Here is the blog post drafted specifically for My Core Pick.

협동로봇이 다품종 소량 생산 제조의 비밀 무기인 이유

제조업에 종사한다면 이 상황을 잘 아실 겁니다.

라인을 멈추지 않고 백만 개의 똑같은 부품을 생산하던 시대는 저물어가고 있습니다.

대신, 우리는 맞춤형 생산(Customization)의 시대를 살고 있습니다.

고객은 특정 기능을 원합니다. 더 적은 수량을 원합니다. 그리고 그들은 어제 당장 납품받기를 원합니다.

이것이 바로 다품종 소량 생산(HMLV, High-Mix Low-Volume) 제조의 현실입니다.

저는 수년 동안 수많은 공장(Job shop)을 방문했습니다. 분위기는 보통 활기차지만, 동시에 혼란스럽기도 합니다.

아침에는 스테인리스 스틸 브래킷을 가공하다가도, 점심때쯤이면 알루미늄 하우징으로 전환해야 할 수도 있습니다.

오랫동안 이러한 공장들에게 자동화는 고려 대상이 아니었습니다.

기존의 산업용 로봇은 너무 크고, 너무 위험하며, 프로그래밍하기가 너무 어려웠기 때문입니다.

하지만 상황이 변했습니다.

협동로봇, 즉 "코봇(Cobot)"이 등장했습니다.

저는 협동로봇이 단순히 멋진 도구가 아니라고 믿습니다. 그것은 HMLV 환경에서 생존하고 번영하기 위한 절대적인 비밀 무기입니다.

그 이유는 다음과 같습니다.

구식 자동화 방식의 문제점

협동로봇이 성공하는 이유를 이해하려면, 과거에 기존 로봇이 왜 실패했는지 살펴봐야 합니다.

과거의 자동화는 경직되어 있었습니다.

거대한 로봇 팔을 구매해서 바닥에 볼트로 고정했습니다.

그리고 휘두르는 금속 팔에 사람이 다치지 않도록 거대한 안전 펜스를 설치했습니다.

"기념비(Monument)" 문제

우리는 이런 설비를 "기념비"라고 부르곤 했습니다.

한 번 설치되면 그 자리에 그대로 있었으니까요.

똑같은 자동차 문 50만 개를 만든다면 이것은 완벽했습니다.

하지만 다품종 공장에서는요? 악몽입니다.

50개 주문이 들어왔을 때, 기존 로봇의 세팅 시간이 손으로 부품을 만드는 시간보다 더 오래 걸립니다.

비용 장벽

그리고 비용 문제도 있었습니다.

단순히 로봇 가격만의 문제가 아니었습니다.

안전 펜스 비용, 라이트 커튼 비용, 시간당 수백 달러를 청구하는 전문 프로그래머 비용이 포함되었습니다.

중소 제조기업에게 투자 수익률(ROI)은 나오지 않았습니다.

그래서 우리는 수작업을 고수했습니다.

하지만 현재의 인력난으로 인해 반복적인 작업을 수행할 숙련된 작업자를 찾는 것은 매일 점점 더 어려워지고 있습니다.

유연성 요소: 협동로봇이 판도를 바꾸는 이유

바로 이 지점에서 자동화에 대한 제 관점이 바뀌었습니다.

협동로봇은 민첩하게 설계되었습니다.

가볍고 이동하기 쉽습니다.

HMLV 환경에서 민첩성은 곧 자산입니다.

신속한 재배치

이런 상황을 상상해 보십시오.

월요일에는 CNC 머신을 보조할 로봇이 필요합니다.

협동로봇을 선반 앞으로 끌고 가서 고정한 다음 시작 버튼을 누릅니다.

화요일에 CNC 작업이 끝났습니다. 이제 포장 라인에서 팔레타이징 병목 현상이 발생했습니다.

기존 로봇이라면 어쩔 도리가 없습니다.

협동로봇이라면 코드를 뽑고 포장 라인으로 끌고 가서 엔드 이펙터(그리퍼)를 교체하면 한 시간 안에 다시 가동할 수 있습니다.

저는 같은 로봇이 일주일 동안 세 가지 다른 작업을 수행하는 공장을 본 적이 있습니다.

그것이 바로 다품종 효율성의 정의입니다.

최소한의 설치 공간

공간은 돈입니다.

저는 꽉 들어찬 공장 현장들을 많이 알고 있습니다. 안전 펜스를 설치할 공간이 없죠.

협동로봇은 힘 감지 센서와 안전 제한 기능이 내장되어 있어 (일반적으로) 펜스 없이 사람 바로 옆에서 작업할 수 있습니다.

이는 막대한 바닥 공간을 절약합니다.

기존 로봇은 들어갈 수 없는 좁은 공간에서도 작업을 자동화할 수 있게 해줍니다.

박사 학위가 필요 없는 프로그래밍

제가 가장 좋아하는 부분입니다.

저는 코더가 아닙니다. 파이썬이나 C++를 모릅니다.

아마 여러분의 최고 기계 기술자도 모를 것입니다.

과거에는 로봇 프로그래밍을 위해 시스템 통합 업체(SI)가 필요했습니다. 부품 치수가 바뀔 때마다 그들을 불러야 했습니다.

이는 소량 생산의 마진을 갉아먹습니다.

"티칭(Teach)" 방식

협동로봇은 "직접 교시(lead-through teaching)"라는 방식을 사용합니다.

이것은 믿을 수 없을 정도로 직관적입니다.

로봇 팔을 잡고 원하는 위치로 이동시킵니다. 태블릿에서 "포인트 저장" 버튼을 누릅니다.

그게 다입니다.

마치 신입 견습생에게 가르쳐주듯 로봇에게 할 일을 말 그대로 보여주는 것입니다.

워크플로우 강화

이것은 자동화의 민주화입니다.

작업자의 손에 다시 권한을 쥐여주는 것입니다.

새로운 단기 주문이 들어오면 기존 직원이 몇 분 만에 로봇을 다시 프로그래밍할 수 있습니다.

엔지니어를 기다릴 필요가 없습니다.

처음에는 로봇을 무서워하던 작업자들이 기술의 가장 큰 옹호자가 되는 것을 보았습니다.

왜일까요? 그들이 통제하기 때문입니다.

캘리퍼스나 렌치처럼 그들의 허리춤에 있는 도구가 되는 것입니다.

인력난 해결

껄끄럽지만 중요한 문제(Elephant in the room)를 이야기해야 합니다.

채용이 지금 매우 어렵습니다.

기계 앞에 서서 8시간 동안 30초마다 버튼을 누르려는 사람을 찾는 것은 거의 불가능합니다.

솔직히 말해서, 우리는 인간에게 그런 일을 요구해서는 안 됩니다.

"지루하고, 더럽고, 위험한" 일

협동로봇은 아무도 원하지 않는 일을 대신합니다.

반복적인 픽앤플레이스(Pick-and-place) 작업을 처리합니다.

절삭유가 사방으로 튀는 머신 텐딩 작업을 처리합니다.

반복적인 스트레스 부상을 유발하는 인체공학적으로 힘든 작업을 처리합니다.

인간의 잠재력 향상

소량 생산 라인에 협동로봇을 투입한다고 해서 작업자를 해고하는 것이 아닙니다.

그들을 업그레이드하는 것입니다.

기계에 부품을 넣는 대신, 작업자는 이제 품질을 검사합니다.

다음 작업을 준비합니다.

한 번에 세 대의 협동로봇을 관리합니다.

다품종 환경에서는 인간의 판단력이 여전히 중요합니다.

맞춤형 부품의 미세한 차이를 발견하려면 사람의 눈이 필요합니다.

협동로봇은 단순 노동을 처리하고, 숙련된 작업은 사람들에게 맡깁니다.

이는 근속률을 높입니다. 사람들은 기계처럼 행동하는 것이 아니라 의미 있는 일을 하고 싶어 합니다.

다품종 자동화의 ROI

숫자 이야기를 해봅시다.

사업주들은 항상 투자 수익률(ROI)에 대해 묻습니다.

기존 자동화의 경우 회수 기간은 종종 2~3년이었습니다.

변동성이 큰 HMLV 제조 환경에서 3년 앞을 내다보는 것은 어렵습니다.

더 빠른 회수

협동로봇은 다릅니다.

초기 비용이 낮고 통합 비용이 거의 없기 때문에 회수가 빠릅니다.

저는 12개월 이내에 ROI를 달성하는 경우를 흔히 봅니다.

때로는 6개월만큼 빠르기도 합니다.

일관성은 곧 현금

하지만 ROI는 단순히 노동 시간을 대체하는 것만이 아닙니다.

일관성에 관한 것입니다.

협동로봇은 매번 정확히 같은 방식으로 부품을 로딩합니다.

금요일 오후 4시가 되어도 지치지 않습니다.

이는 불량률을 줄여줍니다.

고부가가치 소량 생산에서 부품 하나를 폐기하는 것은 큰 손실입니다.

항공우주 부품이나 맞춤형 의료 기기를 만든다면 원자재 가격이 비쌉니다.

불량률을 아주 조금만 줄여도 순이익에 직결됩니다.

시작하기: 너무 많이 고민하지 마세요

다품종 공장을 운영한다면 망설여질 수 있습니다.

부품이 너무 복잡하거나 배치 크기가 너무 작다고 생각할 수 있습니다.

제 조언은요? 작게 시작하세요.

가장 복잡한 조립 작업을 먼저 자동화하려고 하지 마세요.

가장 쉬운 목표(Low-Hanging Fruit)부터 고르세요

시간을 잡아먹는 가장 간단한 작업을 찾으세요.

가공된 부품에서 칩을 불어내는 일일 수도 있습니다.

완성된 박스를 팔레트에 적재하는 일일 수도 있습니다.

지루하고 반복적인 작업을 선택하세요.

"기어라, 걸어라, 뛰어라" 접근법

협동로봇 한 대를 장만하세요.

그 간단한 작업에 투입하세요.

팀원들이 로봇에 익숙해지도록 하세요. 인터페이스를 만져보게 하세요.

다른 배치 크기에 맞게 재배치하는 것이 얼마나 쉬운지 알게 되면 깨달음을 얻게 될 것입니다.

그들이 아이디어를 가지고 여러분을 찾아오기 시작할 것입니다.

"저기요, 다음 주 샌딩 작업장에 협동로봇을 쓸 수 있겠는데요."

"밀링 머신 야간 작업에 돌릴 수도 있고요."

그때가 바로 문화적 변화가 일어나는 시점입니다.

맺음말

제조업의 지형이 우리 발밑에서 바뀌고 있습니다.

다품종 소량 생산은 사라지지 않을 것입니다. 오히려 맞춤형 생산에 대한 수요는 증가할 것입니다.

수작업에만 의존하는 공장은 가격과 리드 타임을 맞추는 데 어려움을 겪을 것입니다.

구식의 경직된 자동화에 의존하는 공장은 셋업 비용에 허덕일 것입니다.

승자는 유연한 곳이 될 것입니다.

승자는 협동로봇을 받아들이는 공장이 될 것입니다.

협동로봇은 정밀성, 유연성, 사용 편의성의 완벽한 균형을 제공합니다.

그것은 과거의 수작업 장인 정신과 자동화된 미래를 잇는 다리입니다.

아직 검토해보지 않았다면 지금이 바로 그때입니다.

올해 최고의 채용이 될지도 모릅니다.