단순한 로봇 팔에서 광범위한 산업용 로봇으로 발전하기까지, 높은 가격과 복잡한 하드웨어를 비롯한 여러 가지 난관을 극복해야 했습니다. 초기 로봇들은 트랙, 레일, 자석과 같은 기반 시설에 의존해야 했기 때문에 활용도가 제한적이었습니다. 또한 배터리 전원에 의존해야 했기 때문에 작동 범위와 성능이 크게 제한되었습니다.

지난 20년 동안 4차 산업혁명의 추진력으로 산업용 로봇 기술은 훨씬 빠른 속도로 발전해 왔습니다. 하지만 앞으로 모든 것이 순조롭게 진행될 것이라는 보장은 없으며, 산업용 로봇 분야에는 여전히 많은 과제가 남아 있습니다. 그중 가장 흔한 7가지 과제는 다음과 같습니다.

소송 비용

산업용 로봇을 설치할 때 가장 큰 어려움 중 하나는 높은 구축 비용입니다. 초기 통합 과정은 길고 까다로우며 비용이 많이 들 가능성이 높습니다. 새로운 작업 사양에 따라 작업 공간을 재설계하고 로봇 작업자의 용도를 변경해야 할 수도 있습니다. 심지어 생산 라인에 대한 사소한 수정조차도 전문 통합업체의 도움이 필요할 수 있습니다.

대기업조차도 기존 인프라와 기술에 새로운 로봇 시스템을 도입하는 것은 쉽지 않습니다. 중소기업의 경우 비용이 너무 높거나 아예 도입하기 어렵다고 느끼는 경우가 많습니다. 게다가 초기 투자금을 회수하려면 예상 투자 수익 기간 동안 생산량과 매출 수준을 유지해야 합니다.

굽힐 수 없음

이러한 조정 부족은 산업용 로봇 분야에서 또 다른 과제입니다. 제조업체는 하드웨어뿐만 아니라 소프트웨어 솔루션까지 자체적으로 제공해야 합니다. 따라서 여러 장치 간의 조정을 위해서는 다양한 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)가 필요하며, 심지어 맞춤형 소프트웨어가 요구되는 경우도 있습니다. 현재의 로봇 기술은 용도 변경이 용이하지 않아 로봇의 잠재적 역할이 제한됩니다. 숙련된 작업자조차도 이러한 방식으로는 제조 공정을 개선하기 어려운 경우가 많습니다.

유연성이 향상되면 로봇 시스템은 더 빠른 통합 및 재통합 시간과 로봇 재사용성을 확보할 수 있습니다. 또한 재구성 가능한 생산 라인과 작업 셀을 구축하고, 다품종 소량 생산의 가능성을 열어줄 수 있습니다. 단일 생산 라인에서 여러 제품을 생산함으로써 공장의 에너지 소비량을 줄일 수도 있습니다.

안전 문제

새로운 기술은 새로운 절차를 요구하며, 이는 곧바로 작업장에 새로운 안전 위험을 초래합니다. 산업용 로봇도 예외는 아니며, 로봇 안전에 관한 엄격한 규정과 함께 중형의 처벌이 존재합니다.

산업용 로봇 시스템을 도입하기 전에 제조업체는 작업자의 안전을 보장하고 관련 규정을 완벽하게 준수할 수 있는 작업 환경을 조성해야 합니다. 제조업체가 안전성, 다용성, 속도 사이에서 최적의 균형을 찾을 수 있다면 산업용 로봇에 대한 투자는 장려될 것입니다.

직업 기술

운영자들도 새로운 수준의 전문 지식을 습득해야 합니다. 작업자들은 일반적으로 새로운 유형의 장비를 작동하는 방법을 잘 모르고, 특히 이동형 로봇의 경우 로봇 주변에서 어떻게 행동해야 하는지도 모릅니다. 로봇의 이동 경로를 방해하거나 인간 작업자와 자동화된 작업자 간의 작업 분담을 혼란스러워하는 경우가 많습니다.

해당 기술은 아직 비교적 새로운 기술이기 때문에 기존 기술에서 볼 수 있는 것처럼 체계적인 학문적 교육 과정이 마련되어 있지 않습니다. 따라서 많은 직원이 교육을 받아야 하며, 그동안에는 필요한 교육, 자격증 및 경험을 이미 갖춘 직원을 채용해야 할 것입니다.

직업 훈련

산업용 로봇은 시설의 전반적인 성능을 향상시키기 위해 개발되었습니다. 따라서 로봇은 인간과 상호 의존적인 관계 속에서 상호작용해야 합니다. 직원들이 필요한 기술을 습득하기 전까지는 시설의 효율성이 크게 떨어지고 결과적으로 비용 효율성도 저하될 것입니다. 기초 로봇 교육을 통해 직원들은 로봇 시스템의 작동 방식과 인간의 대응 방식을 이해할 수 있습니다. 인간과 산업용 로봇의 상호 의존성을 이해함으로써 전반적인 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

핵심 문제를 파악하기 위해 고급 분석 및 데이터 수집 기술을 활용하면 이러한 과정을 지원할 수 있습니다. 운영자는 로봇 시스템의 이동 경로 및 횟수, 오류 및 버그로 인한 가동 중지 시간, 배터리 충전 시간, 유휴 시간 등 가능한 한 많은 데이터를 수집해야 합니다. 이러한 정보를 바탕으로 운영자는 필요한 프로세스를 조정하여 특정 문제를 해결하고 로봇의 효율성을 높일 수 있습니다.

워크플로 관리

제품 워크플로우를 평가하여 로봇 통합을 통해 얻을 수 있는 이점을 파악해야 합니다. 여기에는 기존 시스템에 과부하를 주지 않으면서 생산성을 극대화하기 위해 로봇에 부품을 제공하는 속도와 방향을 계산하는 것이 포함됩니다. 작업자의 경험적 증거를 데이터 분석에 활용하여 워크플로우를 개선하고 작업자의 기여가 설계 및 통합 프로세스에 미치는 영향을 평가할 수 있습니다. 또한 이를 통해 전반적인 성능 및 생산 주기에 미치는 영향을 평가하고 비효율성을 제거할 수 있습니다.

최신 기술 발전

산업용 로봇은 다양한 용도로 사용될 수 있지만, 관련 문제들은 비교적 유사합니다. 현대 로봇 시스템을 지원하는 인더스트리 4.0의 기술 발전 덕분에 이러한 문제들 중 상당 부분이 해결되고 있습니다.

더 나은 교육을 통해 사람들은 로봇 플랫폼의 작동 방식을 더 잘 이해하게 될 것입니다. 장기적으로 더 많은 사람들이 필요한 기술을 습득하고 자신만의 로봇 플랫폼을 개발하는 방법을 배울 수 있을 것입니다. 오픈 소스 환경을 활용하는 프로그래밍 솔루션은 물론, 노코드 또는 로코드 솔루션도 개발되고 있습니다.

로봇 개발자들은 복잡한 센서 시스템을 통해 협동 로봇의 지능을 크게 향상시키고, 상황 인식을 강화하는 데 더욱 집중하고 있습니다. 협동 로봇은 주변 환경을 더 잘 이해하고 인간과 상호작용하는 방식을 학습할 수 있게 될 것이며, 인간 또한 로봇과 상호작용하는 방식을 배우게 될 것입니다. 이러한 발전은 궁극적으로 로봇과의 상호작용을 개선하여 생산성을 높이고 비용을 절감하는 효과를 가져올 것입니다.