 공작기계, 산업용 로봇 등을 제조하는 일본 시바우라기계는 지난 6월 4일(수)부터 6일(금)까지 3일간, 시즈오카현 누마즈 및 고텐바 공장에서 솔루션페어 2025를 성공적으로 개최했다고 밝혔다.

이번 행사는 ‘제조·저장·절감’의 세 가지 키워드에 기반한 첨단 기술과 친환경 솔루션을 집중 조명했다. 탈탄소화, 에너지 고효율화, 신기술 도입이 전 산업계에서 중대 과제로 떠오른 가운데, 시바우라기계는 지속가능한 미래 제조 방향성을 선명히 제시했다.

행사 기간 동안 누마즈 및 고텐바 공장에 마련된 전시홀에서는 제품 분야별 장비와 시스템이 전시됐다. 관람객들은 평소 접하기 어려운 생산 현장을 직접 둘러보며, 시바우라기계의 정밀 가공 설비 및 공정 자동화 기술을 체험할 수 있었다. 특히 공작기계, 전동식 사출성형기, 산업용 로봇 등 시바우라기계의 핵심 제품이 전시돼 ‘사람과 기계의 조화’를 구현한 스마트 제조 기반 기술이 집중적으로 소개됐다.

제19회 시바우라 그룹 솔루션 페어 행사장 전경 / 사진. 쿄와제작소

에너지 절감 중심의 사출성형기 최신 기술
사출성형기 분야에서는 전동식 사출성형기를 중심으로 ▲경량화 및 수지 절감을 실현하는 발포성형기술 ▲탄소섬유 강화 열가소성 플라스틱 중간재 연속성형 시스템 ▲전동식 열경화성 수지 성형기 ▲카메라를 이용한 제품 검사 및 성형조건 자동 보정 기술(A-Product Plus) ▲IoT 활용 불량 판정 및 모니터링 시스템 ▲열 회수 시스템 기반 사출성형 탈탄소화 솔루션 등 다양한 테마로 관람객을 맞았다.

특히 이번에 새롭게 소개한 열 회수 시스템에 의한 사출성형 탈탄소화 솔루션이 큰 주목을 받았다. 2023년 출시한 전동식 사출성형기 ‘EC-SXⅢ S-Concept’은 히터 소비전력을 약 20% 절감하며 주목받았으나, 여전히 고온에서 발생하는 잉여열을 재활용하지 못하는 한계가 있었다. 이를 보완하기 위해 시바우라기계는 중부전력, 디그리와 공동으로 ‘열 회수 시스템’을 개발했다.

시바우라기계가 공개한 열 회수 시스템 / 사진. 시바우라기계

이 시스템은 성형 후 금형 냉각에 사용된 냉각수의 열을 히트펌프로 회수해, 이를 다시 수지 건조에 필요한 열풍으로 재활용한다. 이로써 사출성형 공정의 에너지 순환 구조를 완성하고, 전력 소비 및 탄소 배출을 동시에 절감하는 친환경 기술로 평가받고 있다.

또한 시바우라기계는 이번 행사에서 항공기, 풍력발전, 자동차 등 다양한 산업 분야에서 요구되는 에너지 절감과 경량화 요구에 대응하기 위한 새로운 솔루션으로, 탄소섬유 강화 열가소성 플라스틱(이하 CFRTP) 중간재를 연속적으로 성형할 수 있는 ‘더블 벨트 머신(Double Belt Machine)’ 시스템을 선보이고 본격적인 판매에 들어간다고 밝혔다.

이 시스템은 CFRTP 중간재를 대량으로, 안정적인 품질로 연속 생산할 수 있도록 설계된 최신 설비이다. CFRTP 중간재란 탄소섬유에 열가소성 수지를 균일하게 함침시킨 복합재료로, 이 중간재를 이용해 다양한 성형 공정을 통해 CFRTP 부품을 제조할 수 있다.

CFRTP는 철과 같은 전통적인 금속 소재에 비해 월등히 가볍고, 동시에 높은 강성과 내열성을 갖춘 것이 특징이다. 이러한 특성 덕분에 항공우주, 자동차, 드론 등 고성능 경량화를 필요로 하는 분야에서 그 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 특히 시바우라기계가 새롭게 선보이는 더블 벨트 머신은 정밀한 온도 제어와 압력 제어 기술을 통해 CFRTP 중간재의 품질 일관성을 확보하고, 고속 연속 생산을 실현함으로써 제조 효율성과 생산성을 동시에 높일 수 있다. 이를 통해 기업은 복합재 기반 제품을 보다 경제적이고 안정적으로 공급할 수 있으며, 탄소 배출 저감과 같은 환경적 요구에도 효과적으로 대응할 수 있다.

나아가 시바우라기계는 이 연속 성형 시스템을 산업용 로봇과 통합해 복합재 부품의 자동 성형 시스템으로 확장할 수 있는 구성을 제시하고 있다. 중간재 생산에서부터 자동 적층, 성형, 절단, 후가공에 이르기까지 전체 공정을 자동화함으로써, 소재부터 최종 제품에 이르는 전 과정을 단일 공정으로 구현할 수 있는 토털 솔루션을 제공한다. 이를 통해 항공기나 자동차 등 복잡하고 정밀한 부품 생산에서도 공정 효율을 극대화할 수 있으며, 고품질·고신뢰성의 제품을 일관되게 생산할 수 있다.

로봇 기술 접목한 사출 후공정 자동화
더불어 시바우라기계는 이번 솔루션페어에서 산업용 로봇과 사출성형기를 연계한 자동화 시스템을 통해, ‘사출성형 후공정의 자동화’를 실현하고 정밀 제조와 인력 절감을 실현하는 솔루션을 제안했다.

산업용 로봇과 연계한 '사출성형 후공정 자동화' 이미지 / 사진. 시바우라기계

이 시스템은 사출성형된 부품을 카메라로 촬영해 양불 판정을 실시하고, 그 결과를 시바우라기계의 통합 관리 소프트웨어인 iPAQET 4.0으로 연동해 데이터로 기록・관리한다. 검사 후에는 부품에 탐포 인쇄(실리콘 패드로 잉크를 인쇄하는 방식)를 진행하며, 인쇄가 완료된 부품은 조립대에 이송돼 로봇이 자동 조립을 수행하고 조립이 완료된 제품은 컨베이어를 통해 자동 배출되는 시스템이다. 이 시스템을 통해 검사, 데이터 관리, 인쇄, 조립, 배출에 이르는 전 공정을 무인화해 인력 절감뿐 아니라, 인쇄 공정 중 발생하는 고온 환경에서의 작업을 로봇이 대체함으로써 산업재해 위험도 대폭 감소시킬 수 있다. 

또한 8연 트랜스퍼 성형기는 8개의 성형기를 하나의 유닛으로 구성한 설비로, 열경화성 수지를 금형 내부에서 가열 연화시킨 뒤, 플런저를 이용해 캐비티 내부에 압입해 경화시키는 방식으로 성형품을 생산한다. 이 방식은 소재가 경화되기까지 시간이 소요되지만, 8대를 동시에 구성함으로써 대량 생산을 가능하게 하고, 생산성을 획기적으로 향상시키는 데 기여한다. 더불어 8연 트랜스퍼 성형기를 통한 패키징용 성형품의 검사 및 파렛트 이송 시스템도 선보였다. 패키징(기판 봉지)용 성형품은 성형 시 고온 조건이 요구되기 때문에, 작업자의 위험을 수반하며, 이를 해결하기 위해 로봇을 중심으로 한 자동화 시스템을 도입해 인력 절감과 함께 안전성도 확보할 수 있다. 

메트로전기공업과 공동개발한 '성형품 Burr 처리 자동화 시스템' 이미지 / 사진. 시바우라기계

시바우라기계는 ‘성형품의 Burr 처리 자동화’에도 주목했다. 메트로전기공업의 탄소히터 ‘오렌지히트®’와 자사의 로봇 기술을 융합한 플라스틱 성형품 전용 Burr 처리 시스템을 개발해 솔루션페어에서 처음으로 선보였다. 고정밀 자동 가열 처리로 파팅라인의 Burr와 외관 불량을 제거하며, 작업자의 수작업 부담을 줄이고 안전성을 높인다. 고효율 국소 가열로 에너지 절감과 품질 향상을 동시에 실현하며, 자동차 부품, 가전 등 다양한 플라스틱 제품에 적용이 가능하다.

시바우라기계는 이번 솔루션페어 2025를 통해 BEV 대응 및 차세대 스마트 제조에 필요한 핵심 기술을 총망라해 공개했으며, 앞으로도 첨단 기술 개발을 통해 지속가능한 순환형 제조 생태계 조성에 기여하겠다는 의지와 비전을 명확히 제시했다.