협동 로봇:과대 광고 또는 희망?

제조업의 자격을 갖춘 인력 부족에 대한 해답은 협동로봇입니까?

기계 공장이나 판금 공장의 소유주에게 회사 성장의 가장 큰 장애물이 무엇인지 물어보면 같은 대답을 받을 것입니다. 그러나 훨씬 더 기본적인 것은 누군가가 녹색 버튼을 누르거나 상자를 포장해야 한다는 것입니다. "충분한 사람을 찾을 수 없습니다."라고 듣게 될 것입니다.

부상에 더하여, 지역 직업 학교와의 파트너십이나 내부 근로자 개발 프로그램을 통해 노동 문제를 어떻게든 극복한 사람들은 여전히 ​​똑같이 어려운 장애물, 즉 저임금 국가의 제조업체와의 치열한 경쟁에 직면해 있습니다. 경쟁업체의 급여가 귀하의 급여 중 극히 일부에 불과할 때 어떻게 살아남을 수 있겠습니까?

인력 강화제

해결책은 분명합니다. 자동화합니다. 자동차 공장의 통로를 돌아다니다 보면 긴 조립 라인을 돌보는 노란색, 주황색 또는 흰색 로봇 무리를 보게 될 것입니다. 산업용 로봇이 가공 셀에서 부품을 로드 및 언로드하고, 통과하는 공작물에 페인트를 바르거나, 자동화 용접 셀에서 구성 요소를 결합하는 모든 대형 제조 회사의 경우에도 마찬가지입니다. 노동 문제가 해결되었습니다.

그러나 생산량이 적어 자동화가 의심스러워 보이는 나머지 제조 세계는 어떻습니까? 산업용 로봇이 비싸다는 것은 누구나 알고 있습니다. 이를 프로그래밍하려면 숙련된 기술자가 필요하고 동료 인간의 부상을 방지하기 위해 정교한 보호 장치 또는 라이트 커튼이 필요합니다. 한 작업에서 다음 작업으로 전환하는 데는 귀중한 시간이 필요합니다. 특별한 end-of-arm tooling, 로봇의 손이 닿지 않는 곳으로 자재를 옮기기 위한 컨베이어, 또 하나의 작업 현장 장비에 대한 일상적인 유지 관리의 필요성은 신경쓰지 마십시오.

범용 솔루션

"협업"과 "코봇"이라는 용어의 출처에 대해 격렬한 논쟁이 벌어지고 있지만 한 가지는 분명합니다. 약 10-15년 전에 여러 로봇 공학 제공업체는 자동화에 대한 새로운 접근으로 번거로운 요소를 해결하려고 시도했습니다. 예를 들어 Universal Robots(덴마크 오덴세 소재)의 UR5 "협동" 로봇은 안전 장치를 없애겠다고 약속했습니다. 설치는 1시간도 채 걸리지 않았다고 합니다. 터치스크린 인터페이스는 누구나 사용할 수 있을 정도로 단순했고 로봇은 필요한 곳이면 어디든 이동할 수 있을 정도로 가벼워졌다. 그리고 비슷한 크기의 산업용 로봇보다 훨씬 저렴한 가격대로 코봇은 곧 크고 작은 상점에서 발견될 것이라고 회사는 예측했습니다.

그들이 옳았다. 다른 로봇 공학 회사도 곧 그 뒤를 이었고 오늘날 거의 모든 산업용 로봇 공급업체는 UR5에 대한 자체 솔루션을 생산하거나 적극적으로 작업하고 있습니다. 실제로 협동로봇의 인기가 높아져 Robotic Industries Association(RIA, Ann Arbor, MI) 웹사이트의 최근 블로그에 따르면 협동 로봇이 누리고 있는 현재 3%의 시장 점유율은 2025년까지 10배 증가할 것이라고 합니다.

인상적인 수치는 확실하지만 인간 친화적이지 않은 전통적 로봇에게 이것이 의미하는 바는 무엇입니까? 곧 벨트 구동 기계와 탄소강 툴비트의 길을 갈 것입니까? 그리고 엄청난 성장 잠재력은 제쳐두고, 협동로봇이 정말로 그들이 원하는 전부입니까, 아니면 이것이 현실을 능가하는 마케팅 과대 광고의 또 다른 예입니까?

적을수록 좋습니다

Universal Robots Americas(미시건주 앤아버)의 지역 영업 이사인 Stuart Shepherd는 그렇게 생각하지 않습니다. 과대 광고에 대한 몇 가지 매우 좋은 이유가 있다고 그는 말했습니다. 경비 감소, 바닥 공간 감소, 작업자 교육의 필요성 감소 등입니다.

Shepherd는 "코봇은 더 많은 회사와 이전에 다루지 않은 애플리케이션에서 자동화를 사용할 수 있는 기회를 나타냅니다."라고 말했습니다. "PLC[프로그래머블 로직 컨트롤러]와 로봇 자체의 발명 이후 자동화 산업에서 가장 중요한 변화가 될 수 있습니다."

Shepherd는 모든 규모의 제조업체가 협동로봇이 생산 현장에 가져오는 이점을 누리고 있으며 사용 편의성과 낮은 총 소유 비용이 소규모 회사에 특히 매력적이라고 ​​덧붙였습니다. 이는 부분적으로 시장 평균보다 빠른 성장을 설명하는 부분이라고 Shepherd는 말했습니다. 그는 협동로봇 구현이 산업용 로봇보다 더 쉽기 때문에 그 사용이 제조를 넘어 식품 가공까지 확장되고 있다고 재빨리 지적했습니다. 창고 활동, 실험실 및 과학 응용 프로그램.

자동화에 대한 재고

광범위한 응용 프로그램에도 불구하고 협동로봇이 위에서 설명한 심각하고 만연한 문제, 즉 공장에서 일할 수 있는 유능한 인재 부족을 가장 자주 해결하는 것은 전통적인 제조 공간입니다. 협동로봇 제작사 Rethink Robotics Inc.(Boston)의 최고 운영 책임자(COO) Jim Lawton의 말입니다.

그는 “지금까지 인간만이 할 수 있었던 작업을 완료할 수 있는 능력을 갖춘 협동로봇은 이러한 고통을 완화하는 데 핵심적인 역할을 한다”고 말했다. "또한 지루하고 힘들거나 완전히 위험한 직업을 포함하여 인간 노동자가 하고 싶어하지 않는 직업을 채울 수 있어 직원들이 더 바람직한 역할로 이동할 수 있는 기회를 제공할 수 있습니다."

산업용 로봇은 수십 년 동안 더러운 일을 기쁘게 받아들였습니다. 협동로봇이 특별한 이유는 무엇입니까? Lawton은 다음과 같은 몇 가지 주장을 제시했습니다.

• 힘 감지 기능이 내장된 협동로봇은 전자 제품 조립 및 이와 유사한 섬세한 작업에 완벽하게 적합합니다.
• 일반적으로 보호 장치가 필요하지 않기 때문에 포장, 제품 테스트 및 검사와 같은 작업은 물론 사람이 있는 모든 환경에도 매우 적합합니다.
• 코봇을 빠르고 쉽게 배포할 수 있어 제조 분야의 큰 추세인 짧은 생산 실행과 빈번한 교체에 이상적입니다.
• 또한 협동로봇은 더 큰 산업용 로봇과 함께 작업하여 작업을 보완할 수 있습니다.
• 대부분의 협동로봇은 완료하고자 하는 작업을 시연하기 위해 팔을 움직이기만 하면 훈련할 수 있습니다. 광범위한 소프트웨어 제품군이 필요하지 않습니다.
• 계절 제조업체 또는 고객 수요의 변동성이 큰 제조업체의 경우 협동로봇은 수요가 가장 많은 기간에 안정적이고 적응 가능한 리소스를 제공합니다.

"Cobot은 제조업체에게 이전보다 훨씬 더 많은 자동화 기능을 제공하여 업계에 관계없이 경쟁력과 혁신을 유지할 수 있도록 합니다."라고 Lawton은 말했습니다. "간단히 말해서 신뢰할 수 있고 효과적이며 적응력이 뛰어나고 기업의 성공을 돕습니다."

발가락 밟기

귀하의 상점이 어디에서 그러한 성공을 거둘 수 있는지 궁금하다면 Cobot Express에 탑승하기 전에 염두에 두어야 할 몇 가지 사항이 있습니다. 우선, 생산 관리자나 상점 주인은 인식된 로봇 혁명에 대해 직원들이 반란을 일으키는 것을 보고 싶어하지 않습니다. 이 새로운 기술을 공장 현장에 통합할 때 제조업체는 코봇이 직원을 대체하는 것이 아니라 작업을 수행하는 데 도움이 된다는 사실을 육체 노동자에게 알리는 것이 중요합니다.

성공적인 협동로봇 통합의 핵심은 올바른 작업을 선택하는 것에서도 시작됩니다. Lawton이 지적했듯이 협동로봇이 사용되지 않거나 높이 평가되지 않는 것은 거의 항상 잘못된 작업에 배치되었기 때문입니다. 그는 "코봇이 모든 자동화 요구를 충족하기 위한 것은 아니며 일부 작업은 다른 작업보다 기술에 더 적합합니다."라고 말했습니다. “제조업체가 처음부터 협동로봇 제공업체 또는 유통업체와 직접 협력하여 올바른 애플리케이션을 식별하고 협동로봇이 가능한 한 최선의 방식으로 사용될 수 있도록 하는 것이 매우 중요해집니다. 거기에서 기존 프로세스와의 구현 및 통합이 원활하고 원활하게 이루어집니다.”

친환경화

FANUC America Corp.(Rochester Hills, MI)의 일반 산업 및 자동차 부문 엔지니어링 이사인 Rick Maxwell도 이에 동의하면서 올바른 로봇 솔루션을 제공하기 위해 애플리케이션의 필요성을 평가하는 것이 중요하다고 덧붙였습니다. "그것은 본질적으로 협동적입니까, 아니면 전통적인 산업용 로봇에 더 적합합니까?" 그는 말했다. "고객의 요구에 더 적합한 것을 결정하는 것은 주로 처리해야 하는 물체 또는 부품의 무게 및 복잡성과 함께 작업의 처리량 요구 사항에 따라 결정됩니다."

더 전통적인 자동화 팬이 빠르게 주의를 환기시키는 문제가 있습니다. 대부분의 협동로봇은 번개보다 빠르지 않습니다. Maxwell이 지적했듯이 협동로봇은 간단하고 간단한 픽 앤 플레이스 애플리케이션에 가장 적합하며 느리고 안정적인 속도로 수행합니다. 이것은 협동로봇 기술이 발전함에 따라 거의 확실히 바뀔 것이지만, 적어도 지금으로서는 그 속도가 산업용 로봇의 번개처럼 빠른 움직임에 근접할 것이라고 기대하지 마십시오.

하지만 괜찮습니다. 사람들이 작업 공간을 제조할 때 기계와 안전하게 상호 작용해야 하는 필요성은 매우 현실적이며, 협동로봇이 작업 영역의 물체와 예기치 않은 접촉을 감지하여 작업 공간을 사람들과 공유하는 데 대한 제약을 제거하는 능력으로 인해 가능한 활동입니다. Maxwell은 "이는 로봇이 값비싼 산업 안전 장벽 없이 힘든 작업과 반복적인 작업을 수행할 수 있게 해주기 때문에 안전과 비용면에서 큰 이점입니다."라고 말했습니다.

누가 구매합니까?

다른 빌더와 마찬가지로 FANUC도 협동로봇 솔루션을 찾는 기업들로부터 점점 더 많은 문의를 받고 있다. 다소 아이러니하게도 이러한 요청의 상당 부분은 예상치 못한 출처, 즉 산업용 로봇에 대한 광범위한 경험이 있는 대규모 제조업체에서 발생합니다. Maxwell은 "협동 로봇 응용 프로그램의 기회는 크고 작은 모든 회사에서 사용할 수 있습니다."라고 말했습니다.

ABB Robotics(Auburn Hills, MI)의 조립 및 테스트 비즈니스 라인 관리자인 Nicolas De Keijser도 비슷한 추세를 보고 있습니다. "코봇은 일반적으로 사용하기 쉽고 통합 비용이 저렴하기 때문에 자동화를 보다 쉽게 ​​달성할 수 있어 중소기업에 매우 매력적입니다."라고 그는 말했습니다. "따라서 기존 로봇과 비교할 때 모든 규모의 회사에서 전체 제조 스펙트럼에 걸쳐 협동로봇이 더 고르게 사용됩니다."

픽 앤 플레이스 외에 협동로봇은 어떤 용도로 사용됩니까? De Keijser와 Maxwell은 전체 수요 중 미래 성장의 가장 큰 부분이 자재 취급 부문에서 나올 것이라는 데 동의했지만, De Keijser는 다음과 같이 덧붙였습니다. 일부 협동로봇은 작거나 섬세한 구성 요소를 포함하여 복잡한 조립 작업에 특히 적합합니다. 또한 머신 텐딩, CNC 선반 및 머시닝 센터의 로딩 및 언로딩, 플라스틱 사출 금형에서 완성된 부품 꺼내기 등에 많이 사용됩니다.

그렇게 빠르지 않음

Denso Robotics(오하이오주 웨스트 체스터)의 미주 로봇 영업 관리자인 David M. Robers는 응용 프로그램이나 회사 규모에 관계없이 산업용 로봇의 성능에 익숙한 사람들은 몇 가지 사항을 알고 있어야 한다고 말했습니다. 그는 “코봇은 종종 자신과 전혀 관련이 없는 애플리케이션으로 판매된다”고 말했다. "예, 기본적인 픽 앤 플레이스 작업과 상대적으로 긴 주기 시간이 있는 애플리케이션에 적합하지만 대부분은 기존 산업용 로봇의 속도와 정확성과 경쟁할 수 없습니다."

그들의 협력적 성격도 과장될 수 있습니다. Robers는 "코봇의 끝에 칼을 놓으면 더 이상 협업이 되지 않습니다. 누군가의 손가락을 집는 기능이 있는 그리퍼를 사용하는 경우 협업으로 간주되지 않습니다. 우리 제품이든 다른 제품이든 솔루션이 정말 안전한지 평가하고 필요한 경우 적절한 보호 장치를 추가해야 합니다.

생각해 볼 "만약"도 있습니다. 예를 들어, 산업용 로봇이 부품을 떨어뜨렸을 때 복구하거나 전원 결함이 있는 경우 작업물 내부 깊숙이에서 후퇴하는 기능에 익숙한 사용자는 반짝이는 새 협동로봇이 어색한 상황을 해결하기 위해 사람의 도움이 필요한 경우 실망할 수 있습니다. .

Robers는 "사이클 시간이 충분하고 극도의 반복성이 필요하지 않으며 사람들이 작업 영역 안팎에 있어야 하는 경우 협동로봇에 적합한 응용 프로그램입니다"라고 말했습니다. "그렇지 않으면 산업용 로봇이 더 나은 솔루션이라고 주장할 수 있으며 로봇 고객이 로봇을 구매하기 전에 수행해야 하는 안전 평가 결과에 따라 구현하는 데 드는 비용은 줄이면서 더 나은 성능을 제공할 수 있습니다. 협동로봇을 둘러싼 과장된 광고가 많이 있습니다. 사람들은 협동로봇에 대해 열광하고, 그 배경에 깔린 이론은 건전하지만, 이것은 분명히 구매자가 숙제를 해야 하는 한 가지 사례입니다.”