인간과 로봇이 팀을 이루어, 유연한 생산을 실현하다

제조 산업들은 세계 시장에서 경쟁력을 유지하기 위해 생산 프로세스를 유연하게 그리고 공정 비용을 낮춰야 한다. 이 부분에서 로보틱스가 중요한 기능을 담당한다. 구체적인 작업 프로세스에 초점을 두는 제조 산업에서도 서비스 로봇과 협업 로봇에 대한 수요가 증가하고 있다.

공학박사 안네도레 보세 문데(Annedore Bose-Munde): 경제 및 기술 분야 전문 에디터

전통적인 산업 로봇들이 더블암의 이동식 협력 로봇으로 대체되고 있다. 센서와 이미지 처리 시스템을 장착하여 새로운 기능도 추가되었다. 인더스트리 4.0을 강력하게 추진하여 프로세스가 새로이 최적화되고 스마트한 생산이 가능해졌다. 이에 대한 구체적인 예시가 바로 협업 로봇인데, 종래의 로봇이 무겁고 인간 공학적으로 힘든 작업에서 인간의 노동력을 대신하였다면, 협업 로봇은 인간 바로 옆에서 일하고 인간의 노동력을 보완한다. 자동차 산업, 우주 항공, 산업적 부품 제작 등 분야에 관계없이 인간과 로봇의 성공적인 협력에 대한 예시는 많다. “당사는 지난 Automatica 박람회에서 Bin picking 시스템을 장착한 LBRiiwa 로봇을 선보였습니다. 이 시스템은 공작 기계에 부품을 간단하게 로딩하거나 이동시키는 데에 이용할 수 있습니다. 이 로봇은 안전 펜스가 필요 없으며 빠르게 설치가 가능합니다.” (Dr. 페터 하일리겐제처, MRK-Systeme GmbH 이사)

인간/로봇 협업은 근로 안전을 보장한다

ABB는 이미 2015년부터 협업 두팔 로봇인 YuMi로 협업 로보틱스 분야에서 새로운 이정표를 세웠다. 이 로봇은 특히 전자 산업에서 소형부품 조립을 위해 개발되었다.

이른바 Part4you 시스템이 소개되어, 인간/로봇 협업 어플리케이션으로 안전펜스 없이 안전 규정과 근로 안전 가이드라인을 이행한다는 점을 보여주었다. ABB는 2015년에 두팔 로봇인 YuMi를 선보여 협업 로보틱스 분야에서 새로운 이정표를 세웠다. 이 로봇은 특히 전자 산업에서 소형 부품 조립을 위해 개발되었는데, 수많은 다양한 응용 사례에서 협업 로봇의 중요성을 드러내고 있다. ABB는 인간과 로봇의 협업을 위한 다양한 컨셉트와 전체 생태 시스템인 IoTSP(사물 인터넷과 서비스 & 인간)에 단절되지 않고 통합되는 것 외에 다양한 어플리케이션을 위한 개발 기술을 선보였다. 그렇다면 인간/로봇 협업 어플리케이션은 어떻게 그렇게 간단하게 그리고 분야를 초월하여 생산 현장에 통합할 수 있었을까? 독일의 산업 자동화 및 드라이브 분과 매니저인 라이너 벤츠는 자사의 접근 방식을 다음과 같이 설명하였다. „로봇틱스와 자동화가 중소기업에도 매력적으로 다가가기 위해서는 ‘심플’이 중요한 요소입니다. 우리 회사는 로봇틱스가 심플한 것으로 여겨지도록 기술 개발에 계속 집중하고 있습니다. 정확하게 말하자면 로봇틱스를 모든 제품 라이프 사이클에서 간단하게 사용할 수 있어야 합니다. 이미 YuMi나 도장 포트폴리오에서 실현된 바와 같이 직관적인 간단한 프로그래밍에서 스마트폰이나 태블릿 또는 PC와 같이 자유롭게 선택할 수 있는 조작기에 이르기까지 모든 것이 간단해야 합니다.“ 로봇을 기반으로 하는 자동화의 미래 성장 동력은 협업 로봇이다. „업계의 성장 전망에 의하면 협업 로봇 시장은 빠르고 현저히 발전하고 있습니다. 이런 면에서 특히 아시아 시장에서 잠재력이 있다고 봅니다. 장난감 산업, 시계 산업, 소비재 산업도 진출 가능성이 있는 분야입니다. 또한 특히 물류에서 전문적인 서비스 로보틱스 분야도 새로운 가능성을 이미 제공하고 있습니다.“

이동식 로봇은 유연하게 돕는다

자동화 응용 사례들과 프로세스는 갈수록 복잡해지고 있다. 제품과 포장에 유연성이 더욱 많이 필요하게 되면서, „Low volume high mix“가 더욱 다양하고 더욱 정밀한 마켓 세그먼트의 표준이 되고 있다. 자동화 프로세스뿐만 아니라 안전 펜스가 필요하지 않아 생산 설비 공간을 이용함에 있어서도 최대한의 유연성을 제공하면서 이러한 과제들을 받아들이는 데에 협업 로봇도 기여할 수 있다. 라이너 벤츠에 따르면, 협업 로봇을 통한 자동화는 전체 산업에 큰 영향을 끼칠 것이라고 한다.

Mobile Industrial Robots의 이동식 로봇 MiR100도 뛰어난 유연성을 가지고 있다. 이 로봇은 물류와 제조 그리고 보건 분야에 사용하기 위해 개발한 것이다.

덴마크의 오덴세에 위치한 Mobile Industrial Robots의 이동식 로봇 MiR100도 뛰어난 유연성을 특징으로 한다. 이 로봇은 물류와 제조 그리고 보건 분야에 사용하기 위해 개발한 것이다. 작업자는 창고나 제조 공장 또는 병원에서 상품 운반 등과 같은 단순한 일을 수행하기 위해 긴 거리를 이동해야 하는 경우가 많다. “앞으로는 그런 일이 없을 것입니다. 정해진 가이드라인에 구애받지 않고 자율적으로 움직이는 이동식 로봇이 자신을 필요로 하는 곳에서 사람들을 지원할 것입니다. 더불어 인간/로봇 협업 어플리케이션은 이동식으로 실현할 수 있습니다.“ (토마스 비스티, Mobile Industrial Robots CEO) „우리는 우리 회사의 로봇을 기업들을 위해 간단하고 사용자 친화적으로 만들기 위해 노력합니다. 우리는 인터페이스를 통해 다양한 어플리케이션을 이용하여 직관적으로 로봇을 통합하는 방법을 확인하였습니다. 그와 더불어 유연성과 제조 설비의 조정 가능성이 새롭게 중요성을 얻고 있습니다. 다양한 분야에 부가가치를 가져다 줄 새로운 제품 특성을 기대합니다.“ (토마스 비스티)

헬무트 슈미트, 유니버셜 로봇의 서유럽 총괄 매니저 „변화하는 제조 현장에서 로봇은 유연하고 협력적인 툴이 되어 수없이 많은 응용 사례에 사용할 수 있게 될 것입니다. 일종의 미래의 공구 박스인 셈이죠.“

덴마크의 로봇 제조사 Universal Robots(유니버셜 로봇)의 서유럽 총괄 매니저인 헬무트 슈미트도 이러한 현상에 동의하였다. „우리가 새로운 제품을 출시하는 것은 변화하는 제조 환경에 대해 응답하고 오늘날 기업들의 도전 과제에 해답을 제시하기 위함입니다. 인간과 기계는 그저 서로 가까이 있을 뿐만 아니라, 로봇이 유연하고 협력적인 툴이 되어 수없이 많은 응용 사례에 사용할 수 있게 될 것입니다. 일종의 미래의 공구 박스입니다. 당사의 컨셉트는 이런 서비스 아이디어를 더욱 심화할 것입니다.“

두 영역에서 장점만 가져오다

인간/로봇 협업 사례는 모든 분야와 관련이 있고, 이러한 추세는 계속 강해질 것이다. 왜 그러는지에 대한 질문에 헬무트 슈미트는 다음과 같이 대답하였다. „인간/로봇 협업은 다름이 아니라 두 영역에서 좋은 점만 모은 것을 의미합니다. 결과적으로 인간과 기계는 각각 자신이 가장 잘 할 수 있는 것을 하는 것입니다.“ 유니버셜 로봇의 로봇들은 원래 산업체를 염두에 두고 설계하였다. 그런데 프로그래밍하기가 간단하고 협업이 가능하여 지금은 서비스 로봇 분야, 특히 연구소와 의료 기술 분야에서 자리를 잡아가고 있다. 유니버셜 로봇의 로봇암은 병원에서 사람의 신체적 부담을 완화하기 위해 또는 연구소에서 독성 물질을 취급하기 위해 사용한다. 헬무트 슈미트의 시각에서 „당일 배송“이나 개별화된 제품에 대한 요구와 같은 추세가 제조 현장에서 두각을 나타내기 시작하는 핵심 주제에 속한다. „이러한 현상으로 인해 고정적인 생산 설비는 미래 대응력이 없어질 것입니다. 최신 제조 설비는 스마트하고 효율적이어야 하며, 무엇보다 유연하고 변화할 수 있어야 합니다.“

심플함에 대한 요구

라이너 벤츠, 독일 ABB 산업 자동화 및 드라이브 분과 매니저, „로봇틱스와 자동화가 중소기업에도 매력적으로 다가가기 위해서는 심플함이 중요한 요소입니다.“

다음은 ABB 매니저 라이너 벤츠의 말이다. „부품업체, 제조사 그리고 딜러를 연결하고, 비지니스 플래닝 시스템을 포함하는 프로세스 자동화와 기계 안전을 연결하여 가치 창출 체인도 갈수록 통합되고 있습니다. 이렇게 연결되면 저비용 센서와 클라우드 기반 어플리케이션들로부터 데이터의 양이 급증하게 되고, 휴대폰과 태블릿 PC 그리고 전통적인 컴퓨터에 엄청난 양의 정보가 제공됩니다. 따라서 디지털화가 증가하면서 심플함에 대한 요구도 갈수록 늘어나고 있습니다. 즉 간단하게 프로그래밍할 수 있는 로봇, 대시보드, 사용자의 필요에 맞추어 조정할 수 있는 공통의 인터페이스, 설비 운영자 및 예방적 유지보수를 위해 평가 가능한 정보 등이 이에 속합니다.“

디지털화를 바탕으로 드러나는 현상 외에, 인간/로봇 협업 매니저 페터 하일리겐제처는 특히 경량 로봇의 사용이 증가하는 것과 또한 종래의 산업용 로봇에서 손으로 조작하기 위해 조이스틱과 같은 기능 보조 시스템을 구비하는 것을 추세로 보았다. 모바일 인더스트리얼 로봇의 토마스 비스티의 말이다. „기업들은 내부적 구조를 새롭게 생각하고, 현재의 유연성을 한 단계 업그레이드 시켜야만 자신들 앞에 놓인 도전 과제를 극복할 수 있습니다. 이와 관련하여 이동식 로보틱스가 결정적인 결과를 만들 수 있습니다.“