조립 라인 혁신: 최첨단 로봇으로 속도와 정확성 향상

조립 라인 자동화의 이점을 탐구하세요. 조립 로봇 선택 방법, 소싱처, 워크플로 통합 방법까지 알아봅니다.

매일 사용하는 많은 제품은 더 작은 부품들로 구성됩니다. 이러한 제품은 기능하려면 조립 과정이 필요합니다. 전통적으로 이 과정은 인력에 의존했습니다. 로봇 기술의 발전으로 조립 로봇은 생산 라인을 최적화하려는 제조업체들의 선택지가 되었습니다.

자동화에 처음 입문하는 제조업체에게는 언제 자동화가 타당한지 이해하는 것이 과제입니다. 또한 제조업체는 로봇 투자에서 엄청난 투자 수익을 얻을 수 있습니다. 이 글에서는 조립 공정 자동화가 언제 타당한지, 어디서 수익을 낼 수 있는지, 어떻게 시작할지 배웁니다.

이 글의 내용:

• 조립 로봇을 사용하는 산업
• 조립 공정 자동화 시기
• 어떤 조립 로봇을 사용할지 결정하는 방법
• 비용 고려사항

조립 로봇을 사용하는 산업

조립 제품은 광범위한 산업에 존재합니다. 이 때문에 조립 로봇은 다양한 산업에서 활용됩니다. 이 로봇들은 작은 PCB 부품부터 무거운 차량 프레임까지 조립을 처리할 수 있습니다. 현재 조립 로봇을 사용하는 산업 예시:

• 자동차
• 의료
• 전자
• 금속
• 플라스틱
• 식음료

이는 일부 예시일 뿐입니다. 부품을 조립하는 모든 제조업체가 잠재적으로 이 기술을 활용할 수 있습니다. 하지만 자동화 조립으로 무엇을 얻을 수 있을까요?

조립 공정 자동화의 이점

기업들이 조립 공정 자동화를 선택하는 주된 이유:

• 처리량 증가
• 안전 및 인체공학
• 반복성 향상

조립 공정 자동화 시기

자동화 프로세스가 낯선 기업에게 '언제'는 어려운 질문입니다. 자본 프로젝트는 항상 위험을 수반합니다. 언제 자동화하는 것이 옳은지 이해하면 로봇 프로젝트 착수에 더 자신감을 가질 수 있습니다. 기업들은 주로 다음 시나리오에서 조립 자동화를 추진합니다:

• 처리량 증대 필요
• 작업이 위험하거나 부상 우려
• 간접비 절감 필요
• 생산 품질이 일관되지 않음

처리량

로봇은 인간 노동력을 쉽게 앞지릅니다. 조립 작업도 예외가 아닙니다. 제품을 조립하는 제조업체들은 높은 할당량을 달성해야 합니다. 조립 로봇은 생산량 증대 방법 중 하나입니다. 제조업체는 흔히 병목 현상에 직면합니다. 이는 공정의 특정 부분이 전체 공정의 전반적 생산성을 늦추는 상황입니다. 예: 병입 공장에서 병 충전, 캡핑, 라벨링이 한 라인에서 이루어진다고 가정해 봅시다. 캡핑 공정이 수작업이라 분당 45개(PPM)만 가능한 반면, 나머지 라인은 잠재적으로 120 PPM 수행 가능합니다. 캡핑 공정 자동화로 라인의 추가 잠재력을 해제할 수 있습니다. 이는 시설 매출 증대로 이어집니다.

안전

기업이 자동화하는 이유 중 하나는 조립 작업이 부상을 유발할 수 있기 때문입니다. 부품이 매우 크거나 아주 작은 경우 특히 그렇습니다. 무거운 부품은 명백한 안전 위험입니다. 작업자가 큰 부품을 옮기다 다칠 수 있습니다. 작은 부품도 우려됩니다. PCB 조립은 작은 부품의 안전 위험을 잘 보여줍니다. 일반적인 인체공학적 부상:

• 눈의 피로
• 근육 긴장
• 흡입 흄
• 충돌/끼임

조립 로봇은 이러한 작업으로 인한 작업자 부상 위험을 제거합니다. 작업 현장 부상과 관련된 가동 중단, 의료 비용, 벌금 등을 피함으로써 비용을 절감할 수 있습니다.

비용 절감

조립 라인에는 많은 관련 비용이 있습니다. 주된 비용은 인건비입니다. 국가에 따라 변동하지만 항상 원가의 주요 요소입니다. 원자재 비용과 숨은 비용도 있습니다. 숨은 요소로는 교육 비용, 작업 이탈로 인한 생산 감소, 경우에 따라 의료 비용 등이 있습니다. 완전 자동화 조립 라인은 로봇이 급여나 복리후생을 필요로 하지 않으므로 인건비와 숨은 비용을 제거합니다. 이는 더 린(Lean)하고 효율적인 생산 라인으로 이어집니다. 많은 제조업체가 이 인적 자원을 자동화 어렵거나 불가능한 작업에 재배치해 사람이 더 생산적으로 일하게 합니다.

로봇은 높은 초기 비용과 수명 주기 동안 유지보수 비용이 듭니다. 하지만 이상적 시나리오에서 로봇 프로젝트는 12~18개월 내 순수 ROI를 달성할 수 있습니다. 이는 검증된 로봇 솔루션이 있는 표준화된 자동화 프로젝트에서 특히 그렇습니다. 실험적이거나 어려운 자동화 프로젝트는 이러한 ROI 목표 달성에 실패할 위험이 있습니다. 통합업체와 이러한 우려를 논의해 리스크를 이해하는 것이 중요합니다.

일관된 생산 품질

자동화 시스템은 사람보다 움직임에서 더 반복 가능합니다. 프로그래밍 덕분에 높은 수준으로 수행할 수 있습니다. 로봇은 일련의 지시를 따르도록 설계되었습니다. 작업이 예측 가능하고 반복적일 때 로봇은 탁월합니다. 이 속성으로 더 일관된 제품을 만들 수 있습니다. 이는 불량 감소와 품질 검사 불합격 제품 감소를 의미합니다.

어떤 조립 로봇을 사용할지 결정하는 방법

서로 다른 조립 작업은 서로 다른 요구사항을 가집니다. 이러한 요구사항이 종종 어떤 로봇을 선택할지 결정합니다. 다행히 모든 로봇 유형이 조립이 가능합니다. 하지만 모든 조립 작업을 모든 로봇이 수행할 수 있는 것은 아닙니다. 로봇 선택을 결정하는 핵심 요소:

• 조립 복잡도
• 페이로드와 리치(작업 반경)
• 속도

유연성이 요구되는 복잡한 조립은 6축 로봇이 탁월합니다. 뛰어난 동작 범위와 어려운 각도 도달 능력 덕분입니다. 협동 로봇은 사람 근처에 배치 가능한 6축 로봇의 예입니다.

높은 페이로드와/또는 큰 리치가 필요한 애플리케이션은 대부분 로봇 유형에 어렵습니다. 델타와 SCARA 같은 변형은 더 작고 덜 강력한 로봇 유형인 경우가 많습니다. 소형 애플리케이션에 더 적합합니다. 작업 완료에 필요한 페이로드와 리치를 이해하는 것이 중요합니다. 여기서 실수는 비용이 큽니다.

작업 완료에 필요한 속도도 주요 요소입니다. 모든 로봇은 빠를 수 있는 능력이 있습니다. 일부 로봇 유형은 속도 최상위권에 속합니다. 델타 로봇이 완벽한 예입니다. 구조상 최고 속도를 달성할 수 있으며, 방향 전환에도 매우 민감합니다. 저페이로드 고속 애플리케이션에 적합합니다. 매우 빠른 애플리케이션에 코봇은 부적합합니다. 안전 이유로 속도가 제한되기 때문입니다.

어떤 로봇이 적합한지 결정하기 어려우신가요? 독립 자문위원 네트워크가 올바른 선택을 도와드릴 수 있습니다.

비용 고려사항

마지막으로 가격이 적절한지 판단해야 합니다. 조립 로봇 시스템 비용은 1만 달러(USD) 범위에서 10만 달러(USD) 이상까지 매우 다양합니다. 주요 요소:

• 프로젝트 복잡도
• 로봇 유형, 브랜드, 크기
• 안전 요구사항

더 복잡한 프로젝트는 항상 더 비쌉니다. 여러 로봇, 비전 시스템, 기존 장비와의 통합이 필요할 수 있습니다. 이는 더 많은 하드웨어와 통합 인력을 의미합니다. 비용 범위는 브랜드별로 다릅니다. 로봇 유형 간에도 비용 차이가 큽니다. 로봇 크기가 커짐에 따라 비용도 증가합니다. 대형 조립 작업에는 더 크고 비싼 장비가 필요합니다. 추가 안전 장비는 비용 추산 시 종종 간과됩니다. 로봇은 인간에게 위험할 수 있습니다. 작업자를 이러한 위험에서 보호하기 위해 안전 장비를 사용해야 합니다. 안전 비용 포함 항목:

• 안전 케이지
• 라이트 커튼
• 안전 스캐너
• 안전 릴레이 및 인터록
• 전용 안전 PLC

프로젝트 비용을 파악하는 최선의 방법은 전문가와 상담하는 것입니다. 로봇 솔루션을 찾고 계시다면 저희가 도와드릴 수 있습니다. 견적 도구를 확인해 시작하세요. 귀사 비즈니스와 공정 세부 사항을 제공하면 공급업체와 연결해 조립 솔루션, 가격대 등에 대한 정보를 받기 시작할 수 있습니다.