안녕하세요 우중충한 오후에 나우지기 인사드립니다. 날이 흐려서 몸이 피곤하지만, 여러분에게 전달할 소식이 많아 힘을 내봅니다:) 최근에 로봇과 관련한 소식이 여러 산업에서 쏟아지고 있습니다. 이전에는 주로 제조 산업에서 로봇 관련한 소식을 접할 수 있었는데, 이제는 물류를 시작으로 서비스 산업에서도 로봇과 관련한 소식을 접할 수 있습니다. 인력이 대체 되지 못할것 같았던 산업에서도 이제 자동화가 조금씩 이뤄지는 모습입니다. 그래서 오늘은 로봇 자동화에 대해 얘기해보려고 합니다. 초기 비용에 대한 두려움과 접근 방법에 대한 어려움을 오늘 포스팅을 통해 해소하셨으면 하시길 바랍니다.
로봇 자동화
최근에 산업 전반에 걸쳐 획기적으로 도입되고 있는 기술이 바로 로봇 자동화입니다. 많은 분야의 산업에서 혁신적인 변화를 주도하고 있으며, 기업의 생산성 향상, 비용 절감, 품질개선에 변화를 주는 기술입니다. 인간을 대체하는것을 넘어 기업의 성장까지 도모할 수 있으니 로봇 자동화가 얼마나 중요한 기술인지 알 수 있을것 같습니다.
로봇은 수행하기 어렵거나 단순 반복인 작업을 효과적으로 수행합니다. 다양한 작업과 공정 자체를 자동으로 수행하는 하나의 시스템입니다. 그렇기에 정교하고 기술적인 프로그래밍과 로봇, 센서 등이 로봇 자동화에 요구됩니다. 그래서 로봇 자동화를 도입하는 과정은 전문가의 도움이 필수적으로 요구됩니다.
[로봇 자동화 도입 방법]
- 현재 작업 프로세스 파악
- 로봇 자동화 도입 가능 여부 파악
- 도입시 달성될 목표 예측
- 전문 기업 선정
- 기술조사
- 견적 및 예산확보
- 자동화 설비 및 로봇 설치
8. 통합 시스템 테스트 및 시운전
9. 모니터링 및 최적화
도입방법은 위와 같은 순서로 진행되는데, 가장 중요한것은 기존 프로세스가 어떤 어려움의 직면해 있고, 어떤 목표를 가지고 있는지 정확히 아는것이 중요합니다. 그래야 전문가의 도움을 받을때 수월하게 상담이 가능하고, 도입되었을때도 목표로한것을 이룰 수 있습니다.
그럼 실제 산업에서 사용되는 로봇을 보여드리겠습니다.
제조업에서 사용되는 직교로봇입니다. 직교로봇은 사출 성형 공정에서 많이 사용되고 있습니다.
전반적인 산업에서 사용되는 다관절 로봇입니다. 6개의 축으로 유연하게 움직임을 가져갈 수 있어 많은 공정에서 도입되어 자동화 로봇으로 이용되고 있습니다.
로봇 자동화의 막내이면서 대장도 맡는 스카라 로봇입니다. 협소한 공간에서도 로봇 자동화를 실현시켜주며, 조립 공정에서 가장 많이 이용되고 있습니다.
물류 운송을 담당하는 물류로봇입니다. AGV와 AMR 두 형태가 있으며, 물류센터와 공장에서 모두 활발히 사용되고 있습니다.
로봇 자동화의 핵심은 로봇을 제어하는 능력에 있습니다. 능력에 따라서 자동화가 도입될 공정이나 작업을 효과적으로 대체 할 수 있고, 로봇을 운용하여 사이클 속도도 높일 수 있습니다. 그래서 로봇 자동화에는 로봇 엔지니어가 꼭 필요로 합니다. 로봇 설치와 로봇 티칭을 도와주고, 효율적인 방법으로 공정을 대체 할 수 있게 설계해주기 때문입니다.
로봇 자동화 도입 산업
로봇 자동화는 다양한 산업에서 사용되고 있습니다. 제조, 자동차, 반도체, 식품 등 전반적인 산업에서 로봇 자동화가 도입되어 활발히 운영되고 있습니다. 우리나라는 2021년을 기준으로 로봇밀도가 가장 높은 나라라고 할 정도로 많은 로봇 자동화가 이뤄져있습니다. 제조 산업에 종사하는분들이라면, 로봇 자동화를 직접 경험하거나 현재에도 경험하고 있는분들이 많을텐데, 그도 그럴것이 우리나라는 근로자 10,000명당 로봇이 1,000대 도입되어 있기 때문입니다. 오히려 로봇 자동화를 경험한 분들이 없는게 제조 산업에서는 찾기 어려운일일것 같습니다.
로봇 자동화가 도입된 대표적인 산업은 자동차 산업입니다. 로봇으로 자동차 페인팅, 조립, 용접, 이송 등 많은 공정에서 인간을 대체 하고 있습니다.
우리나라가 로봇밀도가 높은게 자동차 산업을 발전시켰다고 얘기하는것도 틀린 얘기는 아닌것 같습니다. 우리나라에는 세계적으로 인기 많고, 매출도 높은 자동차 브랜드를 2개나 보유하고 있으니까요. 괜히 나우지기는 우리나라 자동차 산업이 자랑스러워서 기분이 좋습니다:)
로봇 자동화 도입 사례
실제 로봇 자동화를 도입한 모습인데, 그중에 가장 많이 사용하는 다관절 로봇을 도입한 사례를 보여드리겠습니다.
사출성형기에서 사출을 끝내고 금형에서 로봇이 제품을 취출하는 모습입니다. 제품 크기 자체가 60cm가 넘는 크기이기에 사출성형기 크기도 거대한게 사진에서도 느껴지네요. 이런 사출성형기는 금형 크기도 정말 커서 실제로 보면 크기에 압도되는 느낌을 받으실것입니다. 로봇 자동화를 통해 이 제품을 이제 다관절 로봇이 취출하여 정해진 장소에 적재합니다.
다관절 로봇은 6개의 축을 가지고 있기에 엄청난 유연성을 가지고 있습니다. 실제로 보면 인간 팔처럼 생겼지만, 인간 팔보다 훨씬 더 유연하게 공간을 모두 활용 할 수 있습니다. 인간 팔이 움직 일 수 없는 각도에서도 조작이 가능하기 때문입니다.
로봇 자동화로 대체되는 작업의 사이클은 다관절 로봇이 사출기에 진입 후 금형 슬라이드에서 제품을 취출한 뒤 이송하여 정해진 장소에 적재하는것까지 입니다. 이 사이클을 반복하여 생산성 향상과 비용 절감에 큰 도움을 줍니다. 반복적으로 멈추지 않아기에 생산성이 향상되고, 인력이 대체되어 인건비 감소로 연결되기 때문입니다.
사출성형기 크기가 다양하지만 이런 거대한 크기에는 인간이 진입하는게 정말 위험하고, 제품을 꺼내는것도 쉽지 않습니다. 이걸 반복적으로 하는것은 산업재해에 대한 위험성도 크게 되죠. 그래서 로봇 자동화 기술은 온전히 기업의 성장에만 도움이 되는것이 아니라 근로자의 안전에도 지켜주는데 큰 도움을 줍니다.
보여드린 다관절 로봇은 NURO X 시리즈로 로봇 엔지니어가 없이도 운영이 가능한 로봇입니다. 앞서 로봇 자동화를 얘기할때 로봇 엔지니어가 꼭 필요하다고 했었는데, 이제 소프트웨어 기술의 발전으로 일반 근로자도 하루 교육을 통해 운영이 가능해졌습니다. 앞서 사진으로 보여드린 NUTP-7의 UI를 실제로 보면 저희가 사용하는 스마트폰과 거의 비슷하기 때문이죠.
물류계의 공룡인 아마존은 미국에서 가장 많은 물류센터를 보유하고 있습니다. 미국 온라인 쇼핑몰 시장 점유율 41%에 빛나는 위엄에 걸맞게 거대한 물류센터를 갖고 있는것인데, 전체 종합 규모로 보면 2억 8,800만 제곱피트라고 합니다. 가장 큰 물류센터는 축구장 30개와 맞먹는 크기라고 합니다. 이렇게 거대한 물류센터를 원활히 운영하기 위해서 아마존도 로봇 자동화를 도입하고 있습니다. 국내 쿠팡, 중국 알리바바도 로봇 자동화를 통해 최소한의 인력으로 물류를 통제하고 있습니다. 로봇 자동화가 우리 일상 속에 들어오기엔 시간이 남았지만, 언젠가 들어온다면 나우지기는 우리집 방으로 들어오지 않을까 싶습니다.
