KUKA의 중소기업용 로봇 셀

KUKA는 모듈 구조의 개별 맞춤 셀에 들어가는 산업용 용접 로봇을 제작한다. 이 로봇은 보호 가스 작업과 용접 작업을 담당할 수 있다. 이러한 셀을 사용하는 것이 중소기업에게도 이익이라는 점을 다음 사례에서 잘 보여준다.

세바스티안 슈스터(Sebastian Schuster): KUKA Deutschland GmbH RP 및 컨텐츠 매니저

핵심 내용

  • 25년 전, Stela Laxhuber GmbH가 용접 공정에 로봇을 적용하려고 시도했었지만 당시에는 성공하지 못했다.
  • KUKA의 우수한 제어 소프트웨어와 연동하고 개별 제작 로봇 셀을 사용하여 생산을 늘리고 품질을 향상시킬 수 있었다.

용접은 플랜트 건설에서도 매우 까다로운 산업 분야이다. 산업용 건조 기술의 ‘히든 챔피언’인 Stela Laxhuber는 3세대에 걸쳐 플랜트 건설과 용접 두 가지 모두를 전문으로 하고 있다. 현재 KUKA 로봇 셀 ‘Cell4_production’은 독일 남부 니더바이에른 마싱에 있는 Stela Laxhuber 공장에서 건조 시스템용 팬 용접을 가속화하고 있다. 이 같은 사실은 중소기업도 자동화의 이점을 누릴 수 있음을 잘 보여준다.

Stela Laxhuber는 모든 산업과 적용 분야에 사용 가능한 건조 시스템을 제조한다. 이러한 건조 시스템의 핵심은 곡물과 목재 그리고 재활용 플라스틱과 같은 제품에서 수분을 제거하기 위해 따뜻한 공기의 흐름을 만드는 거대한 팬이다. 이는 보관하는 재료의 유통 기한을 늘리고 추후 가공을 위한 좋은 조건을 제공하는 과정이다. 이 건조기의 팬 휠은 직경이 무려 1.6m이며 무게가 무려 0.5t이나 나간다. 이렇게 거대한 팬이 분당 최대 3,000회전까지 가속되기 때문에 팬에 조립되는 모든 구성 요소는 상단 처리가 절대적으로 필요하다.

깊은 제조 범위

회사 설립자의 3세인 토마스 락스후버 전무이사는 강조한다. “Stela의 전문 분야는 깊은 제조 범위입니다. 세계 최고의 건조 기술을 생산 과정에 적용하기 위해 필수 구성 요소를 가능한 한 직접 제조합니다. 이는 최고의 품질과 시스템의 긴 서비스 수명을 위한 필수 전제 조건이라고 생각합니다.” 팬 휠과 같이 응력이 높은 구성 요소에 특히 해당되는 사항이다. 원심 팬은 회전하는 드럼과 비슷하다. 구부러진 블레이드로 모터 축을 통해 공기를 흡입하고 다시 90도 방향으로 틀어 공기를 내보낸다.

25년 전, Stela는 팬 조립을 위한 자동화 솔루션을 찾고 있었다. “다른 구조의 로봇으로 용접 공장을 만들고 싶었습니다. 하지만 당시에 그와 같은 실험은 실패하였고 로봇을 적용하지 못했습니다.”(토마스 락스후버)

센서로 제어되는 버너

Stela의 팬 생산 관리자인 안드레아스우츠는 40m2 규모의 생산 현장 가운데서 컨테이너 같은 하우징 앞에 스마트패드를 들고, 짙은 녹색 보호 유리를 통해 내부를 들여다보고 있다. 안드레아스 우츠는 KUKA 생산 셀을 제어한다. KR Cybertech 유형의 6축 KUKA 불활성 가스 용접 로봇은 주황색 암을 부드럽게 움직이고, 센서 제어 토치를 팬 드럼으로 안내하고, KUKA.Arcsense 소프트웨어에 의해 정해진 정밀도로 균일하게 이음새를 하나씩 용접한다.

팬 건설 생산 관리자이자 Stela에서 팬 휠 용접을 담당하는 안드레아스 우츠는 KUKA의 Cell4_production 로봇 셀에 의존하고 있다. “이제 우리는 꿈도 꾸지 못했던 양을 생산하고 있습니다.”

시간이 금이다

원심 팬이 약 50분 만에 용접되고 밸런싱과 페인팅 준비가 완료된다. 완성된 공작물이 밖으로 이동하면 반대쪽에 나사로 고정해 둔 다음 공작물이 셀로 회전한다. 안드레아스 우츠는 미소를 지으며 설명하였다. “작업이 진행 중입니다. 손으로 용접하는 데 꼬박 하루가 걸립니다. 로봇 셀은 시간과 품질 면에서 생산의 최전선에 서 있습니다.”

최근 Stela Laxhuber는 여러 박람회에서 자신들의 요건에 맞는 솔루션을 찾고 있었다. 하지만 이를 해할 수 없었다. “하노버의 Euroblech 스탠드에서 KUKA 전문가들을 만나기 전까지 그랬습니다. KUKA와 만나 우리의 눈높이에서 의견을 충분하게 교환했습니다.”(스켄 피치, Stela 구매 관리자) KUKA는 KUKA Tech Center에서 용접 애플리케이션을 위한 Stela 생산 프로세스를 연구했고 모든 하드웨어와 소프트웨어를 함께 사용 가능한 다양한 표준 모듈에서 팬 생산을 위해 맞춤화된 KUKA 로봇 셀을 구성했다.

KUKA의 입장에서도 Stela의 로봇 셀은 고객별 모듈식 자동화 단계로 가는 새로운 기술이었다. “지능형 KUKA cell4_production 개념을 통해 가스 차폐 용접 분야에서 최적의 구성 요소와 입증된 표준을 결합하여, 용접 자동화에서 이상적인 솔루션을 만들 수 있었습니다. 적합한 응용 프로그램 소프트웨어를 사용하면 용접 매개변수의 처리 및 프로그래밍이 쉽고, 까다로운 생산 요건을 충족하는 데 도움이 됩니다.”(마티마스 클라우스, KUKA 모듈러 셀 비즈니스솔루션 판매 담당)

훌륭한 아이디어는 무르익어야 한다.

좋은 아이디어가 적시에 적절한 파트너십으로 구현되기 위해 25년 동안 무르익어야 한다.