자동화의 종류

생산 자동화의 기초는 미국의 헨리 포드가 자동차 생산 라인에 컨베이어 방식을 적용한 것이 공식적으로 기록되었다. 하지만 오늘날 생산을 자동화하는 것은 로봇과 갠트리 로더 그리고 라운드 스토리지 시스템이다.

빅토리아 존넨베르크(Victoria Sonnenberg)

생산 자동화는 생산 단위는 작아지고, 모델이 다양해지며, 납기는 짧아지고 제품이 복잡해지면서 경쟁력 측면에서 환영받는 답안이 되었다. 이제 대기업뿐만 아니라 중소기업에서도 자동화가 어떤 이점을 가져오는지 자문하지 않을 수 없다. 가동 시간 증가, 생산 효율성 향상, 단가 절감, 경쟁력 향상과 같은 것들이 설득력을 갖게 되었다. 궁극적으로는 치열한 시장에서 국제적인 수준으로 경쟁력을 유지하는 품질 표준과 자동화를 통해 비용 우위를 달성할 수 있다. 이때 로봇은 공작기계를 신속하게 자동화하고 빠르고 쉽고 프로그래밍 가능한 검증된 수단이다.

가장 일반적인 적용 분야는 로봇이 공작기계에 공작물을 공급하고 가공 후에 다시 꺼내는 전반적인 처리 과정이다. 팔레타이징도 이 작업의 일부이며 로봇은 표준화된 컨테이너 1개까지 다양한 공작물을 로드할 수 있다. 로봇은 이러한 여러 작업 단계와 기계를 서로 연결하여 사용할 수 있다. 이를 통해 공작기계는 하나의 소스 또는 여러 소스에서 공작물을 공급받는다.

로봇은 공작기계에서 간단한 가공 단계를 수행하여 기계의 생산성을 높일 수 있다. 예를 들어, 브러싱과 디버링과 같은 처리 단계를 지원하여, 작업자는 좀 더 까다로운 작업에 집중할 수 있다. 로봇은 기계에서 공구를 직접 교체하거나 내부 공구 교환기를 사용하여 공구 취급에 중요한 역할을 수행한다. 공구의 수는 로봇의 도달 범위에 의해서만 제한된다. 로봇은 리니어 유닛을 사용하여 필요에 따라 사용 범위를 늘릴 수 있어, 하나의 로봇으로 여러 공작기계에 자재를 공급할 수 있다. 로봇 공급자 가운데는 특히 Kuka, Stäubli, Universal Robots 등이 있다.

갠트리 로더는 무인 작업을 위해 널리 사용되는 자동화 시스템이다. 이 시스템은 일반적으로 블랭크의 적재에서 완성된 공작물 이송에 이르기까지 작업자의 도움 없이 모든 작업 단계를 수행할 수 있도록 설계되었다. 이 갠트리 로딩 시스템은 매우 다양하여 소규모에서 대규모 생산까지 사용자 친화적인 자동화가 가능하며 그 장점은 다음과 같다.

자동 모드 중 공작기계에 대한 접근성 우수,

다양한 공작물 매거진 선택이 가능하여 장시간 무인 생산 가능,

고객 요구 사항에 따라 광범위한 모듈과 기능 선택 가능,

측정, 테스트, 마킹 등의 부가 가치 프로세스를 시퀀스에 통합 가능. 이에 잘 알려진 업체로는 Halter, Robojob, 한국의 두산 로보틱스가 있다.

DMG MORI가 2019 EMO 하노버에서 다른 응용 사례들과 함께 라운드 스토리지 시스템 RPS 6를 선보였다.

또한 자동화 추세를 완료하려면 라운드 스토리지 시스템이 없어서는 안 된다. 이를 통해 공작물을 동시에 로딩하고 언로딩 함으로써 비생산 시간을 크게 줄일 수 있다. 핵심적인 장점은 필요 공간을 최소화하며 생산 능력은 높다는 점입니다. 공급자로는 DMG MORI와 Hermle 그리고 Grob 등이 있다.