EMO 2019 5대 시사점: 자동화와 자율 제조, 로봇이 주역으로 부상

격년 EMO 전시회, 세계 최대 공작기계 무역 박람회가 지난주 독일 하노버에서 열렸습니다. वहां 있던 한 공작기계 회사 임원이 즉석에서 우리가 경험한 것에 대한 적절한 평을 했습니다. "기계 도구가 있는 로봇 쇼 같아."라고 그는 말했습니다. 과장이긴 하지만 올해 쇼에서 가장 눈에 띄게 드러난 인식을 포착했습니다: 로봇이 어디에나 있었습니다. 로봇이 이제 단순히 수용되는 게 아니라 필수가 된 지점에 도달한 듯합니다. 쇼 전반의 전시업체들이 제조업체들이 지금 요구하는 것에 대한 같은 인식을 전달하는 듯했습니다: 자동화.

EMO는 2,200개 이상 전시업체, 48개국, 거의 200만 평방피트 전시 공간으로 철저히 커버하기엔 너무 큰 이벤트입니다. 쇼에서 제시되는 것의 일부만 볼 수 있을 뿐입니다. 실제로 데릭 콘 편집장과 브라이스 엘리스 발행인, 저까지 셋이 EMO에 있었지만 총합해도 일부만 볼 수 있었습니다.

그래도 거의 일주일 전체를 이 중요 이벤트에서 보냈고, 2년 전에도 참석했었습니다. 두 쇼 에디션 간 차이점을 기록하면 제조 기술과 사용자가 그 사이 어떻게 움직이거나 변했는지 가늠할 수 있습니다. 즉, EMO가 지금 어디에 있거나 어디로 향할지 엿보게 했습니다. 그런 정신으로 EMO 2019 인상 몇 가지를 공유합니다:

1. 로봇이 대세: 공작기계 제조사들이 머신+자동화 단일 소스 제공

공작기계 공급업체들이 기계와 부품 핸들링 둘 다 단일 소스로 제공해 자동화 필요한 제조업체 지원합니다. 이는 저비용 자동화에도 적용됩니다. EMO는 Hurco가 최근 인수한 로봇 자동화 공급업체 ProCobots와 함께 전시한 첫 쇼였습니다.

대형 공작기계 제조사들이 대형 전시 공간에서 가져온 기계 모델 수를 줄이는 대신 지속 운영에 적합한 다양한 자동화 시스템을 더 많이 전시했습니다. 공작기계 공급업체들은 자사 기계의 무인/라이트아웃 시스템 내 생산 역량을 전달하고자 했으며, 많은 경우 자동화 장비도 공작기계처럼 서비스와 지원 뒷받침할 것임을 고객에게 확신시키고자 했습니다.

중요하게, 자동화 기술 발전이 더 정교한 애플리케이션뿐만 아니라 이제 저비용 애플리케이션으로도 이동했습니다. 협동로봇이 쇼 전반에 흔했습니다. 공작기계 공급업체뿐만 아니라 툴링과 게이징 시스템 공급업체들도 과거엔 가치 너무 낮거나 빈도 너무 낮아 로봇 정당화 어려웠던 작업 자동화 가능성 시연했습니다.

저비용 로봇이 더 단순하고 덜 빈번한 작업 자동화 문 엽니다. Rego-Fix가 로봇이 툴홀더/툴 셋업 조립과 분해 수행할 수 있게 설계한 PowRgrip 프레스핏 툴홀딩 시스템 새 버전 소개했습니다.

2. 인더스트리 4.0 진화: 용어는 퇴조했지만 데이터 활용은 진전

표면적으로 인더스트리 4.0은 이전 에디션 대비 EMO 2019에서 후퇴한 듯 보였습니다. 발표와 사이니지에서 훨씬 덜 보였고, 이 용어를 자랑거리로 내세우는 회사도 적었습니다. '인더스트리 4.0' 용어는 버즈워드로서 일부 힘을 잃었습니다. 하지만 관련 제조 데이터 수집과 연결 시스템을 통한 활용이라는 '아이디어'는 계속 진전 중입니다.

센서, 연결, 데이터 공유, 데이터 분석이 제조 장치와 시스템을 더 반응성 있게 하거나 전체 역량 활용을 더 쉽게 만드는 방식이 너무 다양해 일반화하기 어렵습니다. 예 하나만 들자면: 측정 기술 회사 Renishaw가 Renishaw Central 시스템 시연했는데, 숍 전반 게이지 결과를 실시간 뷰로 집계해 온도 같은 다른 주변 효과 트렌드와 비교합니다. 집계와 그 잠재적 파워가 흥미로운 점 드러냅니다: 이 잘 알려진 계측 회사가 측정 기기 생산자일 뿐만 아니라 (아마 더 중요하게) 실행 가능한 데이터 제공 사업에도 있단 사실. Central 시스템이 다음 단계 예시: 올바른 조치 식별 위해 데이터를 해석하는 도구.

VDW가 Umati, 공작기계 데이터 공유 표준 소개. 쇼 전반 기계가 Umati로 구현된 원격 시스템으로 실시간 모니터링됐습니다. 기존 공작기계 데이터 표준이 있는데 이 표준의 영향이나 역할은 뭘까요?

쇼에서 제조 연결성 관련 가장 주목할 만한 발전은 Umati의 작동 데뷔였습니다. VDW(독일 공작기계제조협회)가 공작기계와 컨트롤 시스템 제조사 그룹과 파트너십으로 개발한 공작기계 간 데이터 공유 표준. 쇼 전반 다양한 기계가 Umati 기반 원격 시스템으로 실시간 모니터링됐습니다. 이 표준 도입이 미칠 영향은 불분명한데, 동일하거나 유사한 목적으로 이미 존재하는 표준—MTConnect—가 있기 때문입니다. MMS는 수년간 MTConnect 표준 발전을 보도해왔고 그 가치를 주장해왔으므로 우리 시각이 편향될 수 있습니다. 하지만 또 다른 표준 도입은 모순처럼 보이고, 유망한 발전인 만큼 우려스러운 발전이기도 합니다. 여러 표준은 진짜 표준이 없고 장비 제조사들이 선택하거나 병렬 지원해야 하는 여러 경쟁 프레임워크만 있다는 뜻이니까요. Umati가 제조업체에 제공할 것과 가져올 가능성—그리고 더 확립된 표준과 어떻게 다를지—은 지켜봐야 합니다.

3. 절삭 공구용 적층 제조: 내부 냉각 채널로 수명 50% 향상

적층 제조로 만든 LMT 밀링 커터 바디는 구부러지고 분기하는 내부 채널로 필요한 곳에 정확히 쿨런트 흐름 전달. 테스트 절삭에서 더 효과적인 쿨런트 전달이 티타늄 밀링 시 공구 수명 50% 개선으로 이어짐 발견.

한 의미에서 적층 제조(AM)는 EMO 주요 부분 아닙니다. 다양한 공작기계 제조사들이 전시 일부로 적층 오퍼링 보여주고, 적층 전용 영역은 홀 한 부분의 작은 일부에 불과합니다. 하지만 다른 의미에서 AM은 EMO 주요 부분입니다. 올해 컨벤셔널 금속가공 기술의 핵심 요소인 절삭 공구에 상당한 영향 미치는 게 보였습니다.

의도적으로 찾지 않아도 쇼에서 절삭 공구 공급업체들이 적층 제조로 만든 새로운 툴링 구성요소들—이전엔 불가능했던 것들—을 보여주는 예를 계속 발견했습니다. 어떤 경우엔 적층으로 우수한 강도-중량비의 커터 바디 구현해 기계 내 빠른 이동이나 채터 없는 고속 회전 절삭 가능하게 했습니다. 더 많은 경우엔 AM이 관통 냉각 유체 채널 구현 수단으로 공구 수명 개선에 가장 효과적인 곳에 정확히 쿨런트 흐름 전달하게 했습니다.

모든 주요 AM 기술 공급업체가 EMO에 전시하진 않지만 SLM Solutions는 전시한 곳 중 하나. 여기서 보이는 부가티 브레이크 캘리퍼는 적층으로 만들어졌지만 이 부품 마무리는 가공 과제 제시했습니다.

 

적층이 툴링 가능성 개선하면 툴링도 AM 약속에 필수적일 수 있습니다. EMO 전시한 주요 AM 기술 공급업체 중 하나인 SLM Solutions. 회사가 적층으로 만든 브레이크 캘리퍼 보여줬는데 두 툴링 전문업체 Benz와 Haimer가 이 비디오에서 설명하듯 가공 과제 제시했습니다.

 

4. 자동차 산업 변화: 하이브리드/전기차로 전환, 가공 부품 수 감소

여기 신구 자동차 부품. Renishaw 전시 장면에서 프로빙되는 부품은 하이브리드 자동차 하우징. 회사가 측정 데이터를 종합적 그림으로 통합해 근본 원인과 적절한 조치를 더 명확하게 하는 Renishaw Central 소프트웨어 시연했습니다.

제조 기술 변화뿐만 아니라 자동차 산업 변화도 쇼에서 보였습니다. 하이브리드와 전기차가 자동차 산업 생산에서 차지하는 비중 증가가 금속가공 기술 공급업체에 영향을 미칩니다. 전기차 가공 부품이 기존 차와 다르기 때문입니다. 많은 공작기계 제조사들에겐 우려되는 점이 전기차 가공 부품이 더 적다는 것입니다.

이 사진이 이 글 두 인상을 보여줍니다. 적층 제조로 전기차 모터 하우징 내경 고속 정밀 가공용 툴 제작. 공작기계 공급업체 Makino가 이 툴 개발해 자사 a51nx 머시닝 센터 내에서 시연했습니다.

따라서 자동차 산업 연관 공작기계 전시업체들 일부는 항공우주 등 다른 산업 오퍼링 강조. 다른 공작기계 제조사들은 전기차 부품인 모터 하우징 등 효율적 생산 능력 강조.

5. 자율 제조가 온다: 고정 자동화 넘어 자율 이동 로봇으로

마지막 인상은 정말 예측에 가깝습니다: 미래 머신숍은 고정 자동화—한곳에 머무르거나 고정 트랙 따라 움직이는 로봇—뿐만 아니라 자율 자동화, 즉 플랜트 내 자유롭고 안전하게 길찾기 하는 자동화 장치에도 의존할 것입니다. EMO 전반에서 자율 모바일 코봇 다수 예시가 운영되며 도구와 부품을 스테이션 간, 기계 간 필요에 따라 사람 없이 운반하는 효율적이고 유연한 수단 시연했습니다. 이런 독립 이동 로봇이 많진 않았습니다—이 장치들을 호기심 거리가 아닌 주류 제품으로 만들기엔 충분히 적은 수—but 약속을 입증하고 검증하기엔 충분했습니다.

자동화된 미래의 숍? Doosan이 자율 자동화 시연한 전시업체 중 하나. 여기 독립 로봇이 머시닝 센터, 선반, 검사 포함 셀 스테이션들 사이 부품 운반.

말했듯 자율이 오고 있고, 사실 이번 쇼에서 고정 로봇 만연이 그 예측에 자신감 줍니다. 로봇 자동화 전반이 주요 금속가공 쇼에서 항상 주류였던 건 아닙니다. 공작기계 서비스하는 로봇 애플리케이션도 한때 호기심 거리였습니다. 하지만 결국 호기심은 해소되고, 결국 논증은 성립됩니다. 가공 공정 서비스와 자동화를 위한 로봇 사용은 운명적으로 자기 자리 차지할 좋은 아이디어였고, 이제 그 운명이 실현됐습니다. 이를 인식하고 올해 EMO에서 너무 좋아서 미래 주류 제조 파트가 안 될 수 없는 아이디어를 찾았습니다. 자율 제조가 그것입니다. 미래 어느 EMO에서 우리가 이게 '자율' 로봇 쇼 아닌지 농담하게 될지도 모릅니다.