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[전문가 칼럼] 스마트공장을 위한 현장의 로봇 적용 엔지니어링(2편)

  • 등록 2020.12.08 10:31:39
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[헬로티]


경제를 살리기 위해 국가가 돈을 푸는 방법이 여러 가지가 있을 것이다. 하나는 돈이 많아서 해외 부동산과 기업들에 투자하여 월세와 기업소득을 가져오는 방법, 또 하나는 수출을 잘하여 기업들이 이윤을 추구하여 돈이 많아지는 방법, 또 하나는 부채를 발행하여 해외에서 돈을 가져와서 푸는 방법…


작금의 원화 강세 환율은 수출 중심 국가에는 적지 않은 부담이 될 것이다. 그래선지 요새는 로봇 시스템을 도입하고자 하는 기업이 급격히 많아졌다. 그도 그럴 것이 수년간 인건비 상승이 가파르다 보니 경제도 어려워져 가는데 제조업들이 버틸 재간이 없겠구나 싶다. 더구나 수출로 먹고 사는 나라가 환율이 계속 원화 강세이니 걱정이 많을 것이다.



그런데 이 로봇 시스템이 동일 업종에서 남들이 한 것을 보면 쉽게 따라 하겠는데, 요새는 벤치마킹이 사실상 어렵다. 보여주지도 않고 자칫하면 지적 자산에 대한 재판소송 전으로 갈 수도 있기 때문이다. 그렇다고 무턱대고 로봇 시스템을 투자하면 실패할 수도 있다는 두려움도 있는 것도 사실이다.


그렇다면, 왜 누구는 성공하는데 누구는 실패하는 것일까? 이유는 간단하다. 생각을 하지 않고 냉장고 구매하듯 사람을 교체하려고만 하기 때문이다.


한마디로 엔지니어링을 건너뛰고 구매하여 설치만 하였다는 것이고 그 이유 또한 엔지니어링이라는 비용 절감을 하려다가 오히려 더 큰 투자 실패가 되거나 또는 엔지니어링은 잘 되었는데, 프로젝트 관리 부실로 투자 실패가 되는 경우가 있다.


가공 및 검사 공정 로봇을 통한 생산성 40% 향상과 원가 절감 효과


이 기업은 경상북도 왜관에 소재한 기업인데, 외국인을 쉽게 구하지 못하는 현상이 경기도는 최근이라면 이 지역은 더 일찍이 그러한 현상이 나타났고, 현장에는 시니어들이 서서히 은퇴하기 시작했다. 또한, 원자재 부품이 10kg정도 되어 시니어들이 작업하기에는 어려움이 많았다.


이 기업은 첫 번째 연도에는 가공라인에 산업용 로봇들을 도입하여 가공과 연마 과정을 자동화하였고, 두 번째 연도에는 다른 가공라인과 검사 공정을 협동로봇과 연계하여 추가로 로봇 시스템을 구축했다. 투자가 워낙 많이 들기에 아직도 부분적 도입이지만, 그래도 대표적인 성공사례로서 아리랑 TV에 해외에 소개되기도 한다. 특히, 관리자들이 솔선수범하여 공감대를 형성해 가는 과정이 아주 성공적인 기업이었다.


이 기업의 특징은, 시니어인 CEO가 적극적으로 TFT에 참여하였고 전무가 팀장을 맡아 수행 하는 등 모두가 추진 의지가 강하였다.


TFT 팀장과 혁신 담당 부장이 있었는데, 때로는 밤 10시에도 전화가 걸려 와서 계속 물어보곤 하였다. 그리고 지적 사항은 그 다음 코칭 전까지는 보완되었다. 시니어지만 적극적으로 나서주었다.


엔지니어링 효과가 클 수 있는 공정을 우선시 하여 마스터플랜을 먼저 수립하였다. 계속하여 자동화 시스템을 도입하면서 자신감을 가진 이 기업은 현재 생산부문에 떡과 음료수를 공급할 정도로 수주를 많이 받았다. 로봇 시스템을 도입하면 고객으로부터 신뢰와 품질 원가 측면에서 인정받아 수주가 늘어나는 것은 당연한 것이다. 한마디로 브랜드 경영의 시작인 것이었다.


로봇 자동화 시스템을 구축한 결과는,


• 원가 절감과 외국인 구인 문제 해결

• 생산성은 40% 향상

• 균일한 품질과 근무 환경 개선


등 이었고 지방 기업으로서는 매우 선도적인 도전정신의 결과였다.


금형 업종 드릴링과 고주파 열처리로 생산성 및 품질 향상 효과


정말 우리 후배들이 존경스러울 정도로 대단한 곳도 있었다. 이 기업은 시니어들이 은퇴하고 외국인들도 구하기 쉽지 않았지만 품질 문제도 있었다. 곡면을 이루는 금형이라서 작업 시 마다 바닥의 플레이트 각도를 변경해 가면서 5일 가량 걸리던 작업이 현재는 반나절이면 완료 된다. 그도 그럴 것이 갠트리 타입의 전용 로봇을 개발하였고 열처리와 드릴링 공정을 동시에 진행하니 당연히 생산성은 급격히 올라간다.


더 놀라운 것은 2층에서 UG NX CAD/CAM에서 두 젊은 후배들이 모델링과 가공 시뮬레이션을 한 후 작동을 지시하면 바로 1층에서 작업이 자동으로 시작된다. 물론, 지그에 고정한 후 이다. 시니어 세대와 후배 세대 간의 협업한 훌륭한 사례이다.


이 기업의 특징은 인력 부족으로 CEO와 공장장이 절박한 마음으로 추진할 수밖에 없었다. 또 전용 로봇 설계 제작 전문업체를 잘 만나서 운도 좋았다. CAD/CAM과 연계된 고주파 열처리와 드릴링 로봇 시스템으로 스마트한 젊은 세대들이 일할 수 있는 업무 환경을 구축하였다.


이 기업을 보면서 어떻게 선배 세대들이 후배 세대들과 협업을 하면서 지식과 경험을 전수해 줄 수 있는지를 발견할 수 있는 좋은 사례였다.


고주파 열처리와 드릴링 가공 자동화를 위한 전용 특수 로봇 자동화 시스템을 구축한 결과는,


• 5일 공정이 반나절 공정으로 작업시간이 대폭 감소

• 품질 및 안전사고를 예방

• 획기적인 원가 절감과 대외 신인도 향상 (고객이 외국회사)


등인데, 워낙 사람들이 많이 와서 현재는 방문 견학이 불가하다. 중요한 것은 이 기업의 CEO 역시 시니어 임에도 사상 등 계속 로봇 자동화 공정을 탐색하는 도전 정신이 매우 강했다는 것이었다. 프론티어임에는 틀림없었다.


엔지니어링 인력을 양성해야 기업과 국가가 살아난다


로봇시스템을 도입할 때, 물건을 구매하는 것이 아니므로 마치 전원주택을 지을 때 건축 설계 사무소에 설계비용을 지불 하듯 엔지니어링 설계비용을 반드시 지불하는 것이 실패를 줄이고 효과를 극대화할 수 있는 유일한 방법이다.


그럼에도 불구하고 현장에서는 마치 설비 구매하듯 로봇을 도입한다. 설령 그것으로 한 공정의 사람을 대체할 수는 있어도 전체 물류 측면에서는 효과가 적어서 오히려 로봇 관리 운영비용이 더 들어 갈 수도 있고 원가 절감은 되었어도 생산성 효과가 적을 수 있다.


더 심각한 피해는, 엔지니어링 기업이 설계 검토 및 프로젝트 진행을 책임지고 해야 하는데 마치 집 지을 때 비용 아낀다고 직접 건축 기술자들을 고용하여 짓 듯 진행하면 타 시스템과 연계 및 진행 지연과 하자 발생 및 전체 물류 시스템 효과가 나오기 어렵다.


코로나 상황에서 올해 2월에 일본 로봇 전시회를 무섭지만 다녀왔다. 충격적인 것은 로봇은 야스가와와 두산 로봇만 보이고 전부 엔지니어링 부스였다.


원래 엔지니어링 서비스 영역은 선진국이 되기 위한 단계이다. 플랜트도 그렇고 모두 고부가가치 엔지니어링 설계가 중심이고 제작은 중진국이 제조하는 것이다.


검사자동화 엔지니어링, 그리퍼 엔지니어링, 물류 엔지니어링 등 모두가 로봇 시스템을 둘러싼 전후 공정이 엔지니어링 설계가 되어야 하는 것이다.


다시 말해서, 엔지니어링 설계는 설비 구매 이전에 생각을 하자는 콘셉트이며 전체적으로 멀리 보고 투자에 대한 실패 위험을 회피하고 전략적으로 변화에 대한 기회를 포착하며 브랜드 경영으로 차별화하여 수익을 극대화하고 사업을 지속 가능하게 하는 차원에서 로봇 시스템을 도입 및 준비해야 한다는 것이다. 물론, 단순히 인건비 절감에서 그 필요를 느꼈겠지만, 성공을 위해서는 사전에 준비를 철저히 해야 할 것이다.


엔지니어링의 중요성과 인력 양성 및 그 설계 지식 자산에 대한 인정은 로봇 시스템 산업 발전과 기업 브랜드 및 국가의 한 단계 레벨 상승과도 연관됨을 필자는 현장에서 전하고 싶었다.


성공하고 싶다면 생각을 하는 엔지니어링을 먼저 하자.


김명섭 전문위원, 자동차부품산업진흥재단










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