안녕하세요. 나우지기 인사드립니다. 공장에서 일하고 계시거나 운영하시는 분들이 요즘 자동화를 도입하려고 많이 알아보고 있다는 소식을 들었습니다. 공장에서 하나의 공정을 자동화하기 위해서는 꼭 이 기기가 필요한데, 오늘은 그 기기를 알려드리려고 합니다. 산업용 로보트를 소개해드리겠습니다.
산업용 로보트
산업용 로보트는 공정의 자동화를 위해 산업 환경에서 사용될 수 있도록 설계된 기기입니다.
반복적으로 수행하는 공정을 산업용 로보트가 설치되어 작업을 대체하는 것을 우리는 자동화를 구축했다고 말합니다. 로보트의 성능은 제조사마다 상이하지만, 정확하고 정밀한 작업을 빠르게 수행하는 것이 성능이 좋다는 것에 척도로 보고 있습니다.
자동화를 도입하여 해당 현장의 생산성과 효율성을 기존보다 높이기 때문에 제조업, F&B 사업, 2차 전지, 항공, 반도체 등 다방면의 산업에서 산업용 로보트가 설치되고 있습니다.
처음 산업용 로보트를 보면 생김새가 사람 팔 같다고 느끼게 됩니다. 그래서 많은 분들이 로보트 팔이라고도 부르고 있습니다. 외국에서도 로봇암(Robot Arm)이라고 부르는 걸 보면 생김새를 보고 느끼는 건 다 똑같은 것 같네요.
도입하는 이유?
가장 화두가 된 것은 임금 상승과 인력난입니다. 코로나로 인해서 전 세계가 해당 문제로 인해 사람을 구하고 쓰는게 어렵다고 말하고 있습니다. 그래서 많은 기업들이 사람을 대체하여 자동화 하기 위해서 산업용 로보트를 도입하고 있습니다. 실제로 최소 한 사람의 작업량부터 세 명의 인원의 작업을 대체 할 수 있기 때문입니다.
물론 이뿐만 아니라 자동화 시스템을 공장에 구축하면 효율성과 생산성이 올라가기 때문입니다. 로보트는 사람과 달리 쉬지 24시간 쉬지 않고 일할 수 있습니다. 유지보수만 가능하다면 기존 공정에서 다른 공정으로 수정할 수도 있습니다.(여기서 말하는 유지보수란 로보트를 티칭하는 작업을 의미합니다)
자동화를 바탕으로 스마트 팩토리까지 구축이 가능합니다. 스마트 팩토리는 설비, 로봇, 시스템이 연결되어 실시간으로 정보를 주고 받고, 스스로 분석하여 제어하는 환경을 구현한 공장을 의미합니다. 4차 산업혁명에 가장 큰 화두로 떠오른 스마트 팩토리인데, 이것도 산업용 로보트가 없으면 실현할 수 없다는 걸 알고 계시면 좋습니다.
생산 공정에 정보통신기술과 첨단 자동화 시스템을 결합하여 만든 지능형 공장
스마트팩토리
기존의 제조 공정이 기계와 사람 중심으로 운영되었다면, 기술의 발전과 결합을 통해 최적의 생산성과 효율성을 달성하는 지능형 공장을 만들 수 있게 되었습니다. 이전에 가상으로 시뮬레이션한 지능형 공장을 보고, 실제로 견학도 가봤었는데, 이제 불 안키고도 공장이 운영될 수 있다는 게 정말 신기하고 놀라웠습니다. 사람이 공장에 없으니 불을 켜둘 필요가 없었습니다.
도입하려면?
처음 현장에 자동화가 필요하다고 느낀다면 어디서부터 알아보고 도입해야되는 지 엄청 막막할 수 있습니다. 하나씩 생각해보면 사실 그렇게 어렵지는 않습니다. 왜냐하면 로보트만 취급하는 올바른 전문 기업에서는 도입하는 과정을 세부적으로 다 도와주기 때문입니다. 그래도 하나씩 도입하는 과정을 순서대로 알려드리겠습니다.
먼저 현재 필요한 로보트가 필요한 공정을 정확히 파악해야 합니다. 만약 볼트를 조립하는 공정에 너무 많은 인원이 투입되고, 투입된 인원에서 부상이 발생하고 있다면 자동화를 도입이 필요한 공정인 것 입니다. 물론 모든 공정을 다 자동화 할 수 있다면 가장 좋지만, 예산에 대한 문제로 우선 순위를 정해야할때가 많습니다. 앞서 얘기한 조립 공정보다 더 복잡하고 어려운 용접, 샌딩 공정이 있다면, 우선 순위를 높이면 조금 더 효율성이 올라갑니다.
어떤 공정을 자동화할지 파악하고 결정 했다면, 적합한 로보트를 선택해야 합니다. 산업용 로보트는 앞서 보여드린 로보트 팔이 형태뿐만 아니라 다양한 형태와 사용 목적을 가진 로보트들이 있습니다. 대표적으로 사용되는 로보트를 알려드리면, 4가지로 얘기할 수 있습니다.
산업용 로보트 4가지 형태
플라스틱 사출 성형기 위에 설치되어 플라스틱 사출품을 취출하는 직교로보트(취출로봇), 용접, 조립, 핸들링, 팔레타이징, 샌딩, 용접 등 가장 많은 작업을 수행할 수 있는 다관절 로보트, 좁은 작업 환경에 설치가 가능하면서 조립 또는 고속 정밀 핸들링에 강한 스카라 로보트, 제품의 이송과 물류 창고 보관 및 적재를 자동화하는 물류 로보트가 있습니다. 어렸을때 만화로 접하는 로보트의 모습과는 정말 다르죠? 목적에 맞게 최적의 설계로 제작된 로보트이기 때문입니다.
[산업용 로보트 도입 절차 요약]
1. 자동화할 공정 파악하기 2. 해당 공정에 적합한 로보트 선택하기 3. 로보트 설치와 시운전할 기업 선정하기 4. 설치와 시운전 진행하기 5. 유지보수 교육 받기
어떤 공정을 자동화할 것이고, 로보트도 선택하여 윤곽이 잡혔다면, 이제 로보트를 설치하여 기존 설비와 연결하고 자동화를 설계할 업체를 찾아야합니다. 업체를 선정할때는 기업의 공정을 수행하는 모습을 사진이나 영상으로 촬영하여 보내주면 좋습니다. 보안 문제가 있다면 방문 미팅을 일정을 잡는 것도 좋습니다. 기업마다 견적 금액이 상이하니 많은 기업들을 만나 상담과 견적을 받아보시는 게 좋습니다. 좋은 업체를 찾는 방법은 비슷한 공정으로 이전에 진행한 이력이 많은 업체를 찾는 것이 좋습니다.
업체도 선정하였다면 로보트를 설치하여 시운전을 진행해봅니다. 설치와 시운전 기간은 1~2일로 소요되지만 공정의 복잡성과 기존 설비와의 연계가 원활하지 않으면 더 시간이 소요될 수 있습니다.
쉬운 티칭이 가능한 산업용 로보트 티칭팬던트 NUTP-7
이제 설치와 시운전이 완료되었다면 기본적인 로봇 조작 교육을 받으시는 게 좋습니다. 공정이 갑자기 멈췄을때 대응 하는 방법은 알고 있어야 현장의 사이클 타임 및 미생산분에 대한 손해를 감소시킬 수 있습니다. 교육은 너무 중요하니 해당 공정의 책임자가 받는 것이 가장 좋습니다.
로보트 관련 전시회(2024 로보월드)
도입할때 겪는 어려움?
산업용 로보트를 잘 도입하여 효율적이고 멋진 자동화를 구축하려면 도입했을때에 겪을 수 있는 어려움도 미리 알고 계시면 좋습니다. 아무래도 한 두푼 드는 게 아니고, 시간적으로도 많이 소요되기 때문입니다.
역시 가장 먼저 느끼는 문제는 초기 투자 비용 문제 입니다. 산업용 로보트는 대당 가격이 수천만원을 호가하기 때문에 투자를 결정하는 것이 쉽지않습니다. 큰 기업이라도 이 정도 비용을 사용하기 위해서는 계획을 세우고, 어떤 효과를 볼 수 있는지를 계산해야되죠. 그래서 도입하기전에는 꼭 중장기적으로 ROI분석을 하여 비용 회수 시점이 언제인지 파악하고 있어야 합니다.
다행히 우리나라에서는 여러 정부 지원 사업을 통해 로보트 도입시 발생하는 비용에 대한 부담금을 줄여주고 있으니 꼭 확인해보시면 좋습니다. 정부지원사업을 준비한다면 매년 말에 미리 준비해두는 것이 좋습니다. 준비할때 필요한 서류도 많고, 작성해야되는 사업계획서가 있기 때문입니다.
두번째로는 역시 기존 공정과의 호환성 문제를 얘기할 수 있습니다. 만약 플라스틱 제품을 생산하는 기업이라면 플라스틱 사출 성형기가 있고, 컨베이어 벨트 등 다양한 기구들을 보유하고 있습니다. 이때 산업용 로보트가 이 기구들과 호환이 가능한가에 대한 고민을 갖고 있을텐데요. 요즘은 기존 기구와 호환은 큰 걱정 안하셔도 좋습니다. 호환적인 문제는 대부분 기술의 발전으로 PLC 연동을 통해 해결이 가능하기 때문입니다.
코로나로 인해 산업용 로보트에 대한 수요가 많아졌습니다. 글로벌 기업들도 로보트 도입을 서두르고 있으니 도입에 대해 고민해보고 현재의 현장보다 높은 수준으로 발전하길 바라겠습니다😉😉
