모션컨트롤, 특히 로봇을 이용한 제조는 이제 산업현장에서 흔히 볼 수 있다. 로봇을 도입하면 생산량이 눈에 띄게 높아진다. 불량이 급감할 뿐 아니라 이로 인한 쓸데없는 지출도 줄어든다. 근로자의 노동 강도가 낮아진다는 이점 역시 간과할 수 없다. 모션컨트롤 로보틱스에서 제공한 활용사례를 통해 로봇의 이점을 확인하자. 
 

식품 포장·화학·자동차·가전 분야에서 기존 제품 및 사용자 정의 방식의 플라스틱 패키징 솔루션을 제공하는 한 제조업체는 닛세이 병 성형기를 이용한 생산시설에서 짐을 내리는 수동식 시스템의 안전성과 인체공학적인 면을 동시에 높이고자 했다. 회사는 또한 생산 현장에서 폐기물을 줄이고 생산성을 향상시킬 수 있는 해결책을 찾고 있었다.
 

이 플라스틱 제조업체는 수동식 폐기물 제거 시스템을 근 20여 년 동안 이용해왔다. 하지만 수동 시스템은 근본적인 문제점을 가지고 있다. 폐기물이 많음은 물론이고 많은 양의 돈과 그보다 훨씬 많은 양의 일회용품 낭비로 이어졌다. 결정적으로 시스템에 대한 신뢰성이 부족했다. 직원이 부상을 입을 위험이 컸던 것.

회사는 시설 및 직원을 안전하게 보호함과 동시에 제품의 품질까지 높일 수 있는 기술을 도입하고자 했다. 또한 자동화를 통해 제조공정 효율을 개선함으로써 매출 증대 효과도 노리고 있었다. 자동화를 도입하기 전, 회사는 수용능력 부족으로 사업 증대의 기회를 놓친 적이 있다. 이 기회에 자동화를 도입하려는 또 다른 이유다.

 

회사는 모션컨트롤 로보틱스에게 도움을 요청했다. 병을 꺼내는 과정을 자동화함과 동시에 반복 작업에 의한 근로자의 스트레스 및 부상 그리고 안전 및 인체공학적 문제를 완화할 수 있도록 자동화 솔루션 개발을 요청한 것. 동시에 폐기물을 줄임으로써 생산량을 늘리지 않고도 매출을 높일 수 있는 해결책을 마련하려 했다. 
 

회사는 자동화 시스템 속에 로봇을 도입하고자 했다. 로봇을 사용하는 쪽이 유연성이 높기 때문이다. 로봇은 업무내용이나 업무량이 바뀌어도 여타 설비 및 장치에서 재활용할 수 있다.
 

플라스틱 제조업체는 애초 단순한 슬라이드를 포함한 자동화 시스템을 해결책으로 간주하고 있었지만, 시스템이 요구사항을 충족하지 못한다고 판단해 이를 기각했다. 몰드 금형 세공도구를 변경할 때마다 새로운 제품을 수용하기 위해 슬라이드 또한 바뀌어야 하기 때문이다. 도구를 변경하는 데에 드는 비용은 몹시 비쌌다. 업체는 기계 한 대를 포함한 전체 시설을 자동화 시스템으로 간주했다. 하지만 업체는 조금 더 유연하며 신뢰할 수 있는 해결책을 필요로 하고 있었다.
 

모션컨트롤 로보틱스의 로보틱 SUBTA 시스템은 PET 블로우 형태의 병을 처리하기 위한 조립식(Pre-Engineered) 로봇 시스템이다. 시스템은 짐을 내리는 기계의 형태에 따라 서로 다른 로봇을 활용한다. 로보틱 SUBTA 시스템은 병을 잡아 컨베이어에 올려놓고 바르게 세우는 역할을 한다. 시스템은 처리 능력이 향상된 것이 특징이다. 신뢰성이 높을 뿐 아니라 대부분 금형 기계보다 가동시간 및 주기시간이 빠르기 때문이다. 
 

로보틱 SUBTA 시스템은 최소한의 바닥 면적만을 필요로 하며, 생산시설 내에서 고가의 상품을 만들어낸다.

로보틱 SUBTA 시스템은 유연하고 정확하다. 어떤 형태든(일렬 혹은 이열에 관계 없이) 빠른 도구 변경을 통한 전환을 실현한다. 프로그램이 되어있는 내장형 연산자 펜던트(Operator Pendant)는 레시피가 저장되어있으며 패턴을 선택하고 상황에 맞추어 수정 및 조정할 수 있다. 20가지의 레시피가 각 부분의 데이터를 유지한다. 각 부품에 대한 묘사나 표현을 고른다든지 위치를 확인한다든지 공백 패턴 등을 선택할 수 있다.
 

울퉁불퉁하게 붙인 관 역시 낮은 유지보수 비용을 자랑하며, 최첨단 부품을 통해 높은 신뢰성과 내구성을 실현한다. 

로보틱 SUBTA는 복잡하지 않은 도구를 사용함으로 많은 호스가 필요 없다. 호스가 많으면 누출 혹은 손상의 위험이 있다. 시스템의 평균고장간격은 5년으로 시스템이 안정적임을 의미한다.

  결과

고객에 따르면, “로보틱 SUBTA 시스템은 엄청난 자신이 되었으며 기술력을 증가시킬 수 있는 좋은 기회였다”. 공장 관리자의 설명이다. 공장 관리자는 “이 시스템을 사용함으로써 기술 이미지를 개선했다”며, “기술상의 이미지를 향상시킬 뿐 아니라 안전성 및 인간공학적 면까지 한 차원 높였다”고 답했다.
 

로보틱 SUBTA는 또한 직원들의 긍정적 평가를 받았다. 사용하기 쉬울 뿐 아니라 뛰어난 성능을 자랑하기 때문이다. 

회사는 공장 내에서 일어나는 잠재적 정리해고에 대한 직원들의 우려를 종식시키고자 이 기술을 증대시킬 수 있는 새로운 시스템을 제시했다.
 

공장 관리자는 “우리는 새 로봇 시스템을 추가한 후 단 한 명의 직원도 해고하지 않았다고 자랑스럽게 이야기할 수 있다”며, “직원들을 해고하는 대신 전체 설비 중 각각 다른 곳에 배치했다”고 이야기했다. “로봇을 도입함으로써 새로운 사업 분야를 만들었으며, 안정적인 일자리 창출로 이어졌다”는 것이 공장 관리자의 설명이다. 
 

생산성이 향상됨에 따라 회사는 실질적인 매출 증가를 달성할 수 있었다. 현재 직원들은 “언제 로보틱 SUBTA를 더 들여오느냐”고 묻고 있다고 공장 관리자는 전했다.
 

로보틱 SUBTA 시스템은 제조과정에서 뜻밖의 향상을 이루었다. 시스템을 활용하면서 폐기물이 절반가량으로 줄었으며, 불량품을 줄인 덕에 생산량을 연간 50만 병 정도 늘릴 수 있었다. 재생산 과정을 거쳐야 하는 병의 개수가 줄어들면서 재분쇄기를 실행하는 데에 필요한 비용을 절약할 수 있게 되었다. 뿐만 아니라 직원들이 허리를 굽히는 빈도를 50%가량 줄였다.

공장 관리자는 “다른 제거 시스템과 비교했을 때 6축 로봇은 병을 포장하거나 누설 검출 기계로 가져가는 등의 옵션을 제공한다”고 말했다. 그는 “6축 로봇은 이차 가공에 대한 능력은 물론 잠재적으로 우리 고객의 작업에 가치를 추가할 수 있는 기회를 제공한다”고 말했다. 
 

“공장 내의 모든 것들이 한결 순조로이 진행되고 있다. 더 많은 병들이 생산되고 있지만, 시스템 복잡도가 감소하고 난 뒤에는 오히려 생산속도가 느리게 보일 지경”이라고 공장 관리자는 말했다.
 

공장 관리자는 “공장에서 소란 및 불필요한 활동이 크게 감소하고 있다. 직원들이 큰 신체활동 없이도 일정한 속도로 꾸준히 작업할 수 있기 때문”이라며, “회사 입장에서는 제조과정에서 생기는 병목 현상에 대해 이해할 수 있는 기회였다”고 말했다. 회사는 제조공정의 각 단계별로 누출 감지나 인쇄 혹은 라벨 등의 공정에 대해 조사할 계획이다. 따라서 잠재적인 병목 현상을 보다 확실하게 관찰할 수 있게 되었다. 기술부는 취입 성형 기계로부터의 후속 작업을 개선할 수 있다.
 

회사는 또한 기계를 향상시키고자 시간 연구를 수행함으로써 속도 증가라는 결과를 낳았다. 생산속도 역시 증가할 것임은 자명하다. 회사는 현재 네 대의 로보틱 SUBTA 시스템을 사용하고 있다. 2008년 5월 경 네 대째를 구입했다.
 

공장 관리자는 “자동화 공정을 추가하기에 경제적으로 합당한 곳이 있는지를 검토하는 중”이라고 말했다. “온종일 한 종류의 금형만을 만들 수 있는 방법과 동시에 높은 스트레스로 인한 압력이나 인체공학적인 면으로부터 안전한 시스템을 찾고 있다”고 이야기했다. “이것은 우리가 곧 실현할 ‘미래의 자동화’에 대해 찾고 있는 과정”이라는 것이 공장 관리자의 대답이다.
 

이들 시설은 총 열 대의 기계를 가지고 있다. 공장에서 수행하는 짐을 내리는 과정의 절반은 자동화되어있다. 회사는 로보틱 SUBTA 시스템이 새 기술을 통해 시설에 도움을 가져다주었으며, 향후에도 모션컨트롤 로보틱스의 자동화 제품을 추가로 활용할 계획이 있다고 밝혔다.
 

이 회사는 자동화 과정을 조정할 노력을 기울이지 않고 있다. 그럼에도 설비 기술자는 로보틱 SUBTA의 시스템을 회사의 다른 공장으로 쉽게 도입할 수 있었다. 공장 중 한 곳에서 모션컨트롤 로보틱스의 자문을 구해 새 공장에 약간의 변형을 가하는 것만으로도 시스템을 도입할 수 있다.
 

제품을 사용하는 업체는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 취입 성형 분야의 무역업체 중 하나다. 미국 전역에 걸쳐 여러 제조시설을 가지고 있다.