Production robotics – which processes should be automated first?

이 글에서는 경쟁력 향상, 효율성 증대, 인력 부족 문제에 직면했을 때 가장 빠른 투자 수익을 가져다 줄 6가지 자동화 작업 목록을 소개합니다. 잘 구현된 생산 로봇화는 회사의 많은 병목 현상을 제거할 수 있습니다. 귀사의 시설에서 산업용 로봇으로 오늘 개선할 수 있는 직위와 프로세스를 확인해 보겠습니다.

생산 공정 로봇화 - 지금 투자할 가치가 있을까요?

생산 공정 목록으로 넘어가기 전에, 투자의 의미와 그것이 가져오는 측정 가능한 이점에 대해 잠시 생각해 보겠습니다. 생산 공정 로봇화는 고용 감소를 의미하지 않습니다 - 이는 주로 다음을 위해 특정 생산 작업을 기계에 지능적으로 위임하는 것입니다:

• 효율성 증가 - 로봇은 더 빠르게 일하고 휴식 없이 작동하므로 추가 생산 능력을 얻을 수 있습니다.

• 안정적인 품질 - 인적 오류 제거로 결함과 불만 사항이 줄어듭니다.

• 안전과 인간의 부담 경감 - 기계가 반복적인 작업에서 인간을 대체하고, 작업자는 더 책임감 있는 작업에 집중할 수 있습니다.

• 인력 부족에 대한 저항력 - 로봇은 아프지 않고 경쟁사로 이직하지 않습니다.

중소기업에서 잘 선택된 생산 공정 로봇화는 몇 개월 내에 투자 비용을 회수할 수 있으며, 재정적 수익뿐만 아니라 실질적인 프로세스 최적화도 가져옵니다.

수동 작업은 느리고 오류를 발생시킵니다. 좋은 용접공이나 CNC 작업자를 찾는 것은 종종 기적에 가깝고, 가격과 납기에 대한 압박은 매 분기마다 커집니다. 경쟁사는 잠들지 않습니다 - 이미 생산 로봇화에 투자하고 있는 기업들이 다른 기업들을 앞서고 있습니다.

생산 공정 로봇화 - 어떤 공정을 첫 번째로 선택해야 할까요?

자동화를 위한 첫 번째 작업장 선택은 전체 구현 전략의 핵심 요소이므로 우연에 맡길 수 없습니다.

바로 강조할 가치가 있습니다: 로봇화는 전체 생산 라인을 대체하는 것을 의미하지 않습니다. 대부분의 경우 이는 외과적 개입입니다 - 가장 반복적이거나, 인체공학적이지 않거나, 병목 현상을 일으키는 프로세스의 특정 요소를 자동화하는 것입니다. 예를 들어, 로봇은 용접 작업만 수행하고, 부품의 준비와 수령은 여전히 인간이 처리할 수 있습니다.

추측하는 대신, 몇 가지 간단한 질문에 답해보세요. 최고의 후보 프로세스는 다음 기준 중 대부분을 충족합니다:

• 반복성: 직원들이 하루에 수백 번 같은 동작을 수행합니까? 로봇에게 이상적인 작업입니다.

• 병목 현상: 이 단계가 전체 생산을 늦추고 지연을 발생시키나요?

• 건강 및 안전과 인체공학: 작업이 부담스럽거나, 위험하거나, 유해한 조건(먼지, 연기, 소음)에서 수행됩니까?

• 인건비: 이 직위가 급여 예산의 상당 부분을 차지합니까?

• 준비된 솔루션: 이 작업을 위한 입증된, 거의 "박스" 형태의 로봇 작업장이 시장에 있습니까?

• 빠른 수익(ROI): 간단한 계산으로 투자가 몇 개월 내에 회수될 가능성이 있습니까?

대부분의 질문에 "예"라고 답했다면, 후보 #1을 찾은 것입니다.

생산 로봇화를 시작하기 위한 TOP 6 생산 공정

어떤 공정을 먼저 로봇화하는 것이 좋을까요? 비즈니스와 효율성 향상에 가장 큰 영향을 미치면서 구현 위험이 최소인 프로세스에 집중해 보겠습니다.

1. TIG, MIG/MAG 방식을 사용한 특정 부품 용접

여기서는 용접 과정 자체뿐만 아니라 구성 요소 픽업부터 완성된 부품 배치까지 전체 작업장의 자동화에 대해 이야기하고 있습니다. 용접 로봇은 매번 완벽하게 반복 가능한 용접을 수행합니다. 이 과정을 로봇화함으로써 희소한 용접공들을 단조로운 작업에서 해방시키고, 그들이 더 복잡한 작업을 맡을 수 있게 합니다.

물론 자동화 범위는 유연하게 조정할 수 있습니다. 많은 기업에서 첫 번째로 완전히 충분한 단계는 실제 용접 작업 과정을 로봇화하는 것이며, 적재 및 하역 작업은 작업자 측에 남아 있습니다. 이러한 확장성은 현대 로봇화의 가장 큰 장점 중 하나입니다.

우리는 전체 작업장의 자동화에 대해 이야기하고 있습니다. 로봇은 완벽하게 반복 가능한 용접만 하는 것이 아닙니다. 또한 구성 요소를 직접 집어 포지셔너에 배치하고 완성된 부품을 내려놓을 수 있습니다. 결과적으로, 희소한 용접공은 "토치 작업자"가 아닌 효율적인 생산 셀의 감독자가 되어 적절한 작동을 감독하고 후속 주문을 준비합니다.

• 왜 첫 번째로? 전형적인 병목 현상이기 때문입니다. 이 과정은 반복적이고, 노동 집약적이며, 건강 및 안전 위험이 있습니다. 시장에는 몇 주 내에 구현할 수 있는 준비되고 정제된 용접 셀이 많이 있습니다.

• 무엇을 얻을 수 있나요(KPI/ROI)? 수십 퍼센트의 효율성 증가. 결함의 급격한 감소. 안정적이고 예측 가능한 품질.

즉각적인 이점을 달성하고 빠른 구현을 가능하게 하는 이러한 준비된 솔루션의 한 예는 당사의 로봇 용접 셀입니다. 확인하기: Fanuci 5.0 Turnkey 용접 로봇.

대부분의 시설에서 용접은 중요한 지점입니다 - 자격을 갖춘 사람들이 필요하고, 가장 많은 오류를 생성하며, 생산을 늦춥니다.

용접 로봇화(레이저 기술 사용)는 여러 문제를 동시에 해결합니다:

• TIG 또는 MIG/MAG 방식에 비해 작업 속도를 최대 10배까지 증가시킵니다,

• 용접 반복성을 보장합니다(수정 감소, 폐기물 감소),

• 추가 재료 소비를 줄입니다(보호 가스 절약 최대 30-40%).

이로 인해 로봇 용접은 가장 빠르게 투자 비용을 회수하는 구현 중 하나가 됩니다.

이러한 큰 효율성 향상은 현대 기술 덕분에 가능합니다. 가장 빠르고 정확한 방법에 대해 더 깊이 알아보려면, 레이저 용접 가이드를 읽어보세요.

2. 연마, 광택, 디버링

용접 후, 요소들은 연마, 광택, 스패터 제거 등의 마무리 작업이 필요합니다. 이는 부담스러운 작업입니다: 먼지, 소음, 오류 위험이 있습니다. 수동 연마는 느리고, 부품을 손상시키기 쉬우며, 종종 전체 생산을 늦추는 원인이 됩니다.

연마 및 광택 로봇이 이 작업을 대신합니다. 힘 센서와 비전 시스템 덕분에 압력을 조절하고, 가공이 필요한 부분을 찾아내며, 단순한 표면이든 복잡한 곡률이든 상관없이 동일한 궤적을 반복적으로 수행할 수 있습니다.

• 모든 요소는 "과도한 연마" 위험 없이 동일한 방식으로 가공됩니다.

• 병목 현상이 사라지기 때문에 전체 생산 라인이 더 빠르게 작동합니다.

• 작업자들은 먼지를 몇 시간 동안 흡입하거나 진동을 견딜 필요가 없습니다.

• 회사는 더 높은 품질, 더 적은 결함, 더 큰 효율성을 얻습니다.

이는 용접 자동화 이후의 자연스러운 단계입니다 - 이를 통해 금속 가공의 핵심 단계가 완전히 반복 가능하고 자동화됩니다. 로봇 비용이 감소하고 새로운 솔루션은 다른 부품에 빠르게 적응할 수 있게 해주므로, 연마 로봇화는 소규모 및 중간 규모의 생산 시설에서도 이용 가능해집니다.

3. 벤딩 및 성형

시트와 프로파일의 벤딩 및 성형은 금속 생산의 핵심 단계 중 하나입니다. 이 과정은 물리적 힘뿐만 아니라 무엇보다 정밀함이 요구됩니다. 시트 위치 지정의 작은 오류도 전체 배치의 거부를 의미할 수 있습니다. 그래서 여기에 로봇화가 점점 더 많이 사용되는 것은 놀라운 일이 아닙니다.

로봇화는 전통적인 벤딩의 가장 큰 문제점을 제거합니다. 두 명의 작업자가 무거운 금속 시트를 들어올리는 대신, 로봇이 시트를 직접 들어올리고 프레스 아래에 정확하게 위치시킵니다. 센서와 특수 그리퍼 덕분에 항상 같은 방식으로 부품을 공급하여 오류나 사고의 위험을 줄입니다.

작업자가 부족한 곳에서 로봇은 생산 연속성을 보장합니다 - 휴식 없이 일할 수 있으며, 2교대와 3교대에서도 작업할 수 있습니다. 로봇 작업장은 반복성을 보장합니다: 각 요소는 동일한 벤딩 각도를 가지며 잘못된 위치 지정으로 인한 재료 낭비가 없습니다.

또한 현대 시스템은 실시간으로 매개변수를 자동으로 수정하므로(예: 재료 두께의 차이), 제품 품질이 향상되고 폐기물이 감소합니다. 결과적으로 병목 현상이 사라지고, 효율성이 증가하며, 사람들은 건강을 위험에 빠뜨리거나 육체적으로 피로할 필요가 없습니다 - 그들은 감독 및 조직적 역할을 맡을 수 있습니다.

벤딩 로봇화는 세 가지 가장 큰 생산 문제에 대한 답변입니다: 기계를 작동시킬 사람의 부족, 오류와 사고의 위험, 제한된 효율성. 이를 통해 무겁고, 위험하며, 정밀함이 요구되는 작업이 빠르고, 반복 가능하며, 안전하게 되어 최소한의 인간 참여로 이루어집니다.

4. 절단 및 금속 시트 가공

수동 절단이나 반자동 기계조차도 오늘날에는 충분하지 않습니다. 로봇 레이저 절단은 다음을 제공합니다:

• 0.1mm의 정확도,

• 추가 가공이 필요 없는 매끄러운 가장자리,

• 최소한의 재료 손실.

정밀함과 최소한의 재료 손실은 현대 절단 기계의 영역입니다. 이 기술이 실제 절약과 투자 수익으로 어떻게 이어지는지 이해하고 싶으신가요? 읽어보기: 파이버 레이저가 좋은 투자인 이유는?

이는 특히 대량 생산에서 모든 초와 모든 밀리미터가 중요한 과정입니다. 기계에 부품을 공급하고 받는 로봇은 기계 활용도를 높이는 가장 간단한 방법입니다. 감독 없이 2교대와 3교대 동안 작업할 수 있습니다. 한 작업자가 한 대의 기계를 작동시키는 대신, 생산 현장의 전체 생산 셀을 감독할 수 있습니다.

• 왜 첫 번째로? 사이클 간의 마이크로 다운타임을 제거하고 생산을 사람들의 가용성에 독립시킵니다. 이는 현재의 인력 부족 상황에서 중요합니다.

• 무엇을 얻을 수 있나요(KPI/ROI)? 동일한 고가의 기계에서 하루에 더 많은 부품을 생산합니다. 교대 일정에 대한 의존도가 낮아집니다.

CNC 기계 작동에서의 생산 공정 로봇화는 부품을 공급하고 받을 로봇을 사용하는 것을 포함합니다. 이를 통해 기계는 휴식 없이 지속적으로 작업할 수 있습니다. 코봇은 경험이 없는 인원도 쉽게 프로그래밍할 수 있습니다.

5. 팔레타이징 및 포장

팔레트에 상자, 가방 또는 완성된 구성 요소를 배열하는 것은 무겁고, 단조롭고, 인체공학적이지 않은 작업입니다. 로봇은 이러한 반복적인 활동을 더 빠르고, 더 정확하게, 그리고 척추 부상의 위험 없이 수행하며, 단순하고 더 복잡한 움직임 시퀀스를 모두 수행하는 데 대체 불가능합니다. 이 모든 것이 팔레타이징과 포장을 산업용 로봇이 사용되는 일반적인 생산 공정 중 하나로 만듭니다. 왜일까요?

• 부가가치가 적은 반복적인 활동입니다(A에서 B로 물체 이동),

• 인간에 대한 부담이 크고(예: 교대 중 수십 톤 들어올림) 부상으로 이어집니다,

• 준비되고 정제된 솔루션이 있습니다 - 많은 회사들이 빠른 구현을 위한 도구 및 소프트웨어와 함께 표준 팔레타이징 로봇을 제공합니다.

로봇이 유연한 솔루션이 되어야 하고 종종 인간과 가까운 곳에서 작업하는 이러한 응용 분야에서 협동 로봇이 탁월하게 작동합니다. 그들이 전통적인 기계와 어떻게 다르고 어떤 가능성을 제공하는지 알고 싶다면, 코봇이 무엇인지 설명하는 가이드를 확인하세요.

로봇 팔레타이징은 작업자를 육체 노동에서 해방시켜 품질 관리와 같은 다른 활동으로 이동할 기회를 제공합니다. 팔레타이저는 ROI가 가장 높은 로봇 중 하나입니다. 팔레타이징 및 적재 작업은 종종 교대당 여러 작업자를 참여시킵니다. 한 대의 로봇이 그들 모두를 대체할 수 있습니다. 작업 속도가 인간보다 낮을 수 있지만, 휴식이 필요한 피곤한 작업자보다 휴식 없이 3교대로 일할 수 있기 때문에 궁극적으로 더 많은 패키지를 적재합니다. 팔레타이저에 대한 투자 수익은 단 몇 개월 내에 발생할 수 있다고 추정됩니다.

6. 자동 품질 관리

왜 품질 관리를 자동화해야 할까요? 인간은 아무리 위대한 전문가라도 100% 주의력으로 제품을 확인할 수 없습니다. 이 영역에서 자동화는 정밀함에 초점을 맞추고, 로봇은 작업 기간이나 제품 특성에 관계없이 동일한 주의력으로 품질을 제어하기 때문에 불만 사항의 위험을 최소화합니다.

작업자에게 주는 이점: 긁힘, 손상 또는 정밀한 측정을 찾는 것은 단조로울 수 있습니다. 품질 관리를 자동화하는 로봇은 작업자가 피로하고 반복적이며 오류 위험이 높은 활동을 수행하는 대신 문제 해결, 프로세스 개선에 집중할 수 있게 해줍니다.

다양한 산업의 생산 회사에서 품질 관리 자동화는 오류만 감지하고 생산 속도를 높이지 않기 때문에 생산에서 첫 번째 로봇화 과정인 경우는 드뭅니다.

생산 공정 로봇화 - 금속 가공 회사에서 로봇과의 모험을 어디서부터 시작해야 할까요?

우리의 경험과 많은 생산 시설의 경험은 고려할 가치가 있는 특정 패턴을 보여줍니다. 대부분의 경우, 회사에 나타나는 첫 번째 로봇은 용접 로봇입니다. 다음과 같은 빠르고 다차원적인 효과를 제공하기 때문에 선택은 종종 명확합니다:

• 효율성 증가,

• 용접 품질 및 반복성 향상,

• 작업 안전,

• 자격을 갖춘 용접공 부족으로부터의 독립.

용접이 생산의 큰 부분을 차지한다면, 용접 로봇에 투자하는 것이 최선의 투자 방향일 수 있습니다.

로봇화 과정에서 두 번째로 매우 인기 있는 선택은 팔레타이징 또는 기계 적재입니다. 팔레타이징 로봇은 수동 포장 및 팔레트에 상품 적재가 각 교대에서 많은 시간 동안 많은 작업자를 참여시킬 때 탁월한 선택이 될 것입니다. 이러한 로봇은 즉각적인 이점을 가져옵니다: 인체공학 및 효율성 증가부터 작업자가 매일 수백 킬로그램을 이동해야 하는 필요성을 줄여주는 실질적인 운영 비용 감소까지.

요약: 생산 로봇화, 무엇을 먼저 로봇화할 것인가

생산 공정 로봇화는 복잡한 과정이지만, 개별 회사 요구에 맞게 조정되면 단기 및 장기적으로 엄청난 이점을 제공합니다. 처음에는 사람들에게 가장 노동 집약적이고, 반복적이며, 부담스러운 작업을 찾으세요. 이는 로봇에게 "위임"할 가치가 있는 프로세스를 찾는 데 도움이 될 것입니다. 첫 성공과 빠른 투자 수익은 확실히 로봇화 범위를 추가 생산 공정으로 확장하도록 장려할 것입니다.

이 여정의 시작에서는 전문가 지식(예: 포괄적인 서비스, 완전한 지원 및 개별 접근 방식을 제공하고 적절한 장비 선택 및 구현 계획을 돕는 경험 있는 통합자)을 활용하고 팀이 새로운 기술을 배우는 데 참여시키는 것이 중요합니다. 이를 통해 금속 산업의 소규모 회사도 성공적으로 로봇화의 세계에 진입하여 기존 시스템과의 통합과 새로운 기술에 대한 팀의 빠른 적응을 보장할 수 있습니다. 따라서 가장 개선이 필요하고 비즈니스 목표에 가장 잘 맞는 프로세스를 선택한 다음 로봇에게 기회를 주세요 - 짧은 시간 내에 그것이 올바른 결정이었다는 것을 확신하게 될 것입니다.

이 글에서 우리는 로봇화에 이상적인 프로세스로 레이저 절단 및 용접을 언급했습니다. 레이저 기술이 어떻게 생산 공정을 혁신할 수 있는지 알고 싶다면, 전문가와의 무료, 무의무 상담을 예약하세요. 잠재력을 평가하고 최상의 솔루션을 선택하는 데 도움을 드리겠습니다.