협동 로봇: 인간-기계 상호작용의 혁명

협동 로봇 소개

2008년 유니버설 로봇(Universal Robots)이 덴마크의 산업용 플라스틱 및 고무 공급업체인 리나텍스(Linatex)에 최초의 협동 로봇(코봇)을 판매했습니다. 이 로봇은 기업이 자동화를 작업장에 통합하는 방식에 대한 모든 선입견을 깨뜨렸습니다. 협동 로봇은 심각한 사고나 중상 위험 없이 정의된 공간에서 인간과 직접 협업합니다. 코봇의 매력은 협업 기능뿐만 아니라 빠른 설치와 투자 수익률(ROI)에도 있습니다. 협동 로봇 시리즈는 다양한 산업 분야로 확대되어 기술 발전을 이끌고 비제조 분야에도 도입되고 있습니다.

출시 후 협동 로봇 부문은 시장에서 폭발적인 성장을 보였습니다. 2019년 협동 로봇의 글로벌 매출은 6억 6,990만 달러로, 그해 22,459대가 출하되었습니다. 시장은 성공을 이어갔으나 코로나19 글로벌 팬데믹으로 인해 로봇 시장 전체와 마찬가지로 수요가 급감했습니다. 그러나 시장은 상당한 반등을 예측하며 2021년에 20%라는 가장 높은 성장률을 기록할 것으로 전망됩니다. 협동 로봇의 혁신적인 설계는 산업용 로봇의 장점을 제공하면서 유연성, 안전성, 경제성을 겸비해 시장에서 가장 인기 있는 로봇이 되었습니다.

이 로봇들이 '협동'적인 이유는?

코봇의 혁신적인 설계는 작업자가 협업 공간에서 로봇과 안전하게 상호작용할 수 있게 하며, 부상이나 손상 위험을 최소화합니다. 코봇은 둥근 설계, 안전 등급 정지 모니터링, 힘 제한, 핸드 가이드 프로그래밍, 콤팩트한 본체로 높은 안전 기준을 달성합니다. 협동 로봇의 정지 모니터링 프로그램은 침입을 감지하고 로봇 작업 범위 내에서 정지시킵니다. 예를 들어 작업자가 협업 공간에 진입해 로봇과 상호작용하면 로봇이 작업자가 작업 범위를 벗어날 때까지 완전히 정지합니다. 둥근 설계와 힘 제한은 작업자와의 충돌 시 충격을 완화하여 부상을 최소화합니다.

안전 기능 외에도 협동 로봇은 최첨단이자 사용자 친화적인 프로그래밍 인터페이스를 제공합니다. 작업자는 짧은 교육만으로 협동 로봇을 사용할 수 있습니다. 이 로봇의 프로그래밍은 핸드 가이드 기능(프리드라이브 모드) 덕분에 직관적입니다. 사용자가 로봇을 물리적으로 움직여 원하는 위치를 지정하면 경로가 프로그래밍됩니다. 협동 로봇 기술은 작업 범위가 넓어짐에 따라 더욱 발전할 것입니다.

기술 발전에 따른 코봇 응용 분야 확대

시장 분석가들은 여러 요인으로 협동 로봇 시장이 지속 성장할 것으로 예상합니다:

• 자격을 갖춘 노동자 부족(제조 기술 격차)
• 더 많은 산업의 협동 자동화 투자
• 제품 수요 증가
• 자동화 공정의 유연성 필요성

중소기업(SMB)이 협동 로봇의 최대 구매자입니다. 코봇의 낮은 가격대와 적은 초기 투자는 자연스럽게 더 나은 ROI로 이어집니다. 빠른 통합과 유연성으로 중소기업은 생산 시간 중 가동 중단과 비생산 활동을 줄일 수 있습니다. 협동 자동화 발전으로 새로운 산업이 코봇을 활용한 로봇 응용 분야에 투자하고 있습니다. 그중 자동차와 전자 산업이 가장 큰 협동 로봇 사용 산업이 될 것으로 예상됩니다.

기업들은 높은 정밀도가 요구되는 반복 작업에 협동 로봇을 활용합니다. 협동 로봇이 수행하는 가장 인기 있는 3대 응용 분야는 자재 핸들링, 조립, 픽 앤 플레이스로, 2019년 협동 로봇 매출의 71.9%를 차지했으며 2024년에는 62.7%를 차지할 것으로 예측됩니다. 그러나 새로운 산업의 코봇 투자로 제조 외 분야에서도 다양한 응용 분야 실험이 이루어지고 있습니다. 의료 산업에서 코봇이 수술 보조 및 기타 의료 분야에 활용되는 것이 좋은 예입니다. 코봇의 기타 일반적인 응용 분야로는 조립, 디스펜싱, 마무리, 머신 텐딩, 자재 핸들링, 용접, 자재 제거, 품질 검사 등이 있습니다.

코봇이 귀사에 적합한가요?

협동 로봇은 그만한 이유로 인기가 높지만, 모든 상황에 적합하지는 않습니다. 협동 자동화를 고려하는 기업은 먼저 자동화할 작업, 충족해야 할 요구 사항, 솔루션 위험 평가, 자동화 솔루션 공급업체와의 상담이 필요합니다. 자동화 솔루션 투자 시 많은 요소를 고려해야 합니다. 코봇 기술이 가속화되고 있지만 여전히 한계가 있습니다. 콤팩트하고 슬림한 설계로 인해 산업용 로봇 대비 페이로드와 리치가 작습니다. 일반적인 협동 로봇은 3~16kg 페이로드만 처리 가능하며, 최대 35kg까지입니다. 또 다른 한계는 제한된 속도입니다. 안전이 최우선이므로 작업자 보호와 충돌 위험 제한을 위해 속도가 낮춰집니다. 협동 자동화가 귀사에 적합한지 판단하기 위해 다음 질문에 답해 보세요:

• 자동화의 목표는 무엇인가?
• 시설이 작업자에게 안전하고 쾌적한가?
• 자동화할 공정이 고정적인가, 변경 가능한가?
• 솔루션이 수작업 공정을 지원하는가, 전체 제조 라인을 자동화하는가?
• 자동화 장비를 위한 공간은 얼마나 있는가?
• 장기 성장을 위한 확장성 요구 사항은 무엇인가?
• 페이로드, 리치, 정밀도, 사이클 타임 요구 사항은 무엇인가?

이 모든 질문에 답한 후 자동화 솔루션 공급업체와 상담하여 옵션을 저울질하고 가장 유익한 솔루션을 결정하세요.

협동 로봇은 지난 몇 년간 정당한 이유로 큰 인기를 얻었습니다. 자동화 기술 발전으로 다양한 응용 분야에서 유용해지고, 합리적인 초기 투자로 제조 및 비제조 산업 전반에서 선호되고 있습니다. 그러나 모든 자동화 솔루션과 마찬가지로, 협동 로봇이 귀사에 최적인지 결정하기 전에는 조사와 전문가 상담이 필수입니다.