2021년 산업용 로봇 주요 응용 분야 및 미래 전망

2021년, 자동화 솔루션 공급업체들은 시장에서 큰 변화를 경험했습니다. 코로나19 팬데믹으로 인해 산업 제조 외 분야를 포함한 다양한 비즈니스 부문에서 자동화 수요가 급증했습니다. 자동화 진흥 협회(A3)가 발표한 통계에 따르면, 북미 로봇 판매는 2020년에 3.5% 증가했으며 지속적인 성장세를 보이고 있습니다. 팬데믹은 공급 부족, 새로운 안전 예방 조치, 심각한 고용 격차 등 기업에 많은 과제를 안겨주었습니다. 기업들은 이러한 과제를 극복하기 위해 비즈니스 모델과 공급망 관리를 재설계하여 더 높은 생산성을 가진 린(Lean) 생산 공정을 개발해야 했습니다. 많은 제품이 공급 부족에 직면하면서 제조, 생명과학, 식품 가공, 소매, 배송/풀필먼트 산업이 자동화를 해결책으로 모색하게 되었고, 이는 새로운 응용 분야의 자동화와 기존 응용 분야의 발전을 이끌었습니다.

분류(Sorting) 응용 분야

코로나19 팬데믹으로 인한 의료 및 식품 공급 부족으로 분류 및 정리 기술 판매가 급격히 증가했습니다. 소비자 구매 습관의 급작스러운 변화는 전 산업 분야 기업들의 자동화 가치를 높였습니다. 분류 응용 분야 자동화는 기업의 노동력 부족, 사회적 거리두기 요구 사항, 공급망 개편에 대한 장기적인 솔루션을 제공합니다. 분류 응용 분야의 로봇 시장 수익 증가는 비전 기반 분류 및 클린룸 로보틱스와 같은 복잡하고 혁신적인 솔루션을 탄생시켰습니다. 기업들은 비전 기술과 머신러닝을 산업용 로봇과 결합하여 비전 기반 의사결정이 필요한 분류 작업을 수행하고 있습니다. 로봇 기업들은 주사기 코팅 준비, 알약 병입 및 캡핑, 식품 포장 처리 등 위생 작업이 필요한 환경을 위한 클린룸 로봇을 출시했습니다. 분류 로봇은 생산 작업과 제품 출력의 상당한 개선을 위해 가시성을 높이고 기능을 확장하고 있습니다.

품질 검사(Quality Inspection) 응용 분야

품질 관리는 결함을 제거하고 고객이 기대하는 품질의 제품을 받을 수 있도록 보장하는 데 사용됩니다. 이 응용 분야는 모든 제조 산업에서 제품 품질 향상을 위해 추진되고 있습니다. 최첨단 비전 기술은 자동화가 이 작업을 대체하고 개선할 수 있는 길을 열었습니다. 이제 작업 현장에서는 육안으로 보이지 않는 결함을 제거하며 새로운 영역에서 품질 관리를 구현할 수 있습니다. 이 기술의 예로 분광 이미징이 있는데, 이는 작업자가 인지할 수 없는 색 스펙트럼을 감지합니다. 이러한 카메라는 신선 농산물 검사에서 부패된 부분이나 이물질을 감지하는 데 사용됩니다. 부적절한 품질 검사로 인한 오류는 위험하고 비용이 많이 들며 기업 이미지에 해로울 수 있습니다. 비전 기술은 생산 현장을 떠나는 모든 제품이 소비자에게 최고 품질임을 보장하는 추가적인 안전 장치를 제공합니다.

협동(Collaborative) 응용 분야

코로나19 팬데믹 기간 공장 폐쇄로 인해 2년간 부진했던 협동 로봇이 다시 주목받고 있습니다. 앞서 분류 응용 분야에서 논의한 바와 같이, 기업의 회복 단계에는 공급 부족과 안전 제한을 위한 빠르고 효율적인 솔루션이 필요합니다. 기업들은 고용 격차, 사회적 거리두기 제한, 즉각적인 린 생산 공정의 필요성을 극복하기 위해 협동 기술을 전략적으로 도입하고 있습니다. 협동 로봇의 인기 있는 용도로는 작업자와 협업하는 검사, 분류, 포장 등이 있습니다. 야스카와(Yaskawa) 같은 로봇 제조업체는 최근 투자자에게 빠른 설치를 보장하는 모든 필수 액세서리를 제공하여 조사 과정을 줄여주는 새로운 '스마트 시리즈(Smart Series)' 협동 로봇 라인을 발표했습니다. 더 많은 산업이 제조 및 비제조 분야에서 협동 로봇을 빠르고 저렴한 턴키 솔루션으로 통합하고 있습니다.

모바일 로봇(Mobile Robot) 응용 분야

공급망 산업에 가장 큰 영향을 미친 것은 글로벌 팬데믹 이후 전자상거래 매출의 엄청난 성장입니다. 로봇은 공급망의 모든 부분에서 사용되지만, 전자상거래 풀필먼트가 증가함에 따라 창고와 유통 센터에서의 모바일 로봇 도입은 필연적입니다. 이 로봇들은 인간의 개입 없이 자율적으로 경로를 변경하고 작업자와 협업하여 작업을 수행할 수 있습니다. 또한 음성 피킹(Voice Picking) 같은 기술은 기업에 더 빠른 생산 시간과 워크플로 유연성을 제공합니다. 음성 피킹은 AMR(자율 이동 로봇)에 구두 명령을 내려 작동하게 하는 소프트웨어입니다. 음성 피킹 AMR을 사용하는 기업들은 생산성 즉시 향상과 연간 인건비 절감 효과를 보고하고 있습니다. 모바일 로봇의 인기가 폭발하는 이유는 다른 자동화 솔루션이나 육체 노동이 제공하지 못하는 유연한 작업 처리 능력 때문입니다.

미래 자동화의 역량은?

최근 자동화 급증은 코로나19로 인한 공급 부족을 극복하기 위한 대응이었습니다. 단기간에 수요가 급격히 증가하면서 공급업체들은 자동화 없이는 감당하기 어려웠습니다. 2020년 A3 보고에 따르면 생명과학 산업의 로봇 주문이 전년 대비 무려 69% 증가했습니다. 시장 분석가들은 생명과학 산업을 포함한 여러 분야에서 향후 몇 년간 더 많은 기업이 자동화를 도입할 것으로 전망합니다. 자동화 투자가 늘어나면서 기술 발전 속도도 빨라질 것입니다. 이제 자동화는 전통적인 산업용 로봇에 IoT(사물인터넷) 기술을 결합하여 린 생산 공정을 더욱 발전시키고, 시스템이 자율적으로 효율을 개선할 수 있도록 데이터를 수집합니다. 이 두 기술을 물리적 자동화와 디지털 데이터 기록을 결합한 하나의 시스템으로 융합하여 머신러닝과 공정 개선에 활용합니다. 미래 자동화는 이러한 융합 기술을 더 많이 선보이며, 소비자에게 공급망 프로세스를 더욱 향상시킬 최첨단 자동화를 제공할 것입니다.