한국생산기술연구원은 ‘로봇활용 중소제조 공정혁신 지원사업(전담 기관:한국로봇산업진흥원)’의 지원을 받아 로봇엔지니어링 컨설팅사업을 지난 2016년부터 추진해오고 있다. 이 사업은 중소 및 중견 제조기업을 대상으로 로봇 도입 및 활용시 발생하는 애로기술 지원과 로봇 도입의 타당성에 관해 컨설팅 서비스를 제공하는 것을 주요 내용으로 하고 있다.

중소·중견 제조기업의 애로기술 지원 및 공정 분석, 로봇자동화시스템 설계 등에 관한 컨설팅 서비스를 제공해 공정 혁신 및 로봇 도입 효과 증대를 꾀한다는 목표다. 이 사업은 성숙기에 접어들지 못한 국내 로봇 엔지니어링 컨설팅 사업을 활성화하고, 중소제조기업들의 경쟁력 제고에 일조하고 있다는 평가를 받고 있다. 한국생산기술연구원이 주축이 되어 추진하고 있는 로봇엔지니어링 컨설팅 사업의 개요와 적용 사례 등을 3회에 걸쳐 살펴본다(편집자).

순서

1)로봇엔지니어링 컨설팅 사업의 개요와 적용 사례(대동산업)

2)로봇엔지니어링 컨설팅 사업 적용 사례(클래드코리아)

3)로봇엔지니어링 컨설팅 사업 적용 사례(위너텍)

한국생산기술연구원이 추진하는 로봇엔지니어링 컨설팅 사업은 크게 ▲로봇자동화시스템 구축 및 활용에 관련된 현장 애로기술 컨설팅 ▲로봇 도입을 위한 공정분석 및 설계 등의 기술지원을 위한 컨설팅 ▲공정분석 시뮬레이션 지원 등으로 구성되어 있다.

지원대상은 애로기술 지원의 경우 로봇활용 중소제조 공정혁신 지원사업 참여기업이며, 공정분석 및 설계 지원의 경우 로봇도입 희망기업 (중소/중견 제조기업)이다. 컨설팅 서비스 대상에 선정되면 로봇 전문가와 로봇SI 기업 관계자들이 수요 기업과 함께 협의를 진행하면서 바람직한 대안을 모색하게 된다. 중소기업들은 로봇자동화 시스템을 도입하고 싶어도 사내에 로봇 자동화 분야 전문가들이 없어 효과적인 로봇 자동화 도입에 어려움을 겪고 있는데, 로봇엔지니어링 컨설팅 사업이 이런 목마름을 해소해주는 길잡이 역할을 하고 있는 셈이다.

그동안 한국생산기술연구원이 추진한 로봇엔지니어링 컨설팅 서비스 사업의 실적을 보면 2016년에 현장 애로기술 컨설팅 14건, 로봇도입 희망기업 컨설팅 23건 등이며 2017년에는 현장 애로기술 컨설팅 9건, 로봇도입 희망기업 컨설팅 30건 등이다. 지난해에는 현장 애로기술 컨설팅 7건, 로봇도입 희망기업 컨설팅 34건 등으로 나타났다. 이 사업에 참여했던 기업 가운데 3개 기업을 선정해 어떤 공정에 어떻게 도입했는지, 그리고 기대효과는 무엇인지 자세히 살펴본다.

▲로봇엔지니어링 컨설팅 사업 적용 사례(대동산업의 무인이송로봇 도입)

대동산업은 1983년 설립된 타일 전문업체다. 타일 관련 기술개발과 꾸준한 시설 투자로 국내 타일업계를 선도하고 있다. 사내에 디자인 연구소 및 기술 연구소를 설립해 핵심 연구개발 역량을 강화하고 있으며 ‘염전타일 제조용 금형’ 등 6종의 특허를 보유하고 있다.

지난 2003년 생산설비를 전면 교체해 국내 최대 생산능력을 보유하고, 꾸준한 설비투자를 통해 에너지 합리화 폐열시스템 사업장 구축, 전산관리 시스템 구축, 최신 디지털 프린터 장비 신규 도입 등 국내 타일 산업 선진화에 크게 기여했다. 인재 양성을 통한 기업의 성장 발전과 근로자의 자발적 동기 부여를 위해 학습 분임조를 운영하고, 사내 교육 훈련 및 제안 제도 등을 적극 지원해 전직원의 동기 부여 및 자발적 자기개발을 유도해 회사의 성장을 견인하고 있다.

▲ 대동산업 문준섭 대표

대동산업은 무인이송로봇을 도입해 소성로에서 생산된 타일을 박스포장, 팔렛트 적재, 밴딩기, 자동라벨 부착기, 랩핑기, 리프트 등 제품 출하전까지 전부 자동화해 생산성을 높이고 안전사고를 방지해 제조경쟁력을 높이겠다는 전략을 세웠다.

▲ 로봇 도입전 공정

▲ 로봇 도입후 공정

대상 공정은 크게 3부분으로 구성되어 있다. <공정1>은 소성로에서 생산된 제품을 무인이송로봇(10톤*1대)을 이용해 플랫폼에 적재하는 것이다. <공정2>는 적재된 플랫폼을 무인이송로봇(10톤*1대)을 이용해 자동 포장기 공정에 투입해 제품 선별기, 적재기, 박스 포장기, 팔렛타이져를 거쳐 팔렛트에 제품을 적재하는 것이다. <공정3>은 적재된 팔렛트를 무인이송로봇(2.5톤*2대)을 이용해 자동 팔렛트 패킹 공정에 투입하고, 팔렛트 밴딩기, 자동 라벨러, 자동 래핑기, 리더기, 리프트를 이용해 지상으로 반출해 출하 및 적재하는 것이다.

▲ 무인 이송로봇 자동화를 위한 신규 설비 구축

무인이송 로봇은 기존에 구축된 시스템과 통합 관리된다. 무인이송로봇(AGV)과 선별기·팔렛타이저·바코드 라벨러 등을 ERP와 인터페이스 하고 PLC 외 시스템 컨트롤러를 설치했다. 대동산업은 약 20억원을 투자해 자동 포장기 시스템, 자동 팔렛트 패킹 공정 등을 설치하고 포장 공정을 전자동 시스템으로 설치해 무인이송로봇의 성과를 더욱 극대화했다.

대동산업은 무인이송로봇시스템의 도입으로 제품 품질과 원가경쟁력을 높일수 있게 됐다. 국내 타일업계는 중국산 저가 제품과 유럽 고가 제품 사이에서 힘겨운 싸움을 하고 있다. 대동산업은 이번에 구축한 로봇자동화 시스템을 국내 타일업계에 전파하면 중국산 저가 제품과의 경쟁에서 우위를 차지하고 산업의 생존과 지속적인 성장을 꾀할수 있을 것으로 기대하고 있다.

또한 대동산업이 도입한 무인이송로봇 시스템은 향후 요업관련 공장 및 물류 공정에 무인이송로봇과 포장 자동화 공정을 결합한 시스템에도 즉시 적용 가능할 것으로 보인다. 특히 이 기술을 앞세워 자동화 수요가 급증하고 있는 중국 시장 진출 가능성도 제기되고 있다. 물류, 자동차, 화학, 철강, 요업 등 원부자재 및 제품 이송 관련 분야에서도 적용 가능할 전망이다.

대동산업 문준섭 대표는 “포장 이송공정 무인로봇시스템 구축 후 제품설계‧생산공정 등 전 공정에 로봇자동화 시스템을 구축하고 이를 향후 스마트공장 솔루션과 연계해 국내 제조업체의 로봇활용 공정혁신의 벤치마킹 모델이 되어 국내 로봇산업 발전에 기여하도록 하겠다”고 말했다.