사내 자율 이동 로봇

클린룸 생산현장과 창고 사이의 제품 운반을 효율적으로 할 수 있는 방법은 무엇일까? 그 해답을 자율 이동 로봇이 제공한다.

헨릭 베스터룬트 죄렌센(Henrik Vesterlund Sørensen): Mobile Industrial Robots ApS DACH & 베네룩스 세일즈 매니저

Argon Medical Devices에는 매일 클린룸 조건의 생산 현장과 창고 사이에서 상품을 운반하기 위한 엄청난 양의 공수(man hour)가 발생한다. 의료기 제조사인 Argon Medical Devices는 이 부분에 많은 최적화 잠재력이 숨어 있다고 생각했다. 이 기업은 MIR(Mobile Industrial Robot)의 이동 로봇 MiR200을 사용하여 사내 물류를 더욱 효율적으로 개선하고 인력 자원의 활용하는 데에 성공하였다. Argon Medical Devices는 로봇 지원 자동화를 경쟁력을 위한 키워드로 생각하고 새로운 이동 로봇을 추가할 계획이다.

의료기 제조사의 내부 물류

Argon Medical Devices는 미국 시카고 근교에 있는 수술도구를 제조하는 회사이다. 의료기 생산은 고도로 노동 집약적이기 때문에, 전세계적으로 활동하는 이 기업은 프로세스를 최대한 효율적으로 형성하기 위해, 지난 3년 전부터 생산현장에 자동화 기술을 도입하고 있다.

Argon Medical Devices의 수석 엔지니어인 케빈 헤스는 내부 물류에 막대한 잠재력이 있음에도 불구하고 최근까지 내부 물류를 직원들을 동원하여 작업하였다고 언급하였다. 85.000 m² 크기의 공장은 클린룸 환경의 생산 현장과 창고 두 영역으로 나뉜다. 이 두 영역에는 하루에도 여러 차례 원료와 제품을 반복 운반해야 하는 일이 발생했다. 또한 클린룸에 있는 직원들은 특수한 보호복과 헤어망, 안전 고글을 착용하고, 공장과 창고를 오가면서 이런 복장을 벗거나 입는 일을 반복해야 했다. 이 과정에서 귀중한 작업 시간이 낭비되었다. 처음에는 수집 픽업에서 최적화를 시도했으나, 픽업 대기 열이 길어지고 생산 절차에 제동이 걸리는 일이 반복되었다.

기존 인프라에 간단히 통합하다

MiR200은 건물 내 WLAN을 통해 연결되어 있어 태블릿 PC로 간단히 운전할 수 있다.

케빈 헤스는 자동화 솔루션을 찾는 중에 MiR(Mobile Industrial Robots)의 자율 이동 로봇에서 잠재력을 발견하였다. „MiR 로봇은 우리 공장의 요건에 완벽하게 들어 맞았습니다.“ 케빈 헤스는 킬로그램 단위의 하중에 따라 이름을 붙인 두 모델 MiR100과 MiR200을 테스트하였고, 그 중 MiR200의 높은 적재 중량이 케빈 헤스의 마음을 사로잡았다. „우리 회사에서 사용하는 가장 큰 운반박스는 20 ~ 25kg 입니다. 가득 찬 용기 여덟 개를 로봇 위에 올리면, 무게가 대략 160 ~ 180 kg 정도 됩니다.“ MiR200 모델은 선반 안착 모듈을 구비하여 이런 하중을 안정적이고 안전하게 제어할 수 있었다.

헤스와 그의 팀에게 중요한 사항은 이동 로봇을 기존의 생산 설비에 통합하는 것이다. Argon Medical Devices 엔지니어인 척 그로스만은 이동 로봇의 셋업에 참여하면서, 로봇 뒤에 복잡한 소프트웨어가 있을 것으로 예상했었다. „하지만 우리 회사 WLAN을 통해 로봇과 휴대용 단말기를 연결했을 뿐인데 바로 작동이 가능했습니다. 직관적인 사용자 인터페이스를 통해 MiR200이 건물 내 어디에 있는지를 바로 확인할 수 있습니다. 우리는 바로 MiR 200의 첫 번째 위치를 간단하게 지정할 수 있었습니다.“

MiR 이동 로봇은 지능형 센서와 소프트웨어를 이용하여 안전하게 독립적으로 길을 찾는다. MiR 로봇은 사용할 때마다 일종의 내부적인 지도를 작성하여 이용하고, 바뀌는 요건과 주변의 문제를 파악하여 유연하게 행동한다. 더불어 기존의 운반 시스템과 달리 물리적으로 설치해야 하는 레일이나 라인이 필요하지 않아 그만큼 비용이 절감된다

이동 로봇이 운반 직원들의 부담을 완화한다

Argon Medical Devices에서 MiR200이 클린룸의 생산공장 옆을 이동하고 있다. 이 곳에서 직원들이 자재를 싣고 내리며 다시 창고로 보낸다.

이동 로봇은 도착한지 일주일 만에 공장 내에서 첫 번째 임무를 성공적으로 완수했다. 이제 직원들은 제조현장에서 생산활동에 몰두할 수 있게 되었다. 마지막 단계에서 이동로봇이 운반을 담당하고, 직원들은 카트를 밀고 다니지 않아도 된다. 주변에 원자재가 산더미처럼 쌓였던 것도 이제 옛말이 되었다. Argon Medical Devices 창고 관리자인 짐 밀러의 설명이다. „우리는 MiR200을 사용하면서 각 부서에서 주문을 기준으로 작업할 수 있게 되어 훨씬 효율적입니다. 생산성도 많이 상승되었습니다.“

클린룸의 직원들도 생산라인에서만 일할 수 있게 되었다. „사출 부서에서 부품을 완성되어 창고로 옮기려면 이동로봇을 부르기만 하면 됩니다. 긴 줄도 없어졌고 수집 절차도 없어졌습니다. 이제 자재 흐름과 시스템 처리량이 강력한 장점으로 작용합니다. 그리고 인체 공학적으로 이동 로봇 적재함에 짐을 싣고 내리는 것이 바닥에 있는 무거운 용기를 올리는 것보다 훨씬 쉽습니다. “(케빈 헤스)

Argon Medical Devices에서 자격을 갖춘 전문인력들은 이제 상품 운반보다는 수준 높은 업무에 투입되고 있다. „직원 전체의 인적자원에 여유가 생겼고, 가치창출을 위한 역량을 높일 수 있게 되었습니다.“ (케빈 헤스) 이동로봇으로 직원들이 단조로운 운반작업에서 해방되었고, 로봇 운전이 간단하다는 점이 높이 평가되었다. MiR 로봇 운전은 태블릿 PC를 통해 이루어진다. „새로운 위치를 추가한 것도 문제가 되지 않고, 추가되는 일은 신속하고 간단하게 프로그래밍할 수 있습니다.“ (척 그로스만)

MiR의 센서기술로 인간과 기계 사이의 협력관계가 유지되었고, 인간이 로봇 경로에서 마주치거나 팔레트 등 예상치 못한 장애물이 생기면 이를 피하거나 필요한 경우 정지한다. „직원들이 처음에는 놀라서 멈칫했지만 이제는 그 옆을 그냥 지나칩니다.“ 케빈 헤스가 미소를 띄며 설명했다.

생산 현장에 더 많은 자율 로봇을 투입하기 위한 계획

Argon Medical Devices는 MiR200을 투입한지 몇 달 지나지 않아 제2의 로봇과 플릿 관리 소프트웨어 MiRFleet을 사용할 계획을 새로이 세웠다. „다른 부서에서 로봇에게 명령을 내렸지만 밀린 운반작업 때문에 대기하는 경우가 많았고, MiR200 명령 목록을 보면 4개에서 5개의 명령이 대기 중인 것을 확인할 수 있었습니다.“

우리는 이제 Mobile Industrial Robots의 두 번째 로봇이 필요합니다.“(케빈 헤스) 그는 이에 관해 Argon Medical Devices 텍사스 공장에서 온 동료와 텍사스 공장의 자동화 프로젝트에 관한 대화를 이어 갔다. „텍사스 공장이 훨씬 더 크지만 창고 직원 25명만이 자재공급을 책임지고 있어, MiR 로봇이 큰 도움이 될 것입니다.“ 이제 Argon Medical Devices는 물류 효율성에서 광범위하게 지속적으로 상승할 것이고, 경쟁에서도 한 발 앞서 나갈 것이다.

MM INFO
AUTOMATICA서 만나는 MIR

덴마크 로봇 제조사 MiR은 Automatica 2018에서 3가지 사항에 중점을 두고 출품하였다. 즉 핸들링 작업을 위한 산업용 로봇, 이동식 로봇 플랫폼, 인간/로봇 협업을 위한 산업용 로봇 등이다.