Here is a blog post written specifically for My Core Pick, focusing on the intersection of modern automation and manufacturing efficiency.

소량 생산, 큰 효율성: 협동 로봇이 머신 텐딩을 변화시키는 방법

전통적인 기계 공장에 들어서면 보통 두 가지 소리가 들립니다.

첫 번째는 금속을 깎는 CNC 기계의 날카로운 소리입니다.

두 번째는 기계 앞에 서 있을 숙련된 작업자를 구하기 어렵다는 불만의 목소리입니다.

지난 1년 동안 수많은 공장장들과 이야기를 나누어 보았지만, 이야기는 항상 똑같습니다.

주문은 들어오고 있지만, 예전과는 양상이 다릅니다.

똑같은 부품 5만 개를 생산하기 위해 선반을 세팅하던 시대는 지났습니다.

오늘날 고객들은 다품종 소량 생산(HMLV, High-Mix, Low-Volume)을 원합니다.

그들은 이 부품 50개, 그리고 저 부품 200개를 원하며, 심지어 어제 납품되기를 바랐습니다.

오랫동안 이런 종류의 작업에 자동화를 도입하는 것은 불가능하다고 여겨졌습니다.

산업용 로봇은 너무 비싸고, 너무 위험하며, 다시 프로그래밍하는 데 몇 주가 걸렸기 때문입니다.

하지만 그 이야기는 완전히 바뀌었습니다.

협동 로봇, 즉 "코봇(Cobots)"이 등장했기 때문입니다.

코봇은 머신 텐딩(Machine Tending)을 병목 구간에서 경쟁 우위로 변화시키고 있습니다.

이 날렵한 기계들이 어떻게 산업을 재편하고 있는지 자세히 살펴보겠습니다.

다품종 소량 생산의 문제점

해결책을 이해하려면 먼저 문제점을 살펴봐야 합니다.

소량 배치를 수동으로 운영하는 것은 물류의 악몽과도 같습니다.

이는 전적으로 인간의 일관성에 의존합니다.

작업자는 부품을 로드하고, 시작 버튼을 누르고, 사이클을 기다리고, 부품을 언로드하고, 이 과정을 반복해야 합니다.

간단해 보입니다.

하지만 그 작업자가 휴식이 필요할 때는 어떻게 될까요?

작업자가 산만해지거나 아파서 결근하면 어떻게 될까요?

스핀들은 회전을 멈춥니다.

제조업의 세계에서, 멈춰 있는 스핀들은 곧 돈을 잃는 것을 의미합니다.

"교체(Changeover)"의 함정

또 다른 문제는 셋업 시간입니다.

다품종 환경에서는 끊임없이 기존 세팅을 해체하고 새로운 세팅을 구축해야 합니다.

만약 전통적인 산업용 로봇(자동차 공장에 있는 거대한 주황색 팔을 떠올려 보세요)을 사용한다면, 교체 작업은 대규모 프로젝트가 됩니다.

안전 펜스가 필요합니다.

새로운 코드를 작성할 전문 프로그래머가 필요합니다.

부품 100개짜리 배치를 위해 이런 번거로움을 감수할 가치는 없었습니다.

그래서 공장들은 수동 로딩 방식을 고수했습니다.

이로 인해 효율성은 낮게, 비용은 높게 유지되었습니다.

하지만 코봇은 이 "교체의 함정"을 효과적으로 해결했습니다.

코봇이 다른 이유

처음 무역 박람회에서 유니버설 로봇(UR) 암이 작동하는 모습을 봤던 때가 기억납니다.

주변에 안전 펜스가 없었습니다.

담당자가 로봇에 부딪히자, 로봇 팔은 즉시 부드럽게 멈췄습니다.

그 안전 기능이 바로 코봇의 "협동적인(collaborative)" 부분입니다.

하지만 머신 텐딩에 있어서 안전은 전채 요리에 불과합니다.

메인 요리는 유연성입니다.

로봇 공학의 스마트폰

저는 전통적인 로봇을 초기 메인프레임 컴퓨터에 비유하곤 합니다.

그것들은 강력했지만, 작동시키려면 박사 학위가 필요했습니다.

코봇은 스마트폰과 같습니다.

직관적입니다.

오늘날 대부분의 코봇은 태블릿처럼 생긴 티치 펜던트를 통해 프로그래밍됩니다.

C++이나 Python 코드를 알 필요가 없습니다.

말 그대로 로봇 팔을 잡고 원하는 위치로 이동시킨 다음 "포인트 저장"을 누르면 됩니다.

코딩 경험이 전혀 없는 작업자가 오후 한나절 만에 간단한 픽앤플레이스(Pick-and-place) 루틴을 프로그래밍하는 것을 본 적도 있습니다.

이동성의 중요성

또 다른 게임 체인저는 이동성입니다.

전통적인 로봇은 바닥에 영구적으로 고정되어 있습니다.

코봇은 가볍습니다.

코봇을 이동식 카트에 장착할 수 있습니다.

월요일에는 브라켓 배치를 위해 HAAS 밀링 머신을 텐딩할 수 있습니다.

화요일에는 선반 쪽으로 밀고 갈 수 있습니다.

수요일에는 배송 부서에서 팔레타이징(적재) 작업을 도울 수도 있습니다.

이러한 다재다능함이야말로 HMLV 공장에 꼭 필요한 것입니다.

당신은 하나의 부품에만 전념하는 기계에 투자하는 것이 아닙니다.

당신은 잠들지 않는 유연한 노동자에게 투자하는 것입니다.

효율성 향상 분석

사용하기 쉽다는 것은 알았습니다.

하지만 실제로 돈을 벌어다 줄까요?

대답은 확실한 "네"이며, 이는 몇 가지 구체적인 방식으로 이루어집니다.

1. 일관성이 핵심입니다

인간은 대단하지만 기계는 아닙니다.

우리는 오후 2시쯤 되면 피곤해집니다.

어떤 때는 부품을 로드하는 데 15초가 걸리고, 다음에는 25초가 걸릴 수도 있습니다.

코봇은 모든 사이클마다 정확히 같은 시간이 걸립니다.

이 예측 가능한 리듬 덕분에 생산량을 정확하게 예측할 수 있습니다.

또한 CNC 기계의 열역학적 상태를 안정화합니다.

문이 정확히 같은 간격으로 열리고 닫히면, 부품의 공차(tolerance)가 더 정밀하게 유지됩니다.

2. "소등(Lights Out)" 제조의 마법

이것은 소상공인들에게 성배와도 같습니다.

오후 5시에 공장을 나선다고 상상해 보세요.

부품 공급기(Parts feeder)에 원자재를 채워 넣습니다.

코봇의 "시작" 버튼을 누릅니다.

집으로 가서 가족과 저녁을 먹고 8시간 동안 푹 잡니다.

오전 7시에 돌아오면, 통에는 완성된 부품이 가득 차 있습니다.

이것이 바로 "소등(Lights Out)" 제조입니다.

로봇이 재료가 떨어지기 전까지 4시간만 무인으로 가동된다고 해도, 그것은 4시간의 "공짜" 생산입니다.

초과 근무 수당을 지급하지 않았습니다.

공장의 냉난방비나 조명 비용을 지불하지 않았습니다.

당신이 자는 동안 돈을 번 것입니다.

3. 불량 및 재작업 감소

머신 텐딩은 단조로운 작업일 수 있습니다.

인간이 지루해지면 실수가 발생합니다.

부품이 약간 비스듬하게 로드될 수 있습니다.

조(Jaw)에서 칩이 제대로 제거되지 않았을 수도 있습니다.

코봇에는 힘 센서와 비전 시스템을 장착할 수 있습니다.

부품이 제대로 안착되지 않았는지 "느낄" 수 있습니다.

매번 에어 블라스트를 사용하여 조(Jaw)를 완벽하게 청소할 수 있습니다.

오류가 줄어들면 기계 충돌이 줄어들고 스크랩 자재도 줄어듭니다.

인간적 요소: 사람을 대체하는 것인가?

가장 껄끄러운 문제(Elephant in the room)를 짚고 넘어가고 싶습니다.

자동화에 대해 이야기할 때마다 사람들은 일자리를 걱정합니다.

"이 로봇이 내 최고의 기계공을 해고하게 만들까요?"

제가 업계에서 관찰한 바에 따르면, 정반대가 사실입니다.

코봇은 기계공을 대체하는 것이 아니라 승진시킵니다.

지루하고, 더럽고, 위험한 일 (3D)

8시간 동안 CNC 기계 앞에 서서 문을 열고 버튼을 누르는 것은 성취감이 있는 경력이 아닙니다.

지루한 일입니다.

사람을 절삭유 미스트와 날카로운 칩에 노출시킵니다.

반복성 긴장 장애로 이어질 수 있습니다.

코봇을 도입하면 인간에게서 그 작업을 가져가는 것입니다.

하지만 인간을 해고하는 것은 아닙니다.

그들에게 로봇을 프로그래밍하도록 교육합니다.

그들을 품질 관리(QC) 부서로 이동시킵니다.

로봇이 현재 작업을 실행하는 동안 다음 작업을 세팅하도록 합니다.

인력 격차 해소

우리는 현재 제조업에서 엄청난 기술 격차에 직면해 있습니다.

젊은이들은 예전처럼 직업 학교로 몰려들지 않습니다.

공장들은 버튼을 누를 사람조차 찾지 못하고 있습니다.

코봇이 그 격차를 메웁니다.

코봇 덕분에 기존 팀은 기계 한 대가 아니라 서너 대를 관리할 수 있게 됩니다.

이것은 대체 전략이 아니라 전력 승수(Force Multiplier)입니다.

코봇 머신 텐딩을 시작하는 방법

이 글을 읽고 "이게 필요해"라고 생각하신다면, 여기 제 조언이 있습니다.

복잡하게 생각하지 마세요.

작게 시작하세요

가장 복잡한 부품부터 자동화하려고 하지 마세요.

"러너(Runner, 꾸준히 나가는 제품)"를 선택하세요.

자주 생산하는 적당한 물량의 단순한 부품을 고르세요.

접근이 용이한 기계를 찾으세요.

키트(Kits)를 살펴보세요

과거에는 로봇 팔을 사고, 그리퍼를 찾고, 장착 방법을 알아내야 했습니다.

오늘날 기업들은 "애플리케이션 키트"를 판매합니다.

이것들은 CNC 머신 텐딩을 위해 특별히 설계된 번들입니다.

로봇 팔, 그리퍼, 소프트웨어, 베이스가 함께 제공됩니다.

My Core Pick에서는 구현 시간을 몇 달에서 며칠로 단축시켜 주는 이러한 통합 솔루션을 자주 소개합니다.

ROI(투자 수익률) 계산

코봇의 비용은 상당히 낮아졌습니다.

일반적인 셋업 비용은 복잡성에 따라 4만 달러에서 8만 달러 사이일 수 있습니다.

계산해 보기 전까지는 큰 금액처럼 들릴 수 있습니다.

그 로봇이 2교대를 무인으로 가동한다면 그 가치는 얼마일까요?

숙련된 기계공이 시간당 20달러짜리 로딩 작업 대신 시간당 100달러짜리 프로그래밍 작업을 할 수 있게 된다면 이득은 얼마일까요?

제가 대화해 본 대부분의 공장은 12개월 이내에 투자 수익(ROI)을 봅니다.

어떤 곳은 6개월 만에 회수하기도 합니다.

미래는 협동에 있습니다

우리는 제조 마인드셋의 변화를 목격하고 있습니다.

더 이상 "인간 대 기계"가 아닙니다.

"기계와 함께 일하는 인간"에 관한 것입니다.

소량 생산은 계속될 것입니다.

고객들은 계속해서 맞춤화와 속도를 요구할 것입니다.

모든 공정에 대해 수동 로딩만 고집하는 공장은 따라잡기 힘들 것입니다.

코봇을 수용하는 공장은 더 높은 마진, 더 행복한 직원, 더 많은 생산 능력을 갖게 될 것입니다.

이는 단순한 기술의 문제가 아니라 생존과 성장의 문제입니다.

코봇이 여러분의 워크플로우에 어떻게 적합할지 아직 검토해보지 않으셨다면, 지금이 바로 그때입니다.

진입 장벽은 그 어느 때보다 낮아졌습니다.

그리고 효율성의 잠재력은 그 어느 때보다 높습니다.