특집

[심층취재] 중소기업 제조 공정 혁신을 위한 로봇, 스마트공장 활성화 핵심 요지 ‘SMIC’에 안착 SMIC 내 로봇 데모 시스템 정대상 기자입력 2017-09-26 07:12:26

한국로봇산업진흥원이 추진하는 스마트공장용 로봇자동화 시범 공정 구축 사업이 가시적인 성과로 나타나고 있다. 진흥원은 최근 경기도 안산의 스마트제조혁신센터와 경남테크노파크 등에 해당 성과물들을 전시하고, 중소제조업체들에게 공정 개선을 위한 가이드라인을 제안하고 있다. 본지에서는 스마트제조혁신센터를 찾아 이번 사업에 대한 의의와 결과물을 취재했다.  

 

 

기도 안산에 위치한 스마트제조혁신센터(Smart Manufacturing Innovation Center, SMIC)에 한국로봇산업진흥원이 추진한 ‘스마트공장용 로봇자동화 시범 공정 구축 사업’의 성과들이 전시됐다. 스마트공장용 로봇자동화 시범 공정 구축 과제는 로봇기업 경쟁력 제고 및 로봇산업 규모 확대 등을 위해 한국로봇산업진흥원이 제조업 현장에 로봇도입을 지원하는 ‘로봇활용 중소제조 공정혁신 지원사업’의 일환으로 추진됐다. 
스마트제조혁신센터는 4차 산업혁명의 구현을 위한 스마트공장의 방향을 제시하기 위해 민관합동 스마트공장 추진단이 설립한 글로벌 수준의 스마트공장 레퍼런스 테스트베드이다. 
센터 내에는 이산공정 모델, 연속공정 모델라인, 스마트공장 개발환경, 첨단장비실 및 제조용 로봇 시험실 등이 구성되어 있으며, 로봇기업뿐만 아니라 지멘스, 로크웰오토메이션, 훼스토, 오므론, 싸이몬 등 국내외 글로벌 자동화 전문기업들의 기술력이 집약되어 있다. 

 

(주)워터웍스유진의 스마트폰 케이스 연마공정 로봇 자동화 시스템

 

SMIC에서 만난 지원사업의 성과
센터 내 제조용 로봇 시험실에 구축된 스마트공장용 로봇자동화 시범 공정 구축 사업 데모는 (주)워터웍스유진(이하 워터웍스유진)이 주도한 스마트폰 케이스 연마공정 로봇 자동화 시스템과 (주)세스텍(이하 세스텍)의 협동로봇(HCR-5)을 활용한 오토 스크루 체결 시범 공정 등 두 가지다.


1971년 설립된 워터웍스유진은 수전금구를 전문적으로 제조하는 기업으로, 정밀도 높은 자동화 시설 및 주조법을 도입하고, 도금공정을 자동화하는 등 공정개선으로 경쟁력을 확보한 기업이다. 

 

 


이번 데모에서는 기존의 3D 업종으로 분류되던 뿌리산업 부문 중 연마 공정을 자동화함으로써 작업 환경을 개선한 사례로, 부피가 큰 제품부터 세밀한 작업을 요구하는 제품까지 다양한 연마 작업에 적용가능하다. 


한편 세스텍은 최근 이슈가 되고 있는 협동로봇을 이용해 오토 스크루 체결 어플리케이션을 구성했다. 해당 데모에는 올해 3월 처음 국내 로봇업계에 공식적으로 선보여지며 로봇업계의 관심을 한 몸에 받았던 한화테크윈(주)의 협동로봇 HCR-5 두 대가 적용됐다.


한편 한국로봇산업진흥원 주충호 책임연구원은 “스마트공장용 로봇자동화 시범 공정 구축 사업은 로봇을 활용한 제조업 분야의 공정혁신 사례 구축을 통해 제조공정에서의 로봇 도입에 대한 효과와, 국내 로봇기업의 제품 및 시스템의 우수성을 알리기 위해 추진됐다”며 “자동화(Automatic)를 통해 깨끗하고(Clean) 쉬운(Easy) 공정을 실현함으로써 뿌리산업이 3D 업종이라는 인식을 탈피하고 비전 있는 ACE 산업으로 탈바꿈할 수 있기를 기대한다”고 전했다. 

 

 

---MINI INTERVIEW ‘SESTECH’---

 

(주)세스텍 박형수 이사

 

Q. 스마트제조혁신센터에 도입된 (주)세스텍(이하 세스텍) ‘협동로봇을 활용한 오토 스크루 체결 시범 공정’에 대한 소개.
A. 오토 스크루 체결 시범 공정은 협동로봇을 활용해 사람과 로봇이 공동의 목표를 설정하고, 이를 함께 수행하는 과제이다. 제조용 로봇 시스템에 있어 필수적으로 설치해야 되는 안전펜스나 펜스 내부로 작업자가 들어가기 위해 필요한 안전장치 및 제어를 별도로 구성할 필요가 없으며, 작업자와 같은 공간에서 함께 작업을 수행할 수 있다. 
시스템은 CCTV를 구성하는 부품 일부와 해당 부품을 담는 트레이(Tray), 그리고 부품을 이송하는 협동로봇과 두 개의 보드를 조립하는 조립형 협동로봇으로 구성된다. 
동사는 이 로봇 시스템과 관련해 제품을 얼라인 하는 장치와 나사를 공급하고 취출하는 장치, 그리고 로봇을 고정하는 프레임 및 작업 테이블, 로봇 암에 장착할 그리퍼를 개발하고, 이를 설치, 운영하는 역할을 수행했다.
다만 이번 데모 구축과정에서, 현재 사람이 주로 하고 있는 PCB 기판 테이프 제거 작업 및 이후 진행되는 일련의 과정들에 대한 전체 조립 공정 자동화에는 많은 시간과 비용이 소요되기 때문에 1차 협업이 가능한 공정을 데모로 구성했다.
원활한 시연을 위해 실제 부품 대신 가공된 제품을 사용했다. 공정에 적용된 한화테크윈의 협동로봇 HCR-5 두 대 중 한 대는 제품을 픽업하고, 또 다른 로봇은 스크루 체결 장치를 장착해 제품에 스크루를 체결하도록 했다. 
한편 작업자가 언제든지 제품을 공급할 수 있도록 로봇을 이동시키거나, 또는 다른 장소에서 활용할 수 있도록 시스템을 구성했다.

 


Q. 이번 시범 공정 구축 사업에 참여하게 된 계기는 무엇인가.
A. 세스텍은 1999년 창립된 이래 지금까지 로봇 관련 사업을 지속적으로 영위하고 있으며, 로봇 시스템 구성에 필요한 로더, 언로더 등 인덱스(Index) 시스템을 세계 최고 LCD/OLED 생산업체인 삼성디스플레이에 공급하고 있다. 
또한 공급되어진 로봇에 대해 위탁 관리를 지속적으로 수행해왔기 때문에 높은 수준의 로봇 시스템 운용 및 사용상 문제점에 대한 해결 능력을 보유하고 있었고, 이러한 기술력을 기반으로 유수 협동로봇 제조사들과의 에이전트 논의가 진행되던 상황이었다. 
이번 사업은 이러한 장점들을 바탕으로 참여하게 됐다.

 

Q. 세스텍의 기술력을 방증할 수 있는 레퍼런스가 있다면.
A. 지금까지 주력으로 진행해왔던 로봇 시스템인티그레이션(System Integration, SI) 분야는 디스플레이와 반도체 분야이다. 중소형 및 초대형 크기의 평판디스플레이(Flat Panel Display, FPD) 또는 웨이퍼(Wafer) 운반을 위해 트랜스퍼로봇이 탑재된 인덱스 시스템을 구성하는 것이다. 이는 주행축과 더불어 4~6축까지 다양한 축수를 지니는 로봇을 접목함으로써 적재적소에 정확한 위치로 제품들을 이송하는 물류 이송장치이다. 
또한 협동로봇을 활용한 SI의 경우 과제 진행으로 보여준 제품에 스크루를 자동으로 체결하거나 픽 앤 플레이스 외에도 용접, 용액 도포, 도색, 연마, 의료분야까지 다양한 어플리케이션 구성이 가능하고, 비전을 활용해 더욱 난해한 작업까지 수행할 수 있다. 

 

Q. 협동로봇과 관련해 향후 세스텍의 사업 목표는.
A. 세스텍은 자타가 공인하는 국내 최고의 기술력과 솔루션을 보유한 로봇 SI 전문기업으로서, 스마트 자동화를 원하는 기업들에게 최적의 제안과 설치, 셋업 이후 안정화, 사후관리까지 토털 시스템 어플리케이션을 제공하고 있다. 
제조용 로봇이 대체를 하지 못하고 사람이 작업을 해야 하는 공정 중, 사람과 로봇이 협업을 할 수 있다면 작업자에게도 매우 효율적인 공정들이 많다. 대표적으로 열이 많거나, 분진 또는 섬유가루가 많은 열악한 환경을 예로 들 수 있다. 이처럼 작업자들의 건강이 우려되는 생산 환경에 적극적으로 협동로봇 솔루션을 제공하는 것이 목표이다. 
아울러 로봇 SI 분야의 선두주자가 되어 정부가 추진하는 ‘4차 산업 스마트공장 확대 보급 사업’에 발맞춰 국내 제조업계 발전에 이바지하는 것이 세스텍의 목표이다.

정대상 기자
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