사회적 거리 두기, 직원의 안전 확보, 생산성이나 가동률 혹은 서플라이 체인의 유지 등, 사회 전체가 안고 있는 과제와 같이, 제조업도 예기치 않았던 다양한 과제를 안고 있다. 또 동시에 많은 기업이 예산 삭감에 직면하고 있다. 그렇다면 제조업은 어떻게 뉴노멀에 대응해야 할까?
미쓰비시전기 FA시스템사업본부의 Digital Manufacturing 전도사인 스기야마 하지메 IoT 에반젤리스트는 “제조업은 현재 상황의 변화에 적응하려 하고 있다.”라고 말했다. 예를 들어 공장에서는 어떤 식으로 사회적 거리 두기를 실현하려고 하고 있을까? 그 대응책은 사실 많은 사람이 상상하는 것보다 흥미로운 것들이다.
사회적 거리 두기에 대한 긴급 대응책은 작업자가 페이스 쉴드나 마스크를 착용하는 것이다. 실제로 많은 산업에서는 이미 이러한 PPE(개인 보호구: Personal Protection Equipment)를 사용하고 있었지만, 그것은 식품이나 약, 또는 클린룸에서 생산하는 전자기기나 반도체 등과 같은 제품 분류에 있어서 위생과 환경의 관점에서 도입된 것이다. 하지만, 이러한 PPE는 모든 산업에 있어서 반드시 바람직한 것은 아니다.
예를 들어 고온 다습한 환경에서 작업자가 마스크를 착용하면 열사병에 걸릴 가능성이 높아지기 때문에 작업자의 환경을 올바르게 이해할 필요가 있다. 작업자들 사이에 아크릴판 등의 스크린을 설치하는 경우도 있지만, 이것도 모든 경우에 부합하는 것은 아니다. 왜냐하면 공간이나 동작 범위의 제약이 발생할 뿐만 아니라 긴급정지장치(E-STOP)나 보고용, 제어용 등 각종 기기에 접근을 방해하게 되거나 작업자의 시야가 좁아질 가능성이 있기 때문이다.
이러한 개별적인 대응과는 다른 시점에서 대책도 있다. 미쓰비시전기의 스기야마 하지메는 “많은 제조업에서는 시프트 관리에 의한 감염 대책을 실행하고 있고 공장 내에서의 감염 확대를 막기 위해서 동시에 움직이는 작업자의 수를 줄이는 등과 같은 근무 시프트를 나누고 있다.”라고 설명했다. 예를 들어 감염 확대 방지를 위해서 한 개의 시프트를 중단하는 경우가 발생할 경우 공장 내 소독 후 2번째 혹은 3번째의 시프트가 정상적으로 생산을 계속할 수 있다. 그러나 이것은 또 다른 새로운 과제를 불러일으킨다. 작업자의 수를 줄여 근무 시프트를 나누면 당연한 결과로 생산성이 저하된다. 이 과제에 대해서는 어떤 대책을 생각할 수 있을까?
미쓰비시전기의 스기야마 하지메 IoT 에반젤리스트
협동로봇(Cobot)에 그 역할을 맡긴다.
공장 내의 제조 공장을 자동화하는 방법도 있는데, 스기야마 하지메는 “광범위한 자동화 솔루션의 구축에는 많은 시간, 예산, 계획이 필요하지만, 많은 제조업에서 신속하고 유연한 가동을 희망하고 있는 이 시기에 이러한 자원이 부족할 가능성이 굉장히 높다.”라고 말했다.
그럼 대체안으로는 무엇이 있을까? 하나의 해결책으로 『ASSISTA』와 같은 협동로봇을 사용하는 것이다. 일반적으로는 협동로봇과 같은 장치는 신속하게 도입할 수 있을 뿐만 아니라 안전성의 관점에서 사람과의 공동작업에 적합하다. 또한, 유연성이 높은 다양한 작업을 직감적인 티칭에 의해서 학습시키는 것이 가능하다. 즉, 로봇공학의 광범위한 전문지식이 필요하지 않다. 그리고 가장 중요한 것은 협동로봇은 일반적으로 투자효율이 굉장히 높다는 것이다.
그리고 미쓰비시전기의 e-F@ctory Alliance 파트너의 Realtime Robotics에 의한 AI를 활용한 환경관리 소프트웨어를 이용하면 로봇이 작업자나 다른 로봇 등의 장애물을 피해서 동작하도록 실시간으로 이동 경로를 판단하게 되어 로봇의 사전 프로그래밍의 부담을 한층 덜 수 있다.
작업자들 사이에 아크릴 판 등 스크린을 설치하는 경우도 있는데 이것은 운용상의 제약 있기 때문에 모든 경우에 부합하는 것은 아니다. (왼쪽) 대체 해결책은 『ASSISTA』 와 같은 협동로봇의 활용을 늘리는 것이다. (오른쪽)
“하나의 대책으로 모든 케이스에 대응할 수 없다는 것은 분명하기 때문에 적절한 사회적 거리 두기나 물리적 대책, 그리고 협동 로봇 등과 같은 장치의 활용을 유연하게 조합해 도입하는 것이 뉴노멀이다.”라고 스기야마는 말했다.
리모트 액세스(Remote Access)는 재택근무만이 아니다.
또 하나의 고려해야 할 포인트는 리모트 액세스다. 각 공정의 생산 라인이 풀 가동되면 기존에는 보이지 않았던 문제가 발생하여 관리의 문제가 발생할 수도 있다. 리모트 액세스는 중요한 메리트이지만, 접근하는 대상의 장치가 고도의 정보처리에 대응하지 못하는 경우 액세스할 수 있는 정보량에 한계가 있기 때문에 그 가치는 크게 떨어진다. 하지만 어느 정도의 자율주행과 진단기능을 갖추고 있는 인텔리전트 자동화 장치를 사용하는 경우는 관리의 문제를 신속하게 해결할 수 있다.
여기서 ‘모든 자동화 장치는 ‘인텔리전트’한 것 아니었던가?’라는 의문이 생길 수도 있다. 이 의문에 대해서 “기본적인 제품 성능, 기능이 비슷할 수는 있지만 모든 제품이 동등하다는 것은 아니다.”라고 스기야마는 말했다. 예를 들어 미쓰비시전기의 인버터의 경우, 3-wire fan과 같은 간단한 기능은 이러한 시대일수록 그 중요성이 느껴질 수 있다. 이 기능을 통해 냉각 팬의 상태를 진단하고, 인버터의 수명을 연장할 수 있다. 또한, 최근 제품에서는 부식 및 오염을 검출하는 독자 환경 센서가 회로 기판상에 배치되어 있어서 인버터의 하드웨어나 소프트웨어를 개입시켜 통신이나 정보처리, AI를 통합시켜 고도의 유지보수를 제공하고 있다.
스기야마는 “기술의 진보는 장치 본체의 기능뿐만이 아닌, 운용 수명을 어떻게 관리하는가, 즉 유지보수와 퍼포먼스의 KPI에도 영향을 미치고 있다. 이러한 노하우는 장치의 유지보수를 원격으로 실시할 수 있는 경우에 특히 유효하게 활용된다.”라고 설명했다.
Industrial IoT나 Industry 4.0 등은 이미 몇 년 전부터 화제가 되어있지만, 그 핵심은 네트워크 접속, 데이터의 수집과 분석이다. 하지만, 공장의 리모트 액세스라고 하면 대규모의 SCADA 시스템과 관련되어있는 부속품의 일괄도입을 연상하기 때문에 도입을 주저하는 경우도 많다. 확실히 이러한 포괄적인 시스템은 대량의 데이터 취득, 경고 알림, 분석 혹은 생산 이력의 확인에 우수하지만, 앞에서 얘기한 바와 같이 적절한 계획, 도입까지는 시간이 걸린다. 보다 신속한 해결책으로는 생산 현장의 표시기에 원격 접속하여 현장의 표시화면을 재현하거나 무선으로 데이터에 접근하는 것 외에 최근의 경향으로는 엣지 컨트롤러를 이용하는 방법도 있다.
결국, 제조업의 뉴노멀은 무엇인가?
스기야마는 다음과 같이 결론을 내고 있다. “실용적인 접근이 중요하다. 단순히 아크릴판 등의 파티션을 설치하는 것으로 해결되는 경우도 있는가 하면, 협동로봇에 투자가 필요한 경우도 있다. 유의해야 하는 것은 유연성, 확장성, 그리고 대책에 따라서 어떤 결과를 가져올 것인가라는 관점이다.”
어쩌면 뉴노멀은 제조 현장에 있어서 무엇이 중요한지를 재확인하는 계기 일지도 모른다.
기사 출처 - 생산·제조 전문 매거진 MFG, 이상준 기자
원문 링크 - http://www.mfgkr.com/archives/18669
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