작업자의 부담을 덜어주는 조립 담당 로봇 암

제조사에게 짧은 납기와 뛰어난 품질 그리고 낮은 제조 비용은 경쟁력을 위한 주요 특징이다. 이는 독특한 로봇 암을 통해 생산성을 달성할 수 있었던 뉴질랜드의 한 보안 시스템 제조사에게도 해당된다.

 

헬무트 슈미트(Helmut Schmid): Universal Robots (독일) 서유럽 총괄 매니저 & CEO

 

Assa Abloy NZ은 급속하게 성장하는 보안 솔루션 세그먼트로 전세계적으로 활동하고 있으며, 특히 유럽, 북미, 아시아, 태평양 지역 시장에서 선도적인 회사이다. Assa Abloy는 뉴질랜드의 오클랜드 공장에서 기계식 록과 전자 기계식 록, 디지털 도어록, 하이시큐리티 도어 등 주로 금속 마운트를 생산한다. 이 업체는 예전부터 혁신을 위한 투쟁을 미래 성장의 기본으로 삼았다.

 

Universal Robots의 로봇이 일방적인 작업 부담을 끝내다

터치스크린 태블릿의 직관적인 유저 인터페이스를 통해 직원들은 외부 전문가의 도움 없이 UR 로봇을 다루고 있다.

Assa Abloy도 글로벌 경쟁 레이스에서 항상 페이스를 유지하려면, 슬림한 공정 외에 효율적인 산업 안전이 필수적이다. 안전한 노동 조건을 만들고 유지하는 것이 지속 가능한 생산의 토대를 만들기 때문이다. 이 업체는 이런 이유로 보안 시스템 조립 과정에서 단조롭고 신체에 무리가 가는 나사체결 절차를 자동화하기로 하였다. 이는 작업자의 손목 관절과 어깨 관절에 상당한 부담을 주기 때문이다.

             Assa Abloy는 적합한 산업 로봇을 찾는 과정에서 세 군데 공급자들의 제품을 테스트하기로 하고, 테스트 로봇을 자사 공장에서 해당 작업을 직접 투입하였다. 최종적으로 협업 경량 로봇 분야의 마켓 리더인 Universal Robot 로봇이 선택되었다. „UR5의 확장성과 단순한 프로그래밍은 타의 추종을 불허합니다. 이 솔루션은 우리 공장에서 다양한 공정들을 경제적으로 자동화하기 위해 필요한 유연성을 제공합니다.“(마크 심킨, Assa Abloy NZ 생산 기술 책임자)

 

IT 전문 인력 없이 로봇 작동 개시

석션 그리퍼와 나사 체결 장치를 갖춘 UR5 로봇 암은 Assa Abloy NZ에서 잠금장치를 최종 조립한다.

킬로그램 단위의 허용 중량에 따라 이름 붙여진 UR3, UR5, UR10 모델의 작동 개시와 취급에는 종래의 산업용 로봇과 달리 특수한 로봇 프로그래머와 IT 전문 인력이 필요 없다. 사용자들은 사용자 친화적인 3D 유저 인터페이스를 통해 로봇 동료를 빠르고 간단하게 다루는 방법을 익힐 수 있기 때문이다. 모션 시퀀스는 이른바 „프리런 모드“에서 직관적인 터치 스크린 태블릿을 이용하여 결정할 수 있다. 이를 위해 사용자는 로봇의 팔을 잡고, 물리적으로 중간 지점에서 다른 지점으로 안내하는 방식으로 로봇에게 새 임무를 티칭한다. UR 로봇은 길지 않은 셋업 시간을 통해 즉시 사용할 준비를 마쳤다.

             Assa Abloy에는 현재 250명의 직원이 근무하고 있으며, 그 가운데 140명이 생산직이다. 이들을 자동화 프로젝트에 참여시키기 위해, Assa Abloy는 유연하게 접근하였다. „우리는 생산팀을 대상으로 이름 짓기 행사를 갖고 UR5를 ‚빅토리아‘라고 이름을 붙였습니다. 빅토리아는 동료로써 생산 라인에 빠르게 적응하였습니다.“(마크 심킨) 이후 빅토리아는 잠금장치 몸체 조립 중 마지막 작업을 담당하고 있다. 이 UR5 로봇은 석션 그리퍼를 이용하여 커버 판을 잡고, 이를 잠금 장치 몸체에 배치한 후 나사 2개를 조여서 두 부분을 연결한다. 이어서 완성된 제품을 포장 라인으로 이어지는 컨베이어 벨트에 내려놓는다. 이 과정에서 인간 바로 옆에서 보호 펜스 없이 자신의 임무를 수행한다. 성공적으로 종료된 리스크 평가로 Universal Robots의 로봇은 안전 펜스 없이 사람 바로 옆에서 작업할 수 있다. 이를 위해 UR 로봇은 현대식 힘 제한 기능을 갖추고 있으며, 사람과 접촉하는 즉시, 로봇 암은 특허 받은 안전 기능을 통해 동작을 정지하게 된다.

 

전문 인력들은 새로운 작업에 몰두하고 새로운 능력을 쌓을 수 있게 되었다

Universal Robots의 로봇 암은 Assa Abloy NZ의 조립 공정에서 커버 체결을 담당한다.

UR5을 통합한 후에 작업 안전성이 향상된 것 이외에도 직원들이 맡는 작업 수준도 고급화되었다. 즉 Assa Abloy는 이전에 최종 조립 공정에서 단조로운 체결 공정을 맡았던 숙련공들을 위해 품질 점검과 프로세스 모니터링 등 새로운 업무로 전환하였다. 로봇을 통해 이 팀은 많은 것을 배웠다. 다음은 Assa Abloy 생산 관리자인 마타이오 고딩의 설명이다. „우리 직원들은 UR5 덕분에 새로운 업무로 전환하면서 새로운 의미를 경험하고 있습니다. 예를 들어 우리 상근 직원들은 UR 로봇을 이용하여 작업할 수 있도록 임시직을 교육하고 관리하는 일을 맡고 있습니다.“ 

             이 자동화 솔루션은 직원들에게만 긍정적인 결과를 가져다 준 것이 아니다. 똑같은 동작을 장시간 반복적으로 실행하는 것이 작업자에게 스트레스가 되지만 새로운 로봇 동료는 이 프로세스를 무리 없이 해결하고 있다. 또한 UR5의 뛰어난 반복 정확도로 오차 없이 최종 조립을 책임진다. 또한 빅토리아는 나사 체결 절차를 정확하게 실행하여 단단하게 조여 불량제품이 나오는 것을 낮춘다. 마타이오 고딩은 다음과 같이 설명한다. „일관된 조립 프로세스로 인해 품질이 상당히 향상되었습니다.“ Assa Abloy는 Universal Robots을 이용하여 자사 모토인 „모든 잠금 장치를 다양한 색상으로“를 이행할 수 있었고 제작 기간도 2일로 줄였다. 이로써 예전에는 대량 시리즈 생산으로만 달성할 수 있었던 컨셉트로 경쟁 우위에 설 수 있었다.

 

투자금 회수 기간은 12개월 정도이다

UR 로봇이 일방적인 작업 부담을 끝낸다.

UR 로봇은 현대식 로봇 자동화의 모든 장점을 제공하지만 통합, 프로그래밍 및 작업 셀 차폐를 위한 일반적인 비용이 들지 않기 때문에, Assa Abloy는 12개월 만에 투자금이 회수할 수 있었다. 여기에 공정 안정성과 효율성이 증대되었다.

             Assa Abloy는 빅토리아의 성공적인 작동 개시를 배경으로 뉴질랜드 공장에서 또 다른 Universal Robots 로봇 어플리케이션 개발을 연구하고 있다. 두 대의 UR5가 22가지 제품 변종의 도어 스트립을 제조할 예정이다. 이때 로봇의 유연성이 결정적인 역할을 하였다. 가볍고 공간을 절감하는 디자인 덕분에, 생산 레이아웃을 번거롭게 조정할 필요 없이 생산개수가 작은 경우라도 아무 문제 없이 다양한 응용 사례에 사용할 수 있다. „전통적인 자동화 솔루션은 지금까지 당사 제조 환경에는 수익성이 없었습니다. Universal Robots은 이전에는 불가능하게 여겼던 영역의 자동화를 구현할 수 있습니다.“(마크 심킨) Assa Abloy는 UR의 로봇 테크놀로지의 혁신적인 협력을 통해 새로운 성공을 모색하고 있다.    

 

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