중소제조업의 스마트팩토리, 로봇자동화로 역량강화하려면

최근 로봇산업은 세계 각국의 국가전략산업으로 부상하면서 미래의 핵심산업으로 떠오르고 있다. 산업용 로봇은 일본이 세계적인 경쟁력을 보유하고 있는 분야이며, 이에 대한 경쟁도 주로 일본 내의 산업용 로봇 제조업체끼리 이루어지고 있는 상황이다. 하지만 최근 우리나라와 중국의 기술력이 일본을 위협할 정도로 나아지고 있으며, 대만에서도 전자기기를 위탁받아 생산하고 있는 폭스콘(Foxconn)社가 산업용 로봇이 자체 생산에 도전하면서 위협 요인이 되고 있다. 따라서 앞으로는 일본의 독주에 맞서는 아시아 각국 기업들의 기술 개발이 본격적으로 전개되면서 새로운 경쟁 구도가 형성될 것으로 보인다.



우리나라 중소기업의 현실은 어떤가?

최근 미국과 일본은 리쇼어링(Reshoring, 생산시설의 국내 이전)에 관심이 많다. 제조업의 중요성을 인식한 것이다. 반면 우리나라 중소제조기업의 현실을 바라보면 암울하기만 하다. 자금, 인력, 기술 등 모두가 열악하다. 생산성은 대기업의 1/3 수준이고, 일본에 비하면 턱없이 모자라다. 이런 여건으로 볼 때 제조 공정의 스마트화로 생산성을 높이지 않으면 안 된다. 현재 우리 중소.중견제조기업의 미래는 불투명하다. 그러나 투자비용이나 인력 구성상의 문제로 중소기업이 로봇자동화에 접근하는 것이 그리 쉬운 상황은 아니다.



중소기업의 역량을 강화시키기 위해서는 반드시 로봇자동화의 도입이 필요하다. 그러나 중소기업이 로봇자동화에 투자하기가 아직 어려운 이유는 로봇 이외에도 로봇자동화에 수반되는 주변장치에 대한 투자 비용이 만만치 않기 때문이다. 일례로 한 대의 로봇을 활용한 시스템을 구성하는데 설비만 로봇 가격의 몇배 이상이 들어간다. 사실 로봇을 도입하는데 드는 비용에 있어서 부담이 크다. 보다 현실적인 문제도 따져봐야 한다.

우리나라의 중소기업은 로봇을 도입하면서까지 부가가치가 높은 제품을 만들어서 팔고자 하는 생각 자체를 저자는 '안 한다'고 본다.

선진국인 경우, 중소기업에서 로봇을 도입하는 이유를 들여다보면, 그들이 만드는 제품의 원가비용을 절감하면서 이로 인해 고부가가치의 제품을 만들어 판매해도, 즉 '로봇으로 작업하면 더 경쟁력이 있다'고 생각하기 때문이다.

저자는 일본의 기타큐슈에 있는 '야스가와社의 산업용 로봇제조공장'을 견학했었던 적이 있다. 그곳에서는 로봇이 로봇을 오래 전부터 제조하고 있었다.

전 세계적으로 산업이 고도화됨에 따라 1960년대 초반부터 산업 현장에 적용되어 왔던 산업용 로봇은 당시까지 작업자가 해왔던 단순하면서 반복되는 작업을 대신했다. 이때까지만 하더라도 로봇은 간단한 이송 등의 작업만을 수행했을 뿐이었다. 그러나 1970년부터는 컴퓨터 기술을 응용한 프로그램화된 고기능의 로봇이 개발되었고, 1980년대 이후에는 인지 기능을 가진 인공지능형 로봇까지 등장하기에 이르렀다.

한국 경제는 1990년대에 접어들면서 산업 구조가 애플의 아이폰 출시 이후 급격히 고도화되는 등 4차산업혁명시대에 직면했다.

산업용 로봇은 여러 분야에서 분명한 장점을 제공한다. 로봇은 휴식이나 휴일이 필요 없으며, 안정적이면서 효율적으로 임무를 수행하고 조명도 필요 없어 에너지도 절감할 수 있다. 컨베이어 벨트에서 고정되어 특정 작업을 실행하는 기존의 산업용 로봇을 비롯하여 새로운 세대의 로봇들이 노동세계의 혁명을 이끌고 있다. 협업로봇, 이른바 코봇은 센서를 갖추고 있어 인간과 나란히 작업할 수 있고 반응할 수 있다. 이렇듯 로봇은 생산 현장에서 작업 절차를 전체적으로 진행하고, 인간은 이러한 작업 단계를 스크린으로 모니터링하고 조율할 수 있다.

우리나라의 경우를 보면, 산업용 로봇의 생산은 주로 해외 브랜드의 로봇 본체를 수입하여 시스템을 설계하고 조립하는 상황에서 거의 해외 브랜드의 독점 상태로 되어 있다. 해외 브랜드의 독점에서 벗어날 것을 목표로 많은 국내 로봇업체들이 독자 또는 과학연구원와 공동으로 지속적으로 시장의 요구에 따라 산업용 로봇을 개발하고 상용화에 종사하고 있다.

산업이 점차 고도화될수록 더욱 정밀한 작업을 요하게 되고, 소득 수준이 향상될수록 열악한 작업 환경을 꺼리게 되면서 용접로봇의 기능은 증가하는 수요만큼 더욱 발전하게 됐다. 노동인구가 노령화되고 젊은 인력은 숫자가 현저히 감소하고 있다. 특히 3D 업종에 대한 기피현상으로 기계나 자동화로 대응해야 하고, 주52시간 근무제가 도입되면서 근로시간이 단축된데 따른 대책 마련으로 자동화가 경쟁력 강화의 필수가 되고 있다.

마지막으로 이 책을 만드는데 도움을 주신 일본 (주)신요기획, 히라마츠신 씨, 국내사례 협업컨설턴트 손태우 위원님, 로봇회사의 (주)신진엠텍 양홍은 본부장님, 반은연 작가님께 감사함을 전하고자 합니다.

여는글ㆍ5

저자의 인생좌우명ㆍ10





제1장_ 중소기업의 제조 현장을 스마트화한다

산업용 제조로봇의 기술 동향을 보다 ㆍ17

국내 중소기업에서 스마트팩토리를 추진하는 현황은 이렇다 ㆍ35

지능형 공장의 구축을 위한 산업용 제조로봇의 역할은 중요하다 ㆍ46

제조 현장에서 산업용 제조로봇은 변화의 바람을 준다 ㆍ49

로봇엔지니어링의 컨설팅 서비스는 이렇다 ㆍ51

아시아 지역에서 로봇을 활용하는 현황을 알아보다 ㆍ56

일본에서의 로봇 현황을 알아보다 ㆍ61



제2장_ 로봇을 활용하기 위해서는 기초 지식이 필요하다

로봇 도입시 고민할 필요가 있다 ㆍ67

로봇 도입시 핵심포인트를 정리하다 ㆍ80

로봇 활용상의 유의점은 이렇다 ㆍ96

로봇도 안전 대책이 필요하다 ㆍ100

인공지능 로봇을 알아보다 ㆍ102

산업용 로봇의 종류와 구조를 알아보다 ㆍ106

협동로봇을 활용한 자동화가 가능한 작업을 살펴보다 ㆍ115



제3장_ 중소제조기업에서 로봇자동화의 도입은 이렇게 한다

스마트팩토리의 로봇자동화를 도입하기 위한 전제조건을 알아보다ㆍ133

스마트팩토리의 로봇자동화를 도입하기 위한 해결방안을 알아보다ㆍ144

스마트팩토리의 로봇자동화로 역량 강화를 위한 정부종합개선제안이다ㆍ174



제4장_ 로봇자동화의 실제 사례를 알아보다

국내 로봇자동화의 사례를 설명하다 ㆍ183

일본 로봇자동화의 사례를 설명하다 ㆍ223



(주)신진엠텍의 로봇 카탈로그 소개 ㆍ231

저자 책 소개 ㆍ237

이남은 ㆍLG전자 생산기술분야 24년 근무

ㆍLG전자 치구설계 10년 경력

ㆍLG전자 그룹 공장자동화 최우수상 수상

ㆍLG전자 발명왕상 수상

ㆍ(주)LIG 에이디피 대표이사 역임

ㆍ(주)에이디디 대표이사 역임

ㆍ現 일호이앤지 대표/長壽닥터

ㆍ現 연암공과대학교 겸임교수

ㆍ現 한국생산기술연구원 로봇엔지니어링 컨설턴트

ㆍ現 한국산업기술진흥협회 기술자문위원

ㆍ現 경기테크노파크 기술닥터

ㆍ現 (재)한일산업협력재단 모노쯔쿠리 지도위원

ㆍ現 산업혁신운동 제조혁신 컨설턴트

ㆍ現 (주)기업혁신센터 수석컨설턴트



저서로는 『생산기술 베테랑 엔지니어가 되려면』, 『치구만물박사』, 『13억 2천만 원 까먹었다. Why?』, 『低비용高효율 간이자동화 』, 『Fool Proof는 불량발생을 봉쇄시키는 보증수표다』, 『제4차산업혁명, 200년 넘는 중소제조업이 되려면?』 등이 있다.