협동로봇(코봇): 차세대 첨단 제조 로보틱스를 형성하다

역사적으로 제조업의 자동화는 마치 '망치'와 같았습니다. 그리고 기계 운영자와 플랜트 관리자 모두 알다시피, 모든 문제가 '못'은 아닙니다.

다행히도 지난 몇 년간 제조 자동화는 상당히 발전하여 제조업의 가장 까다로운 문제들에 대해 더 민첩하고 비용 효율적이며 안전한 솔루션을 제공하고 있습니다. 협동로봇(코봇)은 ISO 기준에 따라 "인간 작업자와 작업 공간의 전체 또는 일부를 공유하며 협력적 성격의 작업을 수행하는" 로봇의 새로운 그룹입니다. 인간 작업자와 안전하고 효율적으로 함께 작업하는 것이 협동로봇의 결정적 특징이지만, 이 더 가볍고 스마트한 로봇들이 기존 산업용 로봇에 비해 제공하는 장점의 목록은 깁니다.

코봇과 기존 산업용 로봇의 차이점은 무엇인가요?

내장된 안전 기능과 외부 힘 센서 덕분에 코봇은 인간 작업자로부터 항상 격리될 필요가 없습니다. 크기가 작고 통합된 안전 기능 덕분에 협동로봇은 크고 고정된 고속 산업용 로봇에 비해 페이로드 용량이 훨씬 작고 속도도 느립니다. 하지만 코봇은 동일한 많은 작업을 수행하면서, 인간 작업자가 공정 변동에 빠르게 대처하고 번거로운 정지 및 잠금 절차 없이 로봇에게 새로운 공정을 가르칠 수 있도록 곁에서 함께 작업합니다.

직교, 스카라, 다관절, 델타 로봇과 같은 기존 산업용 로봇은 변동이 거의 없는 고속 애플리케이션과 대용량 페이로드 들어올리기 또는 큰 힘 가하기에 매우 효과적일 수 있습니다. 하지만 공정 변동이 빈번한 상황에서는 이 크고 무겁고 고정되어 있으며 비싼 기계들이 가치 이상의 다운타임을 초래할 수 있습니다. 협동로봇은 비용이 덜 들 뿐만 아니라 다른 워크스테이션으로 이동할 수 있을 만큼 가볍고, 일반 인간 작업자가 쉽게 프로그래밍하고 '가르칠' 수 있습니다.

더구나 이 안전하고 쉽게 프로그래밍 가능한 로봇과 함께 작업함으로써 인간 작업자는 시설에서 가장 단조롭고 비인체공학적인 작업을 수행해야 하는 부담에서 해방됩니다. 협동로봇의 간단한 프로그래밍과 학습 능력은 그들을 신뢰할 수 있고 다투지 않는 동료로 만듭니다.

첨단 협동로봇으로 안전과 효율성 확보

"로봇이 우리 일자리를 뺏으러 온다!"는 선정적인 헤드라인이 될 수는 있지만, 협동로봇이 제조업에서 대표하는 미래를 정확하게 반영하는 것은 아닙니다. 인간 작업자를 대체하는 것이 아니라, 코봇은 가장 불쾌하고/또는 안전하지 않은 작업을 맡고 인간 작업자의 일을 더 즐겁게 만들어줌으로써 인간 작업자를 돕도록 특별히 설계되었습니다. 인력이 점점 더 부족해지는 상황에서, 인간 운영자와 관리자 모두 작업자들이 얻을 수 있는 모든 도움이 필요하다는 데 동의할 것입니다. 코봇은 인력의 지원 수요에 절실히 필요한 공급원입니다.

작업자 안전은 모든 플랜트의 최우선 순위여야 하지만, 내장된 안전 기능이 없는 기존 고정형 로봇 주변에서는 이를 보호하기가 어렵고 번거로울 수 있습니다. 엄격한 가드와 잠금 절차로 보호되더라도, 이러한 기존 산업용 로봇은 공장의 인간 작업자에게 상존하는 위험입니다. 협동로봇의 경우는 다릅니다. 광학 및 외부 힘 센서 네트워크 덕분에 협동로봇은 주변의 물체(예: 인간)를 감지하고 그에 따라 반응합니다. 설치 후 간단한 위험 평가가 완료되면, 코봇은 인간 작업이 안전한 모든 환경에서 인간과 안전하게 함께 작업할 수 있습니다. 협동로봇은 또한 신속한 프로그래밍에 이상적입니다. 협동로봇의 도움으로 인간 운영자는 더 안전해지고 현재 일을 더 즐기면서 생산성과 정확성을 높일 수 있습니다.

2019년 포브스는 협동로봇의 상위 5대 성장 애플리케이션으로 피킹/패킹/팔레타이징, 용접, 조립, 자재 취급, 품질 검사를 꼽았습니다. 코봇은 자동차 제조 산업 전반에도 도입되고 있습니다.

협동로봇용 로봇 그리퍼

다관절 및 스카라 로봇과 마찬가지로 코봇도 다양한 애플리케이션을 위해 설계된 광범위한 로봇 액세서리와 그리퍼를 장착할 수 있습니다. 협동로봇의 유연성 덕분에 코봇 그리퍼는 일반적으로 퀵체인지가 쉽습니다. 그리퍼 교체는 인간 작업자가 빠르게 수행할 수 있으며(역시 기계 정지나 잠금 불필요), 코봇이 스스로 헤드를 교체하도록 프로그래밍할 수도 있습니다.

코봇 그리퍼는 투핑거, 팔레타이저, 마그네틱, 싱글 패드, 쓰리핑거, 진공, 소프트, 맞춤형 애플리케이션 등 다양한 구성으로 제공됩니다. 예를 들어, 업계 선두 로봇 공급업체인 OnRobot은 팔레타이징과 슬립시트 처리, 고하중 리프팅, 턴키 작업을 위한 가이드 플로우 프로그래밍을 위한 특수 코봇 그리퍼로 팔레타이징 작업을 혁신하고 있습니다.

협동로봇과 제조업의 미래

업계 전문가들은 몇 년 전부터 코봇을 첨단 제조의 다음 단계로 지목하며 열정을 보여왔지만, 코로나19 이후 그 열기가 상당한 탄력을 받고 있습니다. 2019년 TCT 매거진은 "코봇은 산업용 로봇보다 더 큰 민첩성과 반응성을 제공하므로 제조 공정의 변화하는 요구를 충족하기에 적합하다"고 보도하며 BMW, 닛산, 로테르담 항만의 적층 제조 필드랩을 코봇 통합 공정을 선도하는 기업으로 꼽았습니다. 스마트 자동화 인증 연합은 올해 1월 코봇의 임박한 중요성을 강조했습니다. 인력이 포스트 코로나 세계에서 새로운 운영 방식을 찾아가는 가운데, 모든 징후는 점점 더 통합된 인간-로봇 인력을 향하고 있습니다.

이는 공상과학 영화에 나오는 사이보그 AI의 장악과는 정확히 다릅니다. 정반대로 코봇은 말 그대로 인간과 친화적으로 설계되어 그들의 작업을 지원합니다. 아마도 머지않은 미래에 협동로봇의 인력 내 입지 확대가 코봇이 인간의 삶을 개선하는 첨단 로봇 솔루션의 힘을 입증함으로써 AI에 대한 사회의 부정적 인식을 완화할 것입니다.

요약하자면: 협동로봇은 작업자들의 일자리를 뺏으러 온 것이 아니라, 급격히 진화하고 인력이 부족한 인력 환경에서 시설이 지속적인 제품 수요를 충족하도록 돕기 위해 여기에 있습니다. 적절한 맞춤형 애플리케이션으로 코봇은 제조업체에게 효율성과 생산성 향상뿐만 아니라 인간 작업자의 안전과 만족도까지 제공할 기회를 줍니다.

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