로봇 등 IT기술 접목 산업 생산설비 무인화
갠트리로봇 중심 산업시설 자동화
제조ㆍ운송 등 전 공정 빠르고 정확
무선통신 로봇 속도 25% 개선 등
국내업계 원천기술 상용화 잇따라
최근 IT 발달로 우리는 일상생활에서 다양한 형태의 `자동화`를 경험하고 있습니다. `자동화’의 사전적 정의는 `다른 힘을 빌리지 않고 스스로 움직이거나 작용함’을 뜻합니다.
현재 우리 생활에 밀접한 영향을 끼치는 자동화는 `사무자동화’(OA;Office Automation), 주택자동화(HA;Home Automation), `공장자동화’(FA;Factory Automation)로 구분됩니다. 사무자동화와 주택자동화와 달리 공장자동화는 우리에게 다소 생소한 단어일 수 있습니다. 하지만 현재 우리 삶 속에 구현되는 사무자동화, 주택자동화는 모두 산업에서 적용된 공장자동화 기술을 필두로 적용범위가 확대된 것입니다. 다시 말해 고속도로 톨게이트에서 자동 결제하는 하이패스, 로봇 청소기, 주택 방범 안전 관리 등 우리 삶에 연결되는 자동화의 뿌리는 공장자동화 산업인 셈입니다.
공장자동화시스템은 모든 산업에 생산설비를 공급하는 핵심 기반 산업으로 각종 제조 공장과 물류단지·공항·항만·발전 등 산업시설 생산활동을 자동화하고, 궁극적으로 무인화 하기 위한 수단입니다. 각종 공장은 다양한 산업 제조 현장에서 제품 또는 소재의 자동 이송작업을 수행하기 위해 갠트리(Gantry) 로봇(산업용 로봇)을 주축으로 하는 공장자동화시스템을 구축합니다. 이 시스템은 갠트리로봇 뿐만 아니라 컨베이어, 자동세척기, 자동적재장치, 자주검사대 등 해당산업 생산설비 관련 전반 시스템을 함께 제작해 구축하는 형태입니다.
초기 공장자동화시스템은 제품의 용이한 이송을 위해 도르래 장치 또는 지레 등을 장착, 이용했던 형태였습니다. 이후 산업혁명과 대량생산 시대를 거치며 현대 자동화 산업의 초기 시스템 형태로 발전했습니다. 최근엔 IT융합을 통해 산업로봇화가 공장 자동화의 중심으로 부상하고 있습니다.
갠트리 로봇은 신속하고 정확하게 제품과 소재를 이송할 수 있다는 장점 때문에 공장자동화시스템 핵심 요소로 꼽히고 있습니다. 갠트리 로봇 도입으로 인간이 할수있는 극한 상황까지 작업 공간이 확대됐습니다. 생산 공정에서는 무인공장이 나타나면서 빠르고 정확한 일련의 공정이 이뤄지고 있습니다.
갠트리 로봇은 인간의 팔과 다리 역할을 하는 기계로 주로 공정 내에서 기계와 제품을 운반하는데 사용됩니다. 이 로봇은 천정 부근의 공간을 최대한 활용, 공정의 여유 공간을 확보할 수 있습니다. 인간을 대신해 크고 무거운 재료를 이송하고, 정교한 작업을 요하는 경우에도 빠르고 정밀한 작업을 수행할 수 있습니다. 이미 갠트리 로봇 공장 물류 반송, 작업 공정과 기계 내의 이동작업 등에 폭 넓게 사용되고 있습니다.
불과 10년 전만 해도 국내 주요 생산설비에 사용되는 갠트리 로봇과 공장자동화시스템은 스위스와 독일 등 일부 선진 업체들이 독점 공급하고 있었습니다. 하지만 2000년대 이후 국내 공장자동화시스템 시장 확대와 함께 해외 기업과 경쟁하기 위한 기술개발과 시장선점이 절실히 요구되기 시작했습니다. 이와 같은 시장 환경 변화에 따라 국내 기업들은 원천기술을 확보하고 해외 기술을 현지화하는 등 각종 연구 개발을 통해 공장자동화시스템 기술을 선도하는 위치에 오르게 됩니다. 특히 최근에는 무선통신기술을 적용한 무선 갠트리로봇도 등장하면서 국내 공장자동화시스템 산업도 한 단계 더 발전했습니다.
기존 유선 갠트리로봇과 비교해 무선 갠트리로봇은 신호 전달 장치인 별도 케이블이 필요 없습니다. 또 무선 로봇은 주행 속도가 분당 300m로 유선 대비 약 25% 속도가 증가해 빠른 운송이 가능합니다.
유선 로봇의 경우 이송거리가 증가하고 이동속도가 빨라지면서 케이블 피로 파괴현상이 발생해 생산라인이 자주 중단되는 문제점이 있었습니다.
국내 공장자동화시스템 발전은 무선 갠트리로봇을 넘어 지속 발전할 것으로 전망됩니다. 국내 공장자동화시스템 전문업체는 맥스로텍을 비롯해 신흥기계, 로보스타, 에스에프에이 등이 각종 공장에 공급하고 있습니다. 특히 맥스로텍은 IT와 공작기술을 융합한 병렬링크 기술 공작기계(PKM;Parallel Kinematics Machine) 시제품 개발을 완료, 시험 가동 중입니다. 상용화할 경우 공장자동화시스템 구축시 비용을 크게 절감할 수 있을 것으로 예상합니다.
이제 국내 공장자동화 기술은 1980년대처럼 해외기술을 단순 도입해 유통하는 차원에서 벗어나 자체 원천기술을 하나씩 확보하고 있습니다. 특히 현대위아 같은 글로벌 기업은 수많은 해외 공장에 자동화시스템을 공급, 무인 공장의 세계화에 앞장서고 있습니다.
강승태기자 kangst@
도움말=맥스로텍
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제조ㆍ운송 등 전 공정 빠르고 정확
무선통신 로봇 속도 25% 개선 등
국내업계 원천기술 상용화 잇따라
최근 IT 발달로 우리는 일상생활에서 다양한 형태의 `자동화`를 경험하고 있습니다. `자동화’의 사전적 정의는 `다른 힘을 빌리지 않고 스스로 움직이거나 작용함’을 뜻합니다.
현재 우리 생활에 밀접한 영향을 끼치는 자동화는 `사무자동화’(OA;Office Automation), 주택자동화(HA;Home Automation), `공장자동화’(FA;Factory Automation)로 구분됩니다. 사무자동화와 주택자동화와 달리 공장자동화는 우리에게 다소 생소한 단어일 수 있습니다. 하지만 현재 우리 삶 속에 구현되는 사무자동화, 주택자동화는 모두 산업에서 적용된 공장자동화 기술을 필두로 적용범위가 확대된 것입니다. 다시 말해 고속도로 톨게이트에서 자동 결제하는 하이패스, 로봇 청소기, 주택 방범 안전 관리 등 우리 삶에 연결되는 자동화의 뿌리는 공장자동화 산업인 셈입니다.
공장자동화시스템은 모든 산업에 생산설비를 공급하는 핵심 기반 산업으로 각종 제조 공장과 물류단지·공항·항만·발전 등 산업시설 생산활동을 자동화하고, 궁극적으로 무인화 하기 위한 수단입니다. 각종 공장은 다양한 산업 제조 현장에서 제품 또는 소재의 자동 이송작업을 수행하기 위해 갠트리(Gantry) 로봇(산업용 로봇)을 주축으로 하는 공장자동화시스템을 구축합니다. 이 시스템은 갠트리로봇 뿐만 아니라 컨베이어, 자동세척기, 자동적재장치, 자주검사대 등 해당산업 생산설비 관련 전반 시스템을 함께 제작해 구축하는 형태입니다.
초기 공장자동화시스템은 제품의 용이한 이송을 위해 도르래 장치 또는 지레 등을 장착, 이용했던 형태였습니다. 이후 산업혁명과 대량생산 시대를 거치며 현대 자동화 산업의 초기 시스템 형태로 발전했습니다. 최근엔 IT융합을 통해 산업로봇화가 공장 자동화의 중심으로 부상하고 있습니다.
갠트리 로봇은 신속하고 정확하게 제품과 소재를 이송할 수 있다는 장점 때문에 공장자동화시스템 핵심 요소로 꼽히고 있습니다. 갠트리 로봇 도입으로 인간이 할수있는 극한 상황까지 작업 공간이 확대됐습니다. 생산 공정에서는 무인공장이 나타나면서 빠르고 정확한 일련의 공정이 이뤄지고 있습니다.
갠트리 로봇은 인간의 팔과 다리 역할을 하는 기계로 주로 공정 내에서 기계와 제품을 운반하는데 사용됩니다. 이 로봇은 천정 부근의 공간을 최대한 활용, 공정의 여유 공간을 확보할 수 있습니다. 인간을 대신해 크고 무거운 재료를 이송하고, 정교한 작업을 요하는 경우에도 빠르고 정밀한 작업을 수행할 수 있습니다. 이미 갠트리 로봇 공장 물류 반송, 작업 공정과 기계 내의 이동작업 등에 폭 넓게 사용되고 있습니다.
불과 10년 전만 해도 국내 주요 생산설비에 사용되는 갠트리 로봇과 공장자동화시스템은 스위스와 독일 등 일부 선진 업체들이 독점 공급하고 있었습니다. 하지만 2000년대 이후 국내 공장자동화시스템 시장 확대와 함께 해외 기업과 경쟁하기 위한 기술개발과 시장선점이 절실히 요구되기 시작했습니다. 이와 같은 시장 환경 변화에 따라 국내 기업들은 원천기술을 확보하고 해외 기술을 현지화하는 등 각종 연구 개발을 통해 공장자동화시스템 기술을 선도하는 위치에 오르게 됩니다. 특히 최근에는 무선통신기술을 적용한 무선 갠트리로봇도 등장하면서 국내 공장자동화시스템 산업도 한 단계 더 발전했습니다.
기존 유선 갠트리로봇과 비교해 무선 갠트리로봇은 신호 전달 장치인 별도 케이블이 필요 없습니다. 또 무선 로봇은 주행 속도가 분당 300m로 유선 대비 약 25% 속도가 증가해 빠른 운송이 가능합니다.
유선 로봇의 경우 이송거리가 증가하고 이동속도가 빨라지면서 케이블 피로 파괴현상이 발생해 생산라인이 자주 중단되는 문제점이 있었습니다.
국내 공장자동화시스템 발전은 무선 갠트리로봇을 넘어 지속 발전할 것으로 전망됩니다. 국내 공장자동화시스템 전문업체는 맥스로텍을 비롯해 신흥기계, 로보스타, 에스에프에이 등이 각종 공장에 공급하고 있습니다. 특히 맥스로텍은 IT와 공작기술을 융합한 병렬링크 기술 공작기계(PKM;Parallel Kinematics Machine) 시제품 개발을 완료, 시험 가동 중입니다. 상용화할 경우 공장자동화시스템 구축시 비용을 크게 절감할 수 있을 것으로 예상합니다.
이제 국내 공장자동화 기술은 1980년대처럼 해외기술을 단순 도입해 유통하는 차원에서 벗어나 자체 원천기술을 하나씩 확보하고 있습니다. 특히 현대위아 같은 글로벌 기업은 수많은 해외 공장에 자동화시스템을 공급, 무인 공장의 세계화에 앞장서고 있습니다.
강승태기자 kangst@
도움말=맥스로텍
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