제조 자동화 마스터하기: 전략, 이점, 인더스트리 4.0 인사이트

코로나19 팬데믹의 영향이 광범위했다는 말은 과소평가입니다. 제조 부문을 포함해 팬데믹의 영향을 받지 않은 산업은 거의 없습니다. 많은 부문이 팬데믹 이전부터 인더스트리 4.0의 이점을 수용하고 있었지만, 지난 해에는 제조 분야에서 자동화의 극적인 증가를 보았습니다.

팬데믹과 글로벌 노동력 부족에 직면해 많은 제조업체는 봉쇄와 사회적 거리두기 프로토콜로 인해 빈 공장이나 교대 근무 차질을 겪었습니다. 이로 인해 스마트 기술, 원격 모니터링, 실시간 데이터 수집, 자동화를 생산 공정에 도입하여 채용 문제를 상쇄하면서 팀의 생산성과 효율성을 높이는 수단으로 삼았습니다.

제조 부문에서 자동화의 이점은 팬데믹이 진정된 후에도 지속될 가능성이 높습니다. 영리한 제조 파트너는 가능한 한 자동화를 활용하는 것이 경쟁에서 앞서고 비즈니스 프로세스를 최적화하는 열쇠임을 알고 있습니다. 이 글에서는 제조 산업에서 자동화가 어떤 모습일 수 있는지 탐구하고 자동화의 힘을 아는 제조 회사와 파트너십을 맺는 주요 이점을 강조합니다.

제조 자동화의 주요 형태

제조 분야의 자동화에는 고정, 유연, 프로그래밍 가능의 세 가지 주요 유형이 있습니다.

고정 자동화(Fixed Automation)

고정 자동화 또는 '하드 자동화'는 일반적으로 대량 생산 수요와 전용 작업에 특화된 장비를 갖춘 생산 환경에 구현됩니다. 일반적으로 대부분의 고정 자동화 솔루션은 개별 기계에 배포되며, 기계가 수행하는 작업 순서는 사전 설정되고 유한합니다.

고정 자동화는 관련된 높은 생산량이 장비와 공정 전환을 경제적으로 허용하지 않기 때문에 동일한 부품의 대량 제조에 이상적입니다. 고정 자동화 시스템을 변경하려면 기계를 정지시키고 엔지니어가 수동으로 툴링을 교체해야 하는 경우가 많습니다. 이 다운타임은 생산 비용과 시간을 크게 증가시킵니다. 따라서 소량 생산 런, 치수나 특징이 변경되는 부품, 수명주기가 짧은 부품은 고정 자동화보다는 프로그래밍 가능 자동화 시스템에 더 적합합니다.

고정 자동화 솔루션의 예로는 자동 조립 기계, 머신 트랜스퍼 라인(자동차 제조에 자주 사용), 자재 취급 컨베이어 시스템, 도장 또는 코팅 공정 등이 있습니다.

프로그래밍 가능 자동화(Programmable Automation)

프로그래밍 가능 자동화 시스템은 전자 제어를 사용해 기계 구성과 작업을 조정할 수 있게 합니다. 이를 통해 팀은 기계를 재프로그래밍하고 작업 순서를 변경해 부품을 배치 단위로 만들 수 있습니다. CNC(컴퓨터 수치 제어) 기계는 프로그래밍 가능 자동화의 일반적인 예입니다.

프로그래밍 가능 자동화의 장점은 장비가 최소한의 툴링 전환으로 다양한 부품을 제조하도록 특별히 설계되어 배치 수량이 수십 개에서 수천 개까지 다양할 수 있다는 것입니다.

유연 자동화(Flexible Automation)

유연 자동화 시스템은 프로그래밍 가능 자동화의 확장입니다. 이 고도로 적응 가능한 시스템은 네 가지 구성요소를 가집니다 — 부품 가공 기계(일반적으로 CNC 가공 공구), 자재 취급 시스템, 중앙 컴퓨터 제어 시스템, 인간 입력. 이 시스템들은 자재 취급 시스템을 통해 여러 기계를 연결하고, 인간 운영자는 컴퓨터 코드나 HMI(휴먼 머신 인터페이스)를 통해 명령을 입력하여 중앙 제어 보드에서 생산과 작업을 관리할 수 있습니다. 고정 시스템과 유연 시스템의 주요 차이점은 후자가 동시에 여러 부품을 처리하는 데 더 적합하다는 것입니다.

유연 자동화 시스템의 입력이 작업별로 변경되므로 이러한 시스템은 종종 네트워크화되어 원격 모니터링과 제어를 가능하게 하고 컨트롤러와 기계 간 물리적 근접성의 필요성을 없앱니다. 유연 자동화 시스템은 수동 개입 없이 공구 교체를 자동으로 실행할 수 있지만, 유사한 공구 세트로 생산할 수 있는 부품으로 생산을 제한해야 합니다. 유연 자동화는 저~중량 생산, 높은 제품 다양성, 수요 변화가 예상되는 상황에 적합합니다.

유연 자동화 시스템은 화학 처리와 철, 강철, 알루미늄 등 일반 금속 생산에 흔히 사용됩니다.

제조 자동화의 이점

자동화는 제조업체에 다양한 이점을 제공하며, 이는 고객과 파트너에게도 전해집니다.

로봇과 자동화는 부품 간 및 작업 전반에 걸쳐 훨씬 더 높은 효율성과 일관성을 제공할 수 있습니다. 자동화 솔루션은 수동 작업의 필요성을 최소화하여 인건비를 줄이는 동시에 인력 생산성을 높입니다. 이는 부품 비용을 낮추고 생산 일정을 단축하여 고객에게 유리하게 작용합니다.

그뿐만 아니라 더 효율적인 공정과 짧은 일정은 제품 팀에게 제품 설계와 생산에 더 많은 시간을 주어 더 높은 품질의 부품을 만듭니다. 자동화는 자재 낭비를 최소화하고 제조 공정에서 인적 오류를 제거하여 궁극적으로 생산 공정의 안전성을 개선할 수 있습니다.

마지막으로, 일부 제조 공정은 실제로 수동으로 수행하기 불가능합니다. 급속 시제품 제작과 집적 회로 제조는 손으로 달성할 수 없는 기하학적 및 공차 요구사항에 의존하는 많은 공정의 예로, 이러한 경우 자동화가 필수적입니다.

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생산에 자동화 시스템을 통합하는 것의 상당한 이점을 고려할 때, 제품 팀은 부품 설계, 기계 작업 순서, 기타 공정을 최적화할 올바른 도구와 솔루션을 가진 제조업체와 파트너십을 맺는 것이 바람직합니다.

Fast Radius에서는 최첨단 기술 발전이 우리 작업의 품질과 효율을 개선하는 열쇠라고 믿습니다. 우리는 매번 우수한 부품을 얻도록 보장하는 도구, 기술, 전문성을 갖추고 있습니다. 시작할 준비가 되셨나요? 지금 문의하세요.

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