450개의 관련 업체가 참여한 AW 2024 스마트팩토리・ 자동화 산업전이 3월27일부터 3월29일 3일간 코엑스에서 열렸습니다.
현장에 적용할 수 있는 혁신적인 시스템과 솔루션은 어떤 것들이 있을까요? 인공지능 기술이 현장에 어떻게 적용되고 있는지 함께 살펴보시죠!

세가지의 테마

이번 2024 스마트공장・ 자동화 산업전은 A홀부터 D홀까지 4개의 홀, 세가지의 테마로 전시관으로 구성되었습니다.
A홀은 국제공장자동화전, B홀은 한국머신비전산업전, 나머지 홀인 C홀과 D홀은 스마트공장엑스포 전시를 주제로 진행되었습니다.
그럼 어떤 내용들이 있었는지 살펴볼까요?

스마트팩토리 – 머신비전

비전 기술이 적용되어 다양한 공정을 소화할 수 있는 머신비전(Machine Vision)이 여전히 강세였습니다.
머신 비전은 컴퓨터를 사용하여 이미지를 분석하고 해석하여 사람의 눈으로 할 수 있는 일을 기계가 수행하게 하는 기술입니다.
이 기술은 스마트팩토리, 자동화된 제조 시설, 품질 관리 시스템 등에서 널리 사용되며, 제품 검사, 공정 제어, 로봇 지도화 등 다양한 작업을 수행할 수 있습니다.
현장에서는 QA와 정밀공정에 주로 많이 활용되고 공정범위도 점점 넓어지고 있는 것을 알 수 있었습니다.

머신 비전의 주요 구성 요소

조명: 대상 객체를 분명하게 볼 수 있도록 조명을 제공합니다. 조명은 대상의 특징을 강조하고, 이미지 캡처 과정에서 발생할 수 있는 변동성을 최소화하는 데 중요합니다.
카메라와 센서: 대상을 이미지로 캡처하기 위한 장비입니다. 다양한 해상도, 속도, 색상 감지 능력을 가진 카메라와 센서가 사용됩니다.
프레임 그래버와 인터페이스: 캡처된 이미지를 디지털 데이터로 변환하고, 컴퓨터로 전송하는 역할을 합니다.
소프트웨어: 캡처된 이미지를 분석하고 해석하기 위한 알고리즘과 응용 프로그램입니다. 이미지 처리, 패턴 인식, 객체 분류 등 복잡한 계산을 수행합니다.

머신 비전의 응용 분야

품질 관리: 제품의 결함을 탐지하고, 품질을 검사합니다. 소형 부품에서부터 대형 조립품까지 다양한 크기의 제품에 적용됩니다.
로봇 지도화(Robot Guidance): 로봇이 특정 작업을 수행할 때 정확한 위치를 찾거나 객체를 조작할 수 있도록 도와줍니다.
자동 분류: 제품을 크기, 색상, 모양 등에 따라 자동으로 분류합니다.
공정 제어: 생산 공정에서 발생할 수 있는 문제를 실시간으로 감지하고 조정합니다.

머신 비전의 장점

효율성: 자동화를 통해 작업 속도와 생산성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
정확성: 사람의 눈으로는 감지하기 어려운 미세한 결함까지 탐지할 수 있어, 높은 정확도의 품질 관리가 가능합니다.
유연성: 다양한 제품과 환경에 적용할 수 있으며, 소프트웨어 업데이트를 통해 새로운 작업 요구 사항에 쉽게 적응할 수 있습니다.
비용 절감: 장기적으로는 노동 비용을 줄이고, 결함으로 인한 손실을 최소화하여 전반적인 비용을 절감할 수 있습니다.

2024 스마트팩토리 ・ 자동화 산업전 전시장 내 머신비전을 활용한 의약품 품질 검사 예시

2024 스마트팩토리 ・ 자동화 산업전 전시장 내 정밀 가공을 위한 머신비전 사용 예시

스마트팩토리 – 픽킹 머신

스마트팩토리에서 픽킹 머신의 적용은 제조 및 물류 과정의 효율성과 정확성을 크게 향상시키는 기술 중 하나인데요.
픽킹 머신, 또는 픽 앤 플레이스 로봇은 제품을 하나의 위치에서 다른 위치로 이동시키는 자동화된 시스템입니다.
이러한 기계는 정밀도가 높고 빠른 속도로 물건을 분류, 이동, 포장하는 등의 작업을 수행할 수 있어 생산성을 극대화합니다.
물류 현장 내 위험하거나 무거운 물건을 운반하는 작업에는 단연 머신비전이 탑재된 픽킹 머신, 픽 앤 플레이스 로봇이 강세를 이루었습니다.
물류 현장 내 픽킹, 분류, 운반을 위한 작업을 위한 머신들이 주를 이루었는데요.
가볍고 정밀한 픽킹을 위한 머신과 무거운 물건을 픽킹하기 위한 머신 등 현장 상황에 최적화된 다양한 종류의 머신들이 있었습니다.

픽킹 머신의 기능

정렬 및 분류: 제품을 크기, 모양, 색상 또는 바코드 등 다양한 기준에 따라 정렬하고 분류합니다.
이동 및 배치: 픽킹 머신은 제품을 특정 위치에서 다른 위치로 이동시키거나, 제품을 정확한 위치에 배치하는 역할을 합니다.
검사 및 품질 관리: 제품의 품질을 검사하고 손상된 물건을 제거하는 기능을 수행하기도 합니다.
포장: 최종 제품을 포장하는 과정에도 픽킹 머신이 사용될 수 있습니다.

픽킹 머신의 종류

진공 그리퍼: 표면에 진공을 생성하여 물체를 붙잡는 방식입니다. 평평하고, 비교적 깨끗한 물체를 다루는 데 적합합니다.
기계식 그리퍼: 다양한 크기와 모양의 물체를 잡을 수 있는 기계적 손가락을 사용합니다. 더 다양한 유형의 제품에 적용할 수 있습니다.
자기 그리퍼: 자성을 이용해 철금속을 쉽게 다룰 수 있습니다.
소프트 그리퍼: 유연한 재질로 만들어져 있어 더 민감하거나 쉽게 손상될 수 있는 제품을 다룰 때 사용됩니다.

스마트팩토리에서의 역할

효율성 증가: 자동화를 통해 작업 시간을 단축시키고, 인간의 손이 닿는 작업의 오류를 줄입니다.
유연성: 다양한 제품을 취급할 수 있으며, 생산 라인의 변화에 빠르게 적응할 수 있습니다.
정확성과 일관성: 픽킹 머신은 매우 정확하게 작업을 수행할 수 있으며, 일관된 품질을 유지할 수 있습니다.
비용 절감: 장기적으로는 노동력 비용을 절감하고, 생산성을 높여 전반적인 운영 비용을 낮출 수 있습니다.

스마트팩토리의 픽킹 머신은 고도의 정밀성과 빠른 속도로 제조 및 물류 과정을 자동화함으로써 생산성을 극대화하고 비용을 절감하는 핵심 기술로 자리매김하고 있는 것을 확인할 수 있었습니다.

2024 스마트팩토리 ・ 자동화 산업전 전시장 내 LG CNS 부스 내 픽킹 로봇

2024 스마트팩토리 ・ 자동화 산업전 전시장 내 물류작업을 위한 픽 앤 플레이스 로봇 시연

협동로봇에서 휴머노이드 로봇까지

스마트팩토리에서 적용되는 로봇은 제조 공정의 자동화, 효율성 향상, 그리고 인간과 기계 간 상호 작용의 최적화를 위해 다양한 형태와 기능을 가지고 있습니다.
이러한 로봇들은 단순 반복 작업에서부터 복잡한 조립 작업, 인간과의 협업에 이르기까지 넓은 범위의 작업을 수행할 수 있습니다.
협동로봇부터 휴머노이드 로봇까지, 다양한 유형의 로봇이 스마트팩토리에 적용되고 있었습니다.

협동로봇(Cobots)

협동로봇, 또는 코봇은 인간과 함께 작업할 수 있도록 설계된 로봇입니다.
이들은 인간 작업자의 안전을 위해 필요한 감지 기능과 소프트웨어를 갖추고 있어, 보호 장벽 없이 인간과 공간을 공유하며 작업할 수 있도록 만들어졌습니다.
협동로봇은 다음과 같은 특징을 지닙니다.

유연성: 쉽게 재프로그래밍되어 다양한 작업에 적용될 수 있습니다.
안전성: 충돌 감지 기능을 통해 인간 작업자와 안전하게 협력할 수 있습니다.
접근성: 비교적 저렴한 비용과 간단한 설치로 중소기업에서도 도입이 용이합니다.

휴머노이드 로봇

휴머노이드 로봇은 인간의 형태와 기능을 모방하여 설계된 로봇으로, 두 발로 걷기, 물건 들기, 정교한 손가락 움직임을 통한 조립 작업 등 인간과 유사한 방식으로 작업을 수행할 수 있습니다. 이들은 다음과 같은 영역에서 활용될 수 있습니다:

복잡한 조립 작업: 인간 손의 미세한 움직임을 모방하여 정밀한 조립 작업을 수행할 수 있습니다.
상호 작용: 인간과의 상호 작용을 위해 설계되어, 교육, 안내, 또는 간단한 서비스 업무를 수행할 수 있습니다.

기타 스마트팩토리용 로봇

산업용 로봇: 전통적인 산업용 로봇은 특정 작업(예: 용접, 페인팅, 픽 앤 플레이스)에 최적화되어 설계되었습니다. 이들은 높은 정밀도와 속도로 반복 작업을 수행할 수 있습니다.
모바일 로봇: 자동화된 지게차나 AGV(자동 유도 차량)는 원자재, 제품, 그리고 다른 항목을 공장 내에서 이동시키는 데 사용됩니다. 이들은 물류와 창고 관리의 효율성을 크게 향상시킵니다.

2024 스마트팩토리 ・ 자동화 산업전 전시장 내 레인보우로보틱스 전시장 내 이족보행 로봇

2024 스마트팩토리 ・ 자동화 산업전 전시장 내 레인보우로보틱스 전시장 내 사족보행 로봇

스마트팩토리에서 적용되는 로봇 기술은 지속적으로 발전하고 있으며, 이러한 기술의 진보는 제조 공정의 효율성, 유연성, 그리고 안전성을 크게 개선하고 있습니다.
로봇 기술의 발전은 스마트팩토리가 더욱 지능적이고 자동화된 미래로 나아가는 데 핵심적인 역할을 하고 있습니다.

마치며

이번 2024 스마트팩토리・자동화산업전을 통해 새로운 기술들이 열악한 현장의 환경을 개선하고 더 고도화된 기술과 효율화된 생산을 가능케함을 느낄 수 있었습니다.
그만큼 관계자들의 관심도 뜨겁다는 것을 많은 관람객들의 방문을 통해 느낄 수 있었습니다.
인공지능과 자동화의 도입은 피할 수 없는 추세이며, 이러한 기술이 가져올 변화를 긍정적으로 활용하기 위해서는 사회적, 경제적 대응 전략이 필요할 것이라는 생각도 한편으로는 들었습니다.
기술의 발전이 모든 사람에게 혜택을 줄 수 있도록, 포용적이고 지속 가능한 방식으로 변화할 수 있기를 바래봅니다. 결국, 기술은 인간을 위한 것이니까요.

2024 스마트팩토리・자동화산업전 : 공식 홈페이지
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