저비용 고효율 간이자동화

오늘날 명품 자동차를 탄생시킨 독일의 품질 제일주의가 제 2차 세계대전에서는 ‘독’이 된 셈이다. 

전쟁이 끝난 뒤 컨베이어 벨트를 활용한 대량생산 체제는 자동차 대중화에 기여했다. 미국은 종전 후 폐허가 된 유럽 지역을 재건하는 사업을 통해 막대한 이익을 거둬들였다. 2차 세계대전은 미국이 1929년 발발한 대공황에서 완전히 벗어나게 만드는 기폭제가 됐다. 미국인의 삶이 풍요로워지자 자동차 수요도 늘었다. 

대공황 타개를 위해 1930년대 전개된 뉴딜정책으로 도로, 항만 등 사회기반시설이 구축된 것도 전후 미국 제품의 수출에 기여한 동시에 자동차 산업에도 유리하게 작용했다. 

여기에 전쟁 기간 동안 탱크, 전투기 등을 생산하며 쌓은 대량생산 노하우와 늘어난 자동차 수요가 결합해 성능은 우수하면서 가격은 저렴한 자동차가 잇달아 출시됐다. 자동차 대중화가 본격화됐다. 

소품종 대량생산 시스템도 생산성 향상을 위해 진화했다. 나사 단위로 부품을 조립하는 방식 대신 어셈블리라는 큰 단위 부품으로 공급받아 레고처럼 제품을 만드는 부품 모듈화, 폭스바겐 MQB(Modulare Quer Bautasten)처럼 한 개의 플랫폼으로 여러 차종을 생산하는 모뮬러 플랫폼을 통해 생산비용을 줄였다. 

하지만 ‘대량생산의 총아’ 컨베이어 벨트는 혼류 생산 시대에도 여전히 살아남았다. 컨베이어 벨트의 효율성을 대체할 만한 장치가 없기 때문이다. 

그러나 컴퓨터 기반 생산 시스템과 무인로봇 시스템이 등장하면서 다품종 소량생산 공장에서 컨베이어 벨트 자리에 무인운송로봇(AGV)이 들어오고 있다. 자동화 공장에서 부품을 나르는 역할을 주로 맡았던 AGV가 직접 생산 라인에 투입된 셈이다. 

글로벌 상용차 브랜드인 만트럭·버스(MAN truck·bus)는 뮌헨 공장에서 AGV를 생산라인에 투입한다.

차축(액슬) 생산 공장에는 생산 라인을 따라 길게 이어진 컨베이어 벨트 대신 AGV 수십 대가 컨베이어 벨트 위에 있는 것처럼 일렬로 움직인다. 작업자들은 작업공간에 AGV가 멈추면 정해진 부품을 조립한다. 한 라인에서 작업이 끝나면 AGV 스스로 움직여 다른 생산라인으로 이동한다. 

부품 조립 과정에서 문제가 생기면 해당 부품을 운반하는 AGV만 라인에서 벗어나 정해진 리워크(Rework) 장소로 이동한다. 문제가 해결되면 다시 라인으로 복귀한다. 

한 개의 생산 라인에서 다양한 제품을 만드는 혼류 생산을 할 때도 컨베이어 벨트 시스템보다 AGV 한 대 한 대가 독립적으로 움직이는 시스템이 더 효율적이다. 

(매일경제 4월 30일 내용 일부)

소견)컨베이어 벨트에서 진화한 AGV는 ‘소품종 대량생산의 총아’ 컨베이어 벨트 뒤를 이어 ‘다품종 소량생산’의 총아로 자리잡아 가고 있어 향후 기대가 됩니다.

*"다품종 소량생산..제조업 패러다임 바꿔"

전 세계는 3D프린터가 낳은 제조업의 패러다임 변화에 직면해 있습니다. 기존의 복잡한 설비와 금형을 갖추고 많은 사람을 동원하는 대량생산체계의 산업 형태를 빠르게 대체하며 특히 항공, 자동차, 일상용품 영역에 ‘디지털 생산(Digital Production)’으로의 변화가 일어나고 있는 것입니다.

“3D프린터의 성능은 지속적으로 개선되며 가격도 점차 낮아지고 있다”며 “재료의 최소화, 최적설계, 경량화 등이 가능하게 됐고 기계와 소재가 저렴해졌으며 소프트웨어 성능이 향상됨에 따라 전통제조방식을 대체할 수 있는 범위가 확대되고 있는 것이다. 적용 재질 또한 다양해져, 특히 금속 재질의 발전이 가속돼 고정밀 제품의 생산이 가능해졌다”고 배경을 설명했습니다.

기술의 발전과 함께 세계시장 또한 빠르게 성장하고 있습니다. 2018년 CONTEXT 자료에 의하면 2017년 세계 3D프린팅 시장 규모는 약 56억달러로 추산됩니다. 또한 GE와 HP 같은 세계적인 기업들이 산업용 3D프린터 시장에 가담하면서 2022년에는 180억달러로 성장이 예상되고 있습니다. 2022년에는 전체 프린터 시장의 71%를 차지하게 될 것이라는 전망도 있었습니다.

인용재 그룹장은 “국내 3D프린팅 시장도 세계 흐름과 마찬가지로 매년 성장해 2015년 기준 2230억원으로 추산되며, 연간 성장률을 23%로 상정할 시 2020년까지 약 6200억원 규모로 확대될 것으로 예상된다며”면서도 “최근 정부, 교육기관 중심으로 보급형 3D프린터의 수요는 급증한 반면, 산업용 시장은 제조업의 생산단계로 옮겨가지 못하며 관련 수요가 상대적으로 위축되고 있다”고 아쉬워했습니다.

그는 이어 “국내에서는 신도리코를 비롯한 몇몇 기업이 3D프린터 시장을 이끌어 가고 있다”며 “곧 산업용 대형 3D 프린터 출시가 가시화되고 있다. 3D 프린터의 대중화 및 산업 분야에의 활용을 촉진하기 위한 출력사업도 진행할 것”이라고 다짐했습니다.

(이데일리 10월 29일자)

소견) 세계적인 추세에 발 맞추기 위해 3D프린터 산업에 적극적으로 투자하고, 기술 개발을 통해 시장을 이끌어 나갈 기업들에 대한 관심과 적극적인 지원이 필요합니다.

*한화·두산 협동로봇 격돌

대기업 최초로 협동로봇 시장에 진출한 한화테크윈이 새 모델을 출시하면서 상대적으로 잠잠했던 협동로봇 시장에 변화의 조짐이 일고 있다. 특히 최근 두산도 협동로봇 진출을 결정해 기업 간 경쟁도 활발해질 전망이다.  

13일 한화테크윈은 경기도 고양시 일산 킨텍스에서 열린 ‘2017 로보월드’에서 협동로봇 제품을 선보였다. 한화테크윈은 이번 전시회서를 통해 내년 상반기 출시 예정인 HCR-3, HCR-12을 처음 공개했다. 올해 3월 국내 대기업 중 처음으로 협동로봇 시장에 진출해 HCR-5를 내놓은 지 6개월 만이다.

 특히 작고 가벼워 이동성이 높은 데다 간단한 프로그래밍을 통해 새로운 작업에 투입할 수 있어 쓰임새도 다양하다. 

한화테크윈이 협동로봇 시장을 주목하는 이유는 기본적으로 산업 수요가 소품종 대량생산에서 다품종 소량생산으로 바뀌고 있기 때문이다. 이런 추세는 정보통신기술을 통해 고객별 맞춤형 주문생산을 가능하게 하는 4차 산업혁명 시대에 더욱 가팔라질 것으로 전망된다. 한화테크윈 관계자는 “4차 산업혁명이 진행될수록 협동로봇 시장의 성장도 빨라질 것”이라고 전망했다. 

미국벤처캐피털인 루프벤처스는 오는 2022년까지 협동로봇 시장 규모가 연평균 68% 성장하고 2022년에는 6조5660억원에 달할 것으로 예상했다. 이는 전체 산업용 로봇시장(22조)의 30% 수준이다. 이 같은 성장 가능성 때문에 두산도 협동로봇 사업 규모를 점차 확대한다는 계획이다. 박지원 두산그룹 부회장은 “이번 로봇 사업은 두산의 자체 기술과 축적된 역량을 바탕으로 직접 기획하고 연구개발, 생산까지 진행하는 사업이라 더 각별하다”며 “두산의 주요한 사업 분야가 될 수 있도록 노력할 것”이라고 말했다. 

(서울경제 9월 13일 자)

소견)협동로봇은 작업자와 가까운 거리에서 협업을 할 수 있는 기계를 뜻한다. 기존 로봇은 작업자와 분리된 공간에 배치돼 작업을 하는 형태였는데 협동로봇은 주로 안전사고 위험이 있는 금속 가공 공정이나 나사 조립과 같은 반복적인 작업을 자동화하는 데 활용하면 좋은데 비용때문에 성인화가 안되면 중소기업에 적용하기가 쉽지않습니다. 

*종이컵 일본직판 성공한 나래에스앤씨.. 다품종 소량생산, 스피드의 성과

나래에스앤씨는 2015년에 일본에 종이컵 직판 전문 사이트를 열어 2900만 원 매출을 올렸고, 2016년에 1억 6900만 원, 2017년 8월말 현재 3억 원 매출을 올리는 등 급성장했다. 이는 현지화 독립몰 해외직판의 가능성을 믿고 도전한 (주)나래S&C 박석준 대표의 열정이 가져온 결과다. 

- 한국 우수 제품, 해외에서도 통한다 - 

‘애드컵’ 박석준 대표는, 일본 시장에서 다품종 소량생산 상품은 대체로 경쟁력이 있다고 판단했다. 그래서 고객들에게 주문을 받은 후, 제작 판매하는 종이컵을 상품으로 정했고, 도메인부터 언어, 결제•배송시스템까지 일본 쇼핑몰과 구분되지 않도록 쇼핑몰을 구축했다. 

박 대표는 결제, 배송, 반품 등에서 일본 현지 쇼핑몰과 전혀 구분되지 않는 서비스를 지원하는 티쿤 플랫폼을 이용했는데, 이것이 비용을 절감하고 시장에 빨리 정착하는데 매우 중요한 역할을 했다고 밝혔다. 

- 신뢰를 높여 단골을 만들어라 - 

나래에스앤씨가 급성장하게 된 원인 중 하나는 스피드 상품을 개발한 것이다. 애드컵은 주문하면 9일만에 인쇄된 종이컵을 발송한다. 스피드 상품은 보통 상품보다 가격이 30% 비싸지만 신규 고객 40%가 이 상품을 구매하고, 구매고객 중 40%는 재구매한다. 소량 인쇄 컵을 이렇게 빨리 보내줄 수 있는 회사는 일본에서 전혀 찾아볼 수 없다. 

박 대표는 “현지화 독립몰 방식 해외직판이 애드컵에 가장 잘 맞았다. 온라인 수출하려는 분에게는 이 방식을 강하게 추천한다”는 의견을 밝혔다. 

제조설비를 갖추지 않고, 제조사에서 사와서 재판매하는 불리한 조건에서도 다품종 소량 생산과 스피드로 승부를 걸어 일본에서 성과를 거둔 나래S&C는 티쿤이 미국 등 선진국에 서비스를 열기를 학수고대하고 있다. 

(매일경제 9월 12일 내용 일부)

소견)종이컵은 한국만큼 잘 만드는 나라가 없다. 그런데 한국 종이컵 시장은 포화상태다. 그렇지만 일본은 종이컵을 소량 주문받아 파는 회사가 거의 없어 이 때문에 종이컵을 선택탰는데 적중했다고 말했다. 주문하면 9일만에 인쇄된 종이컵을 발송하는 스피드 팩토리가 성공한 포인트입니다.

*다품종 소량생산 '협동로봇' 대세로 떠오르다

올해 전시에서 가장 눈길을 끈 전시품은 일반 산업용 로봇보다 작은 

체격에 섬세한 움직임을 자랑하는 협동로봇이었다. 기존에 제조업에서

많이 사용됐던 로봇은 대당 1억 원대를 넘는 고가이면서 작업자와분리된

 넓은 공간과 숙련된 전문가가 필요해 중소기업은 사용하기 어려웠다.

반면 협동로봇은 작은 사이즈의 바디를 가지고 있어 넓은 공간이 필요치

않으며, 향후 기계설비 위치를 바꿀 때 용이하다. 또 사용법이 쉽고 안전

하며 섬세한 작업이 가능한 유연성이 특징이다. 더불어 협동로봇은 프로

세스를 변경하는 프로그래밍이 간편하고 비교적 적은 비용으로 유지, 관리

할 수 있다는 장점으로 중소기업의 니즈를 충족시켜주고 있다.

협동로봇이 중소기업을 대상으로 각광받고 있는 만큼 필요한 기능만 축소해

가격 경쟁력을 갖춘 협동로봇 제품도 주목 받고 있다. 국내기업 뉴로메카가

해외기업의 협동로봇 보다 저가의 가격대로 선보인 협동로봇 ‘인디(Indy)’는

임피던스 제어를 통해 사람이 의도해 주는 힘에 대해 민감하게 반응할 수

 있다. 따라서 의도하지 않은 충돌에 대해서는 센서없이 알고리즘 기술력

만으로 충돌을 감지해 작업 중의 사고와 부상을 방지한다.

(CCTV뉴스 4월 3일 내용 일부)

소견)아시아 국가 중에서는 일본, 한국, 대만은 다수의 제조시설을 보유하고

있으며, 노동율과 출산율이 빠르게 감소하고 있다는 이유로 로봇 시장의 

성장 가능성이 매우 높은 지역으로 주목받고 있으나 향후 적용여부가

기대됩니다.

*로봇융합연구원, 신발 공정 자동화 시스템 개발

한국로봇융합연구원(KIRO·원장 박철휴)이 신발 공정 로봇 자동화 시스템을 

개발해 국내 아웃도어 브랜드인 ‘트렉스타’에 시범라인을 설치할 예정이다.

신발공정은 크게 접착, 조립, 적층공정으로 구분된다. 이 중 접착공정은 

갑피 표면의 가공선을 따라 연마한 후 접착제를 도포하고, 밑창부분에도 

접착제를 도포하는 과정이다. 한국로봇융합연구원은 이러한 접착공정의 

자동 연마와 접착제 도포가 가능한 로봇 제어 기술 개발을 담당하고 있다.

국내 신발제조업은 열악한 작업환경에 의한 신규 노동력 유입 부재, 숙련된 

전문생산 인력 부족, 고임금, 원자재 가격 상승 등의 문제로 글로벌 시장 

경쟁력이 약화되고 있다. 

또한 기존의 생산라인은 다품종 소량생산에 효율적으로 대응하기 어려운 

실정이다. 따라서 약화된 국내 신발제조업의 국제 경쟁력을 강화하고 다품종

소량생산을 위한 유연한 공정시스템 구축을 위해서는 로봇을 이용한 자동화가

필수이다. 

(경북일보 11월 8일 내용 일부)

소견)신발공정 로봇자동화 시스템 개발로 신발 생산시간 단축 및 비용절감이 

획기적으로 이루워지기를 바랍니다.

*공장 로봇끼리 작업 공유·분담…‘다품종 소량생산’시대 열어 

올해 1월 LED램프 제조기업인 원광전자는 삼성전자의 도움을 받아 스마트

공장을 가동하기 시작했다. 원광전자의 스마트공장에는 로봇 자동화와 불량

 감지 시스템이 적용됐고, 회당 제조 가능한 램프 1개 설비를 5개가 한 번에

 주입되도록 개선시켰다. 스마트공장 도입 이후 원광전자의 시간당 생산량은

 5700개에서 1만5000개로 약 2.6배 늘었다. 또 실시간 모니터링 시스템을

 통해서는 불량률을 86% 개선시키고, 문제 발생 시 조치 시간도 90% 이상 

줄였다.

이처럼 공정의 자동화와 지능화를 갖춘 스마트공장이 4차 산업혁명을 계기로

 확산될 것으로 전망된다. 사물인터넷을 통해 축적된 빅데이터를 클라우드 

방식으로 공유하고, 빅데이터로 상황을 분석해 생산 시뮬레이션을 가동하는

 생산체계 구축이 가능할 것이라는 분석이다. 

(이투데이 10월 4일 내용 일부)

소견)현재 진행형인 4차 산업혁명의 고도화가 이뤄지면, 상상 속에서나 가능

했던 무인 스마트공장의 실현도 멀리 않은 미래에 열릴 것으로 귀추가

주목됩니다.

*신한 에스.엔.피, “장인정신으로 만든 기계 공급한다”

대량의 제품을 생산해야 하는 기계를 만드는 입장에서 ‘장인(匠人)’의

 정신을 찾는 것은 쉽지 않았다. 하지만 사회가 다양화되면서 제품에 

대한 소비자의 요구도 다양해지기 시작해 결국 ‘소품종 다량생산’이 

이끌었던 산업의 양상은 이제 ‘다품종 소량생산’으로 무게중심을

 옮겨가고 있다. 

절단기와 절곡기를 직접 제조하는 한편, 이탈리아에서 롤벤딩기를 수입·

판매하는 업체인 주식회사 신한 에스.엔.피(이하 신한 에스.엔.피)는 

이러한 장인 정신을 자신들이 제조·판매하는 기계에 불어넣고 있다. 

신한 에스.엔.피에서 생산하는 절곡기의 경우 콘트롤러는 시장에서 

많은 이들이 사용하는 네덜란드산을 사용하면서 실린더 부분과 

유압크라우닝 부분은 기계가 아닌 유압 방식으로 하기 때문에 타 업체

보다 수명이 길고 성능도 월등하다는 평가를 받고 있다. 

(산업일보 10월 31일 내용 일부)

소견)많은 기계를 판매하는 것보다 좋은 기계를 만들려고 하다 보니 

만족스러운 판매량을 올릴 수 있었다고 하니 향후 귀추가 주목됩니다