한국생산기술연구원이 추진하고 있는 로봇 엔지니어링 서비스 사업이 활기를 띄고 있다. 로봇엔지니어링 서비스 사업은 로봇자동화 시스템을 구축 및 활용하고 있는 중소제조기업을 대상으로 애로기술을 지원하고, 로봇 도입을 희망하는 중소제조기업들에게 공정분석 설계 등 컨설팅 서비스를 제공하는 것을 목표로 한다. 한국생산기술연구원은 전담기관인 한국로봇산업진흥원 ‘로봇 활용 중소제조공정혁신 지원사업’의 지원을 받아 지난 2016년부터 이 사업을 추진해오고 있다. 이 사업은 성숙기에 접어들지 못한 국내 로봇 엔지니어링 컨설팅 사업을 활성화하고, 중소제조기업들의 경쟁력 제고에 일조하고 있다는 평가를 받고 있다. 한국생산기술연구원이 중심이 되어 추진하고 있는 로봇엔지니어링 서비스 사업의 현황과 적용 사례 등을 3회에 걸쳐 살펴본다(편집자)

순서

1. 로봇엔지니어링 컨설팅 사업의 현황
2. 표준공정 모델 사업
3. 컨설팅 사례

로봇엔지니어링 사업은 한국로봇산업진흥원이 전담기관이며 한국생산기술연구원이 위탁기관이다. 산학연 협의체가 구성되어 있으며 한국기계연구원이 참여기관으로 되어 있다. 한국로봇산업진흥원이 추진하고 있는 '로봇활용 중소제조 공정혁신 사업'의 일환으로 추진되고 있다.

▲ 로봇 엔지니어링 컨설팅 서비스 사업 추진 체계

한국생산기술연구원은 로봇 엔지니어링 컨설팅 사업을 크게 ▲로봇 자동화시스템 구축 및 활용에 관련된 현장 애로 기술 컨설팅 ▲로봇 도입을 위한 공정 분석 및 설계 등의 기술지원을 위한 컨설팅 ▲공정분석 시뮬레이터 운영 및 지원 등으로 구분해 지원하고 있다. 기존 생산 공정 분석->로봇자동화 공정 재설계->시뮬레이션 등 기술지도를 실시한다. 이를 통해 제조 현장의 작업환경 개선, 생산성 향상, 신뢰성 확보 등을 기대하고 있다.

생산기술연구원은 특히 비정형 생산 공정 분석을 통한 개선 사항 도출 및 검증, 제품 불량률 감소를 위한 신뢰성 향상 방안 등 중소제조기업의 생산성 향상을 위한 기업 맞춤형 서비스를 제공한다는 목표를 제시하고 있다. 중소기업 제조현장의 애로 기술 해결 지원을 위해 산학연 전문가를 섭외해 고급 기술인력이 부족한 중소제조기업의 로봇자동화 시스템 도입 및 활용을 지원한다.

생산기술연구원은 한국기계연구원과 협력해 표준공정모델 개발도 추진하고 있다. 중소제조 분야별 대표 로봇자동화 공정을 위한 솔루션 모델을 발굴한다는 계획이다. 제조공정 자동화를 희망하는 중소제조기업의 자동화 공정 구축에 참고가 되는 가이드를 제공하고, 중국 등 해외에 관련 공정 수출시 기본 모델로 활용할 수 있도록 하겠다는 전략이다.

올해 컨설팅 지원사업은 지난 5월 접수를 받아 내년 2월까지 추진한다. 추진 절차를 보면 다음과 같다.

▲ 사업 추진 절차

생기원은 컨설팅 사업을 지원하기위해 대학, 출연연구원, 로봇업체 등 전문가를 중심으로 컨설팅 협의체를 운영하고 있으며, 자문회의도 빈번하게 하고 있다.

생기원은 컨설팅 협의체 전문가들과 협력해 그동안 KH바텍(휴대폰 외장재 가공공정 자동화),서울산업(자동차 부품 가공공정 자동화), 성일튜브(고압 연료용 튜브 가공공정 자동화), 케이푸드(냉동홍시 생산공정 자동화), 흥일기업(방산업체 용접공정 자동화), 화신정공(애로기술 공정분석 및 최적와), 청호클렌징(물티슈 포장공정 자동화) 등 기업을 대상으로 컨설팅 서비스를 제공한 실적을 갖고 있다. 지난해 실적과 올해 계획안은 다음과 같다.

▲ 사업 추진 현황

올해 생기원은 선정 기업의 현장 애로 기술 지원 및 로봇 도입 희망 기업의 로봇 도입 타당성 검토를 30건 정도 실시한다는 계획을 세워놓고 있다. 지난해에는 애로 기술 지원 3건, 로봇 도입 희망 기업 로봇 도입 타당성 검토가 25건이었다. 현장 애로 기술 기구부 설계(그리퍼,지그 등), 공정 설계 및 최적화, 가공칩 및 절삭유 제거를 위한 에어블로잉 기술, 도금공정 자동화를 위한 표면 처리기술, 용접 기술 등을 대상으로 컨설팅했다. 컨설팅은 보통 3~4개월 정도 소요된다.

▲ 프레스 공정의 로봇 자동화를 추진하고 있는 업체

▲ 프레스 공정 로봇 도입후 효과 분석

로봇도입 타당성 검토는 2017년 로봇활용 중소제조 공정혁신 지원사업에 참여하지 않는 중소 중견 제조기업의 로봇 도입 타당성을 전문가 및 로봇 SI기업을 통해 검토한다. 수작업으로 수행하던 기존 공정분석 및 로봇 자동화 시스템 설계 등을 지원한다.

생산 C/T(사이클 타임), 인건비, 원가절감, 불량률, 투자 수익률, 공간 활용 등을 비교해 수요기업의 로봇 도입 타당성을 검토하고 있다. 공정분석 시뮬레이션도 컨설팅 사업의 주요 지원 사항 가운데 하나다. 로봇자동화 시스템 특성상 구축후 변경이 어렵기 때문에 시뮬레이션을 통해 가상으로 로봇과 주변장치들간의 간섭이나 생산 C/T 등을 미리 예측해 검토할 수 있도록 생기원내 공정 분석 시뮬레이션을 구축해 서비스하고 있다.

<인터뷰> 한국생산기술연구원 이상무 박사

▲그동안 생기원이 진행한 로봇엔지니어링 서비스 사업의 주요 성과를 말씀해주십시오.

로봇엔지니어링 컨설팅 서비스는 ‘로봇활용 중소제조 공정혁신 지원사업(전담기관:한국로봇산업진흥원)’에서 지원받아 중소제조기업을 대상으로 로봇도입 및 활용시 발생하는 애로기술 지원과 로봇도입 타당성 검토를 컨설팅하기 위한 것으로 2016년부터 시작되었습니다.

로봇자동화시스템 구축에 관련된 다양한 분야의 산·학·연 전문가 및 로봇 SI기업들과 협조를 통해 2016년도에는 25건의 컨설팅을 실시하였고 2017년도는 10월까지 34건의 컨설팅을 진행 중입니다.

자동차부품, 등기구, 물티슈, 가구, 식료품, 주방기구, 신발 등 다양한 품목을 생산하는 중소제조기업들이 컨설팅을 받았으며 그리퍼, 지그 등의 기구부 설계 자문부터 공정 최적화에 이르기까지 로봇자동화시스템 구축과 관련하여 다양한 분야의 전문적인 기술지원을 제공하고 있습니다.​ 특히, 막연하게 로봇자동화를 희망했던 중소제조기업들이 컨설팅을 통해 전문가로부터 기술적 도움을 받아 사업화를 구체화할 수 있었고 로봇SI기업들도 본 사업에 참여함으로써 잠재적인 고객을 확보할 수 있는 기회가 되었습니다. 그 결과 컨설팅 후 정부지원 사업이나 자체투자사업으로 컨설팅 받은 내용을 토대로 사업을 추진하는 사례들이 늘어나고 있습니다.

▲ 로봇 엔지니어링 서비스를 받은 수혜기업들의 반응은 어떻습니까.

일부기업을 제외하고 대부분의 중소제조기업들은 고급 연구인력이 없고 단순 생산인력도 부족한 상황입니다. 로봇엔지니어링 컨설팅 서비스를 시작한지 불과 1년 정도 지났으나 컨설팅 지원요청이 점차 증가하고 있으며 컨설팅에 대한 만족도가 높은 편입니다.

컨설팅 초기에는 막연하게 로봇자동화구축이 현재 문제점들을 모두 해결해줄 수 있는 것처럼 생각하여 의뢰하는 경우가 많았는데, 전문가 컨설팅을 통해 자동화구축에 대한 정량적이고 체계적인 검토를 하면서 컨설팅 내용이 구체화되고 공장 전체에 대한 자동화컨설팅으로 확대되는 경우도 많아졌습니다. 로봇자동화시스템 도입은 초기비용도 적지 않고 한번 구축되면 가동율이 높아야 효과가 큰데 본 컨설팅을 통해 수요기업들이 보다 신중하게 사업화를 고민하면서 실수요가 증가한 것도 좋은 현상입니다.

▲ 그간의 성과를 바탕으로 앞으로 향후 이 사업에서 개선할 점이 있다면 무엇이라고 생각하십니까.

컨설팅에 대한 수요는 많고 컨설팅의 질적/양적 확대에 대한 요구가 많습니다. 그러나 산업용 로봇 관련 국내 전문가를 확보하는 것이 쉽지 않고 컨설팅 수요가 급증하는데 필요한 예산은 오히려 줄어들고 있어 사업을 수행하는 것이 쉽지 않은 상황입니다.

보다 체계적이고 내실 있는 사업 수행을 위해서는 정부 지원이 확대되어야 할 것이며 전문가들의 적극적 참여가 필요합니다. 그리고, 현재의 컨설팅은 기술자문에 그치고 있는데 수요가 많은 기술에 대해서는 별도의 예산을 확보하여 개발하는 것이 필요합니다.

▲ 국내 로봇엔지니어링 서비스 사업의 현주소를 평가해주시고 국제 경쟁력을 제고할 수 있는 방안은 무엇이라고 보십니까?​

로봇엔지니어링 컨설팅 서비스의 핵심은 로봇을 활용하여 고객이 원하는 자동화시스템을 구축하는 것입니다. 그러나, 국내 로봇기업이나 로봇SI기업은 규모가 영세하고 로봇 종류나 성능에서 매우 제한적이며 중소제조기업의 요구사항이나 눈높이에 미치지 못하고 있습니다.

고객이 원하는 시스템에 필요한 국산 로봇을 구입하기가 쉽지 않고 자동화시스템 구축을 해줄 SI기업을 찾는 것도 쉽지 않은 상황입니다. 이를 해소하기 위해서는 먼저 국내 로봇기업이 다양한 종류의 로봇을 개발하고 성능도 해외 로봇제품과 유사한 수준까지 끌어올리는 것이 필요하며 로봇SI기업도 기존에 해오던 분야 뿐 아니라 새로운 분야에 도전하기를 두려워하지 않고 고객의 요구에 적극 대응할 수 있어야 합니다. 예를 들어 조립공정 등에서 협동로봇에 대한 관심과 요구가 많지만 국내 중소제조업체에 구축한 사례를 찾기 어렵습니다.

▲ 로봇엔지니어링 서비스 사업과 관련해 해외에서 벤치마킹할 부분이 있다면 무엇입니까?

일본, 프랑스 등의 경우에 제조현장에 로봇을 도입할 경우, 정부에서 보조금을 지원해 주는 사업은 시행된 적이 있습니다. 그러나 우리처럼 로봇 도입전에 로봇도입의 필요성, 타당성 검토 등을 자문해 주는 로봇엔지니어링 서비스는 없는 것으로 파악되고 있습니다. 해외에서 벤치마킹 하기보다는 우리나라에 맞는 서비스를 개발하는게 중요하다고 봅니다.

▲ 향후 로봇엔지니어링 서비스 사업의 발전을 위해 준비중인 것이 있습니까.

자동화 의사는 있으나, 로봇 도입이나 자동화에 대한 막연한 두려움이나 경험, 정보 부족 등으로 추진하지 못하는 중소제조기업들에 대해 로봇자동화를 위한 컨설팅역할을 수행하는 (가칭)로봇엔지니어링센터 설립 등을 통해 국내 중소제조기업의 경쟁력 강화에 기여하고자 합니다.