제조로봇 선도보급 실증사업

제조로봇 선도보급 실증사업이란 고위험·고강도 등 상대적으로 작업환경이 열악한 3대 제조현장(뿌리, 섬유, 음료)을 중심으로 수요기업의 로봇도입 촉진을 위한 업종별·공정별 제조로봇 활용 표준공정모델을 개발하고, 업종별 전문연과 연계하여 R&D부터 로봇 도입, 컨설팅, 사용자 교육 등을 패키지로 지원하는 사업이다.

한국로봇산업진흥원에서는 3대 제조업 외에도 제조기반 수요업종의 로봇활용 확산 및 전 제조업 디지털 전환을 위하여 항공, 선박, 바이오·화학 등 업종에 신규 지원을 확대하고 있다. 이 사업을 통해 도입기업은 도입효과가 높은 공정을 중심으로 손쉽게 공정에 제조로봇을 적용할 수 있으며, 공급기업은 활용실적이 부족했던 공정에 사업영역을 확장할 수 있다.

이 사업의 목적은 제조로봇 도입을 지원해 제조업의 경쟁력을 높이고, 로봇산업의 내수 시장 확대 및 주력 수출산업화 기반을 마련하는데 있다. 지원내용으로는 사전 컨설팅, 공정모델 실증, 사용자 교육지원, 협동로봇 작업장 안전지원, 현장 검증 지원 등을 패키지로 지원한다.

사전 컨설팅은 개발된 표준공정모델을 기반으로 수요맞춤형 공정진단 로봇 활용방안 컨설팅을 진행하고 있다. 공정모델을 개발한 전문연을 주도로 도입기업과 공급기업의 요구사항 및 실현 가능성을 검증하고, 애로기술을 지원한다. 로봇도입 비용은 공정모델 실증 기준에 명시된 단가 이내에서 지원받을 수 있으며, 2개 이상의 공정도 연계하여 지원 가능하다.

사용자 교육지원이란 로봇 도입 전·후 도입기업의 로봇 활용 인력을 대상으로 공정모델의 안정적인 현장 운영을 위해 교육과정 개발부터 온·오프라인 교육을 지원하고 있다. 협동로봇 작업장 안전지원이란 협동로봇이 설치되는 작업장의 안전인증 획득을 지원하기 위하여, 사전 위험성 평가 컨설팅 및 인증을 지원하고 있다. 특히, 실증사업에 참여하는 기업에게는 컨설팅과 안전 인증 심사비용 전액을 지원하고 있다. 현장 검증지원이란 사업을 통해 설치된 로봇시스템의 설치현황 및 도입성과를 검증하는 절차로 도입기업에서는 경제적 타당성을 검증하는 자료로 활용할 수 있다.

기대효과로는 제조업 측면에서는 국가경제에서 차지하는 비중이 큰 중소제조기업의 품질 경쟁력 향상으로 국산 제품의 고부가가치화 구현 및 국가경쟁력을 제고할 수 있다. 로봇산업 측면에서는 국산 로봇 플랫폼의 개발 동기 부여로 로봇제조기업 및 SI업체 동반성장이 가능하고 제조업용 로봇의 가격경쟁력 제고에 기여할 수 있다. 주력 수출 산업화 측면에서는 제조업용 로봇의 전통적인 적용 분야인 자동차 분야에서 전자부품, 플라스틱・화학, 금속 분야 등으로 확산하여 수출산업으로 육성할 수 있다.

2020년 주요 성과로는 수요기업에서는 생산성 77.07% 향상, 불량률 50.19% 감소, 산업재해 예방의 효과가 있었고, 공급기업에서는 매출 1888억원 발생, 고용 창출 69명, 기술 확대와 같은 긍정적인 측면이 있었다.

우수사례-섬유업종 (주)송월

▲ 송월 생산라인

전년도 우수사례로 섬유 업종의 ㈜송월을 들 수 있다. ㈜송월은 1949년 창립한 국내 대표 타월 회사로 타월 생산의 전공정을 보유한 유일한 업체다. 타월은 준비▷제직▷염색▷봉제 순으로 제작되며, 그 중 제조로봇이 도입된 공정은 준비공정이다. 보빈 탈·장착 공정은 작업자가 고중량(약 2kg)의 원사 보빈을 반복적으로 크릴에 장착하는 작업으로 낙상사고와 근골격계 질환이 발생된다.

또한, 작업자의 숙련도에 따라 작업 속도 차이가 크게 발생해 오장착 시 원단 전체 불량 문제가 발생하는 등 생산성에 큰 영향을 미친다. 산업용 로봇 2대를 활용하여 원사 보빈 투입, 배출 컨베이어, 보빈 장착 크릴 등으로 시스템이 구성되어 있으며, 두 대의 로봇이 서로 교차되지 않으면서 컨베이어에 놓인 원사를 4개씩 파지하여 공급 위치로 이송하고 빈 지관은 탈착한다. 2시간 이내에 800여개의 보빈을 장착할 수 있으며, 로봇도입을 통해 14% 생산성 향상과 7.4% 불량률 감소효과를 나타냈으며, 무엇보다 타월시장 최초 로봇 도입으로 섬유산업 부가가치 상승효과를 가져왔다.

우수사례-금속/플라스틱업종 (주)대립

▲ (주)대립 생산라인

금속·플라스틱 업종에서는 ㈜대립을 우수사례로 꼽을 수 있다. ㈜대립은 1988년에 창립한 방산용 차체부품 및 차량 휠 등 자동차 부품 제조기업으로 삼성중공업, 한화디펜스, 현대로템 협력사다. 차체 판넬 패널 및 루프 헤더 너트 저항용접 공정과 특수차량용 휠 제작을 위한 CNC 가공기 머신텐딩 공정을 복수공정으로 도입하였다.

로봇시스템을 통해 제작된 투입 파렛트를 활용하여 원자재 투입의 물류흐름이 원활해졌으며, 수작업 공정에서 너트 저항용접 및 스폿 저항용접이 분리되어 있었으나 일괄 작업할 수 있는 시스템을 도입하여 원가절감 및 품질이 향상되었다. 또한, 머신텐딩 공정에서는 80kg 가량의 단조 소재를 이송하는 공정으로 작업자의 안전사고 노출이 매우 심하고, 작업자의 숙련도에 따라 소재안착 불량으로 인한 생산성 예측이 어려웠으나, 100kg 이상의 파지능력을 가진 그리퍼를 개발·적용하여 생산시간 단축 및 인력수급 애로를 해결하였다. 이 결과 로봇도입을 통해 2개 공정 평균 생산성 22.5% 향상, 불량률 100% 감소 효과를 나타냈다.

제조로봇 플러스 사업

‘제조로봇 플러스사업’은 정부의 '한국판 뉴딜' 정책의 디지털 뉴딜 사업의 일환으로 산업현장의 제조로봇 활용 확산을 위해 로봇이 필요한 업종의 로봇활용 표준공정모델을 개발하고, 이를 활용해 로봇수요기업에 실증을 지원하는 사업이다. 이 사업은 제조로봇 수요업종에 대한 로봇활용 표준공정모델의 발굴(신규)·응용(개량) 등 플러스 공정모델의 개발·실증을 통해 전 제조업의 디지털 전환 및 제조로봇의 신시장 창출을 촉진하는데 목적이 있다. 제조로봇 활용 표준공정모델 개발과 개발된 표준공정모델의 실증을 위한 컨설팅, 인증, 교육 등 실증패키지를 지원한다.

진흥원은 제조로봇 플러스사업을 통해 올해부터 2025년까지 총 5년간 수요업종을 대상으로 47개의 제조로봇 표준공정모델 개발 및 실증을 추진할 계획이다. 올해는 기존에 뿌리, 식음료, 섬유산업에 개발된 표준공정모델을 활용한 개량형 표준공정모델의 개발·실증을 추진하며, 단년도에 2개 이상의 모델개발과 모델별 5개사 이상 실증이 가능한 과제를 선발해 지원한다.

지원 유형은 트랙1 제조로봇 플러스 실증과 트랙2 제조로봇 플러스 개발·실증이 있다. 제조로봇 플러스 실증은 제조공정에 로봇 도입을 희망하는 수요처를 대상으로, 기개발된 업종별 제조로봇 활용 표준공정모델의 실증·보급을 지원한다. 트랙2 제조로봇 플러스 개발·실증은 제조공정에 로봇 도입 또는 활용 필요성이 높지만 관련 레퍼런스가 부족한 제조공정 및 업종을 대상으로 ‘개량형 표준공정모델’개발 후 개발모델의 실증·보급을 지원한다.

이 사업은 총 80억원의 국가예산 정부출연 자금을 지원하며, 50% 이상의 민간부담금을 매칭시켜야 사업 지원이 가능하다. 단, 수요기업의 민간부담금 부담 완화를 위해 지자체 예산을 활용한 민간부담금 자율매칭이 가능하며, 이 경우 선정평가 시 매칭비율에 따른 가산점을 부여할 예정이다. 지원대상은 로봇 수요기업 및 로봇SI 기업을 포함한 컨소시엄 구성이 가능한 비영리법인으로 수요업종 로봇활용 플러스공정모델 개발, 공정모델 컨설팅, 개발모델 실증, 로봇사용자 교육 지원 등을 수행하게 된다.