자동화에 대한 수요 증가의 주요한 원인 중 하나는 로봇 솔루션의 낮은 비용이다. 몇몇 제조업체들은 투자비용 때문에 고민하고 있을지도 모르지만 자동화는 큰 비용이 들지 않는다. 

전세계적으로, 제조업 환경이 엄청나게 변화하고 있다. 자동화도 놀라운 속도로 발전해나가고 있다. 자동화 산업부터 전자기기, 그리고 금속과 기계에 이르기까지 제조업체들은 로봇 솔루션을 그들의 비즈니스 솔루션에 적용하고 있다. 

“전세계적으로 로봇의 수요는 빠르게 회복되었으며 2021년은 로봇 산업의 가장 성공적인 한해였다.”라고 International Federation of Robotics의 회장인 Milton Guerry는 말한다. “자동화와 지속적인 기술 혁신으로, 수요는 산업 전반에 걸쳐서 높은 수준에 도달하였다. 또한, 2021년 로봇의 설치 수는 코로나 이전 2018년도의 422,000여대의 기록을 뛰어넘었다.”고 덧붙였다. 

자동화에 대한 수요 증가의 주요 원인 중 하나는 로봇 솔루션의 낮은 비용이다. 몇몇 제조업체들이 비용 때문에 겁을 먹고 있을지도 모르지만 자동화는 큰 비용이 들지 않는다. 

안전유리를 제조하는 독일의 한 기업은 최근 igus로부터 자동화 솔루션을 5,000달러 정도로 구매해 방화유리를 생산하는데 투입하였다. 자동화 솔루션의 적용 분야는 다양하다. 오이 수확, 식품 포장, 의약품 제조, 지렁이 사육 등의 분야에 자동화 솔루션이 도입되고 있다. 

igus의 low-cost automation 책임자 Alexander Mühlens는 “오늘날 기업은 생산 효율은 높이면서 동시에 비용은 줄여야 하는 끊임없는 압박에 시달리고 있다.”고 말한다. 또한 “노동력 부족, 비용 절감, 작업 효율 향상, 그리고 근로 안전사고 방지등의 목표를 위해 기업들이 자동화 솔루션을 사용하려고 한다.”고 덧붙였다. 

자동화 사례

Vetrotech Saint-Gobain사의 기원은 루이 14세가 거울 유리를 생산할 수 있는 독점적 권한을 금융업자에게 부여했던 1665년으로 거슬러 올라간다. 루이14세는 유럽 거울 시장에서 베니스의 독점을 막으려는 목적이었고 그의 전략은 성공했다. 

이 기업은 현재 공공 시설과 해양 구조물의 안전 유리 사업과 방화 유리 제조에 초점을 맞추고 있다. 유서 깊은 이 기업은 자동화 솔루션으로 효율성을 높이고, 비용을 절감하였으며, 생산 프로세스를 개선하였다.

Vetrotech Saint-Gobain사는 화재 시에 건물과 사람들을 보호할 수 있는 방화유리를 제작한다. 일반적인 유리는 열로 인해 깨지지만 방화유리는 일정시간 동안 화재의 확산을 막는다. 방화유리를 제작하기 위해서는 단열용 재료가 반드시 첨가되어야 하는데 이 재료가 유리의 내열성을 높여준다. 유리 사이에 액체인 단열용 재료가 채워진 다층 유리를 생산한다. 

이전에는 유리판 사이의 빈 공간에 액체을 채우는 작업이 수작업으로 진행되었다. 유리판 사이에 액체를 채우기 위해서는 플라스틱 관이 필요한데, 사전에 제작된 툴을 사용하여 수동으로 만든 후 로봇이 꺼내어 최종 위치까지 운반한다. 이러한 반복적인 작업에서 작업자들을 자유롭게 하기 위해 자동화 솔루션을 도입하였다. 

Vetrotech Saint-Gobain사는 igus사로부터 5,300 미달러 상당의 델타 로봇을 구입하였다. 델타 로봇은 0.5mm 오차의 정도를 바탕으로 11 파운드 무게까지 운반할 수 있다. 660mm버전은 분당 30회 운반을, 360mm버전은 분당 60회 까지 운반 가능하다. 

이 로봇은 작은 부품들로 이루어진 표준 제품들을 생산하는 데에 사용할 수 있다. 예를들어 협소 공간에서의 페인팅, 스프레이, 기타 반복적인 작업을 수행하기 위해 컨베어 벨트나 버퍼 테이블에서 물건을 집어 고정된 공간으로 운반한다. 스텝 모터, 전자기유도 센서, motor flange 등을 추가하면 델타 로봇을 한층 더 효율적으로 작동하도록 만들 수 있다. 

자동화 솔루션은 직원들의 단조로운 노동을 경감해주고 생산 속도를 가속시킨다. 작업자들은 보다 부가가치가 높은 생산 공정에 참여할 수 있을 것이다. 

로봇의 폭넓은 활용

제조업이 다른 산업분야보다 자동화 시스템을 먼저 도입했지만, 여러 엔지니어와 관련 전문가들도 자동화의 사용 범위를 확장하기 위해 노력하고 있다. 

오이 수확용 저가 솔루션이 독일의 프라운호퍼연구소에 의해 개발되었다. 독일에서 오이 재배 산업 실현가능성 즉 경제성을 유지하기 위해서는 더 나은 재배 기술 개발이 긴급하게 필요했다.

엔지니어들은 robolink®라 불리는 igus의 암로봇을 부품 픽업 및 운반, 적재, 용접, 부품 테스트 등에 적용해왔다. 이 암로봇에 특별한 카메라 시스템을 장착하여 오이를 발견하고 위치를 알아내기 쉽도록 하였다. 프라운호퍼연구소에 따르면 이 로봇이 약 95퍼센트의 정도로 오이를 찾아낸다고 한다.

농업은 변수가 많은 자연 환경 때문에 자동화 솔루션을 빠르게 추진하지 못하고 잇는 산업 중 하나이다. 제품 손상을 막고 바람, 비, 눈, 자외선, 그리고 해충에 내구성 있는 부품을 개발해야 하는 조건은 농업용 기기 개발을 어렵게 만든다.

“시각 및 촉각으로 인식하여, 분석 및 평가까지 가능한 자동화 시스템 개발에는 상당한 어려움이 따른다.”라고 프라운호퍼연구소는 말한다. “오이는 농지에 임의로 흩어져있고 어떤 오이는 다른 식물에 가려져 잘 보이지 않는다. 변화무쌍한 빛의 조건 또한 이 시스템 개발을 한층 더 어렵게 만든다.”고 덧붙였다. 

독일의 또다른 기업은 igus의 저비용 자동화 제품을 사용하여 벌레를 사육한다. 이 제품은 24시간 내내 물건을 옮기고 적재하며 물을 뿌린다. 

dendrobaena라 불리는 이 미생물은 낚시 미끼로 사용되기도 하고 정원과 비닐하우스에서 필요한 비료로도 쓰이며 동물들의 먹잇감이 되기도 한다. 

이 기업은 igus의 제품들을 사용하며 완전히 자동화된 사육 및 물 공급 프로세스를 마련하였다.

새로운 제품을 활용하면 사육과 물 공급 프로세스는 24시간 내내 진행될 수 있으며 심지어는 직원이 부족할때도 문제없이 작동한다고 기업주 Martin Langhoff는 말했다. 오류 또한 최소화되었다고 덧붙였다.

글로벌 트렌드

International Federation of Robotics의 6월 보고서에는 빠르게 진행되고 있는 자동화의 트렌드를 설명하고 있다. 

486,000여대의 자동화 관련 제품이 2021년 출하되었으며, 이는 2021년에 비해 27퍼센트 상승한 수치이다. 자동화관련 장치는 아시아와 호주 지역에서 33퍼센트 상승, 미국에서는 27퍼센트 상승을 보여주었다. 전자제품 산업은 132,000여 건, 자동차 산업은 109,000여 건의 자동화 제품을 각각 도입하였다. 

이러한 추세는 좀처럼 멈출 기미를 보이지 않는다. Association for Advancing Automation의 5월 보고서에 따르면 북미 기업들은 2022년 1분기에 단일 분기 기준으로는 역대 최대의 자동화 솔루션을 구매하였다. 판매된 로봇의 가치는 646백만 달러에 육박하여 전년도 최고 실적 분기였던 2021년 4분기보다 25퍼센트 증가된 양상을 보여주고 있다. 

“농업, 건설, 소매, 병원 등 전 산업 군이 로봇을 이용하여 기업을 더 발전시키기 위한 방법을 모색하고 있다.”라고 Association for Advancing Automation에서 멤버십과 사업정보부문 부회장직을 맡고 있는 Alex Shikany는 말한다. 

2022년 1분기는 지난 9분기중 7번째로 비자동차 부문의 로봇 주문량이 자동차 부문보다 많았던 분기였다. 자동차 위탁 생산기업에 판매된 로봇이 전체 판매의 15%를 차지했는데 금속제조기업(40%), 전자기기 및 반도체기업(23%), 식품과 소비재(21%)기업이 각각 자동차 부문의 수요를 앞질렀다. 

“로봇이 지속적으로 사용하기 편리해지고 가격도 저렴해짐에 따라 모든 종류의 기업과 산업분야에서 로봇을 활용하는 빈도가 늘어날 것이라고 예상한다.”라고 A3의 회장인 Jeff Burnstein은 말한다. 또한 북미지역에는 아직 한대의 로봇도 설치하지 않은 수십만개의 기업이 있다고 덧붙였다.

한때 자동화는 초현실적인 개념이었지만 이제 비즈니스에 있어 핵심적인 요소이다. 자동화 솔루션 가격이 지속적으로 떨어지면서, 더 많은 기업들이 자동화 솔루션을 도입하여 그들의 사업을 확장하고 이윤을 창출하기 시작할 것이다. 

“우리의 목표는 저비용 자동화 솔루션의 접근가능성을 최대한 높이는 것이다.”라고 Mühlens는 말했다. “우리는 수많은 다양한 클라이언트를 보유하고 있다. 어떤 고객사는 단지 호환 가능한 하드웨어를 요구할 뿐이고 나머지 프로세스는 그들 스스로 해결하고자 한다. 또 다른 클라이언트들은 디자인에 있어서 도움을 필요로 한다. 비교적 저렴한 솔루션을 통해 누구나 자동화 프로세스에 접근할 수 있도록 도움을 주는 것은 흥미로운 일이다.”라고 덧붙였다. 

자동화 팩트와 수치

판매 증가 : 로봇 판매는 2022년 1분기 6억 4600만 달러에 육박하여 작년 최다 판매 분기보다 25% 증가하였다. 출처: Association for Advancing Automation

일자리 감소 : 2030까지 글로벌 제조인력의 8.5퍼센트에 육박하는 2000만명의 인력이 자동화로 인하여 일자리를 잃게 될 것으로 예상된다. 출처: Oxford Economics

일자리 감소 분야 : 행정, 생산, 운송, 식품 공급 등의 분야가 가장 취약한 것으로 알려져 있다. 70퍼센트의 일자리가 자동화 시스템으로 대체될 수 있는것으로 여겨져 고위험군으로 분류된다. 출처: Brookings Institution

비용 : 몇몇 자동화 솔루션은 15만 달러에 육박하지만 아주 저렴한 저비용 솔루션이 현재 이용가능하다. 독일에 기반을 둔 제조기업인 igus는 5000달러 상당의 자동화 솔루션을 제공하고 있다. 

알고 있었나요? : 자동차 산업이 자동화 솔루션의 가장 큰 고객이다. 제조, 용접, 조립, 원자재 관리 등의 업무가 로봇에 의해 이루어 진다. 

출처 : manufacturingtomorrow​