유니버설 로봇, 폭스바겐ㆍBMW 공정 혁신, 작업자 돕는 無가드형 협력로봇!
2013년 11월호 지면기사  /  글│한 상 민 기자 <han@autoelectronics.co.kr>

폭스바겐이 처음으로 생산공장에 협력로봇을 도입했다. 폭스바겐은 유니버셜 로봇의 무가드형 협력로봇을 엔진 공정에 적용, 작업자가 로봇과 직접적으로 협력 작업할 수 있게 함으로써 작업자의 부담을 덜게 했다. 무가드 협력로봇의 장점에 대해 유니버셜 로봇의 엔리코 크로그 이베르센 CEO와 이야기를 나눴다.


Enrico Krog Iversen, UNIVERSAL ROBOTS
유니버설 로봇 엔리코 크로그 이베르센 CEO


폭스바겐에 공급


Q. 폭스바겐의 공장, 공정은 전 세계적 벤치마킹 대상이다. 폭스바겐과 손잡게 된 계기는.
A. 폭스바겐이 처음 유니버설 로봇(UR)에 관심을 보인 것은 2010년이었는데, UR의 협력사이면서 폭스바겐과 밀접한 관계를 갖고 있던 독일의 파우데 아우토마티지어룽스테히닉(Faude Automatisierungstechnik)을 통해 협력이 이뤄지게 됐습니다. 아울러 독일 정부의 도움으로 UR의 최초 산업용 무가드형 로봇암이 폭스바겐 작업 공정에 투입될 수 있었습니다.
UR의 산업용 로봇암(robot arm)은 폭스바겐의 잘츠기터(Salzgitter) 공장의 대량생산 공정에 투입됐습니다. 경량의 UR5 로봇은 실린더헤드 조립라인에 설치됐는데 이 라인에서 정밀한 글로우플러그(glow plug) 장착을 처리합니다. 잘츠기터 공장은 280만 평방미터로 전 세계에서 규모가 가장 큰 엔진 생산공장 중 하나입니다. 매일 6,000명의 직원이 370여종 이상의 약 7,000개 가솔린 및 디젤 엔진을 생산하고 있습니다.
이 로봇의 투입이 갖는 특별한 가치는 전 세계 폭스바겐에서 최초로 사용되는 협력로봇(Collaborate robot, COBOT)이라는 것입니다. 이 6축 로봇암은 특히 가드(guard)가 없는 상태로 사람과 직접 작업을 수행할 수 있습니다.

Q. 폭스바겐과 함께 혁신을 이루게 된 데에는 그만한 이유가 있을 것 같다.
A. 비결은 당연하게도 폭스바겐을 포함한 고객들에게 제공하는 UR의 신기술이라고 할 수 있습니다. 안전성, 유연성과 더불어 쉬운 프로그래밍 등이 많은 고객사들에게 어필하고 있습니다. 유니버설 로봇의 목표는 고객이 중소기업이든 다국적 기업이든 상관없이 로봇으로 쉽게 로봇화 또는 자동화할 수 있도록 돕는 것입니다. 중요한 것은, 고객이 기존의 산업용 로봇을 이용해서 자동화할 수 없었던 부분까지 지원한다는 것입니다. UR은 기존 로봇 제작사들이 시장 활동을 펼치지 않는 부문에서 새롭고 큰 시장을 개척하고자 합니다.

Q. 협력로봇암이 적용된 폭스바겐의 공정은.
A. 통합안전 모드(EN ISO 10218) 준수를 통해 UR5 산업용 로봇은 사람과 가까운 거리에서 작업할 수 있습니다. 로봇암에는 시스템 통합사인 파우데 아우토마티지어룽스테히닉과 개발한 협력 작업용 그리퍼가 장착돼 있는데, 이 그리퍼는 협력로봇의 사양 규격인 ISO/TS 15066 안전규격을 준수하고 있습니다. 따라서 로봇은 추가적인 보호용 하우징의 설치 없이 기존의 생산라인에 통합됐습니다.
폭스바겐 측은 회사의 모든 작업장에서 인체공학적 작업장 배치를 통해 오랫동안 힘들었던 작업자들의 부담을 줄이고자 했습니다. 무가드형 로봇을 사용하면 로봇과 작업자가 직접적으로 협력해 작업할 수 있게 됩니다. 결과적으로 글로우플러그를 실린더헤드에 장착하던 두 작업자의 부담을 덜어주게 됐습니다. 지금까지는 작업자들이 구부정한 자세로 글로우플러그를 거의 보이지 않는 실린더헤드 드릴 구멍에 삽입해야만 했습니다. 여기서 6축 UR5 경량 로봇은 특별히 설계된 분리 시스템에서 제공되는 정밀 글로우플러그를 받아서 사람이 접근하기 힘든 드릴 구멍에 장착합니다. 그 후에는 작업자가 해당 글로우플러그를 조정하고, 실린더헤드에 대한 절연처리를 담당합니다.
이전 생산공정에서는 추가적인 작업 단계가 요구됐지만, 이제는 로봇이 조력자로서 역할을 하는 동안 작업자가 허리를 펴고 건강한 자세로 작업을 할 수 있는 동시에 공정의 전 과정을 지속적으로 모니터링 할 수 있게 됐습니다. 때에 따라서는 두 번째 작업자가 생산공장에서 다른 업무도 볼 수 있게 됐습니다. UR은 앞으로도 폭스바겐 공정에 UR의 로봇이 더 많이 투입되기를 희망하고 있습니다.



공간의 활용과 빠른 투자회수

Q. 협력로봇이 다른 로봇과 다른 점은.
A. 먼저, 로봇 전문 기술자가 아닌 생산 현장의 작업자가 간단한 그래픽과 사용자 인터페이스를 사용해 빠르고 안정적으로 운용하고 수정할 수 있습니다. 기존의 무겁고, 다루기 힘든 고가의 로봇에 비해 설치 및 프로그래밍이 쉬우며, 로봇이 가볍고 저렴한 것이 큰 장점입니다. 특히 무게가 18 kg에 불과해 쉽게 이동이 가능합니다. 다른 작업을 처리하기 위한 재프로그래밍도 가능해 기업의 요구사항을 대부분 만족시킬 수 있습니다.

Q. 무가드 로봇의 장점은.
A. 안전 가드 없는 로봇을 사용하면 몇 가지 매우 중요한 장점을 얻을 수 있습니다. 그 중 하나가 공간의 효율적 활용입니다. 작업장의 안전을 위해 사용하지 않는 공간이 공장 내에 있을 수 있는데, 이 경우에 UR의 고객사는 동일한 공간에 더 많은 기계와 로봇을 배치할 수 있습니다. 또한 기존의 공장을 자동화하는 경우에도 기계를 옮긴다거나 공장 전체의 레이아웃을 바꿀 필요가 없습니다.
다른 장점은 투자 부분입니다. 통상 기업들이 안전장치에 많은 비용을 투자해야 하는데 UR의 제품에는 이를 위한 추가 비용이  필요 없습니다. 따라서 안전장치에 관련된 투자는 줄어드는 반면 투자 회수 기간은 짧아지게 됩니다. UR의 고객들은 UR의 제품을 설치함으로써 전체 솔루션을 훨씬 더 빠르게 효율화할 수 있습니다.

Q. 이 로봇을 적용하려면 카 메이커와 어떤 작업을 해야하고, 얼마의 기간이 필요할까. 투자비용은 언제쯤 회수 될 수 있나.
A. 로봇의 실제 구현과 설치는 매우 빠르게 처리할 수 있습니다. 시간이 걸리는 작업은 개발 및 응용 프로그램의 테스트입니다. 여기서 응용 프로그램의 종류에 따라 3개월에서 2년이라는 많은 시간 차이가 있을 수 있습니다. 대부분의 기계에 관련된 투자금은 3개월에서 12개월 사이에 회수가 가능합니다.

Q. 자동차 산업에서 UR의 다른 적용 사례가 있다면.
A. 미국 사우스캐롤라이나 지역 스파턴버그(Spartanburg)에 있는 BMW 공장에서 UR의 로봇이 방수와 방음을 위한 자동차 도어 실런트 공정에 투입되고 있습니다. 이곳에서는 매일 1,000여대의 자동차가 생산되고 있는데, 이 공정은 자동차 도어 케이스가 설치되기 전에 적용됩니다. 과거에는 이 작업이 수작업으로 어렵게 이뤄졌었는데 BMW가 UR의 로봇을 투입시킴으로써 어려운 제조공정에서 일하는 노령 근로자들에게 도움이 될 뿐만 아니라 작업이 인체공학적으로 훨씬 더 수월하게 진행되고 있습니다.



유통 협력 파트너 모색

Q. 한국시장을 어떻게 보고 있나.
A. 아시아 퍼시픽은 UR의 지속적인 사업 발전 계획과 노력에 있어 매우 강조되는 지역입니다. 최근 국제로봇협회(IFR)의 통계에 따르면, 특히 한국은 산업용 로봇에 있어 4번째로 큰 시장으로 2022년까지 약 25조 원 규모로 성장할 것으로 추정되기 때문에 저희 UR이 당연히 집중하고 있는 중요 시장입니다.
UR은 2011년부터 아시아 공급 네트워크 확장을 시작했으며, 올해는 중국 상해에 자회사를 설립했습니다. UR의 산업용 로봇은 자동차, 메탈, 전자, 식음료 그리고 소비재까지 다양한 분야에서 사용되고 있습니다. 따라서 한국시장에서 이러한 여러 산업분야가 UR의 관심 분야가 될 것입니다.

Q. 향후 5년간 한국시장에서의 비즈니스 계획이 있다면.
A. 우리는 한국시장에서 유통 협력 파트너를 찾을 것입니다. 한국의 고객들에게 UR의 노하우, 컨설팅, 서비스 및 지원을 제공하기 위해 한국의 파트너사들에 대한 기술 및 세일즈 교육에 최선을 다 할 것입니다. 로봇이 인간과 함께 협력할 수 있고, 간단한 프로그래밍으로 기업을 위해 통합할 수 있는 신기술, 새로운 산업용 로봇의 시대가 다가오고 있음을 한국 내 대기업 및 중소기업에 알리기 위해 지속적인 노력을 다 할 것입니다.
UR은 인간과 로봇이 직접적인 상호작용을 할 수 있는 새로운 산업용 로봇의 시대가 올 것이라고 생각하고 있습니다. 이러한 산업용 로봇은 지금까지 불가능했던 로봇의 자동화를 가능하게 하고 이를 통해 최적화된 제조공정을 제공할 수 있습니다. 이 로봇들은 여러 산업분야의 자동화를 비롯한 다양한 기회를 제공할 것입니다. 앞으로 자동화의 수준이 높아 질 것이라고 확신합니다. 현재보다 훨씬 더 큰 규모로 인간과 로봇이 협력해서 일하게 될 것이라 믿습니다.  AE
 

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