KUKA의 인더스트리 4.0

인더스트리 4.0은 커뮤니케이션상에 인터넷이 미친 것과 같은 파괴적인 영향을 산업적 생산지에 끼치게 될 것입니다. KUKA는 그래서 수년 전부터 인간-로봇 협업(Cobotics)과 모빌리티와 같은 미래 분야의 개발을 촉진하고 있습니다. 모바일 코봇(Cobot)은 오늘날 고객의 분야에 지능적으로 반응하며, 범용적으로 활용 가능합니다. ‘로봇 동료’는 KUKA에서는 현실입니다.

KUKA 로봇: ‘Industrie-4.0-ready’

차세대 지능형 기계는 보통의 산업용 로봇에서 한 단계 발전하여, 사물인터넷의 가상물리시스템의 특징인 모든 능력의 구사가 가능합니다. 이에 더하여 이들은 스스로의 움직임을 매우 정밀하게 조정하는 추가적인 지능을 부여받았습니다. KUKA는 이러한 능력을 가진 로봇을 ‘Industrie-4.0-ready’라 부릅니다.

차세대 산업 혁명의 비전은 인간과 기계는 생산현장에서 서로 네트워크를 이루고, 시스템 유연성의 최대화를 이루는 것입니다. 수년 전부터 KUKA는 이러한 비전이 현실화되도록 노력해왔으며, 현재 그 결과의 중심에 있습니다. 바로 현재에도, 우리가 목표하는 산업용 로봇과 같지는 않지만 어느 정도 근접한 코봇이나 플랫폼과 같은 지능적 기계가 활용되고 있습니다. 이들은 인간과 직접 협업하거나, 모바일 특성을 갖고 있거나, 두 능력을 모두 보유하고 있습니다. 이러한 기계들은 클라우드를 통해 지식을 활용하고 있습니다.


KUKA 제품 제조과정에 활용되는 KMR iiwa

모바일 플랫폼인 KMR iiwa는 KUKA 제조과정에 활용되는 인더스트리 4.0을 실증합니다.

KUKA의 모바일 로봇 기술

인더스트리 4.0에서는 지능적인 모바일 유닛이 스스로 작동합니다. 모바일 플랫폼상의 로봇은 자동적으로 움직이고 도착지를 스스로 설정합니다. 기계의 움직임에는 단 1미리미터의 오차도 없으며, 기존의 공정순서와는 매우 다른 양상을 보입니다. 일례로 로봇이 부품에게 다가가고 부품이 로봇쪽으로 이동하지 않는 것입니다.

KMP omniMove와 같은 KUKA의 모바일 자동화 솔루션을 통해 어느 방향이든 제약 없이 자유로운 기동성이 실현되고, 로봇이 스스로 회전할 수 있게 되었습니다. 로봇은 전방향 이동 가능한 바퀴를 활용하여, 휠의 재정렬 없이 자유로운 네비게이션이 가능하며 협소한 공간에서도 리모컨을 통해 모든 방향으로 조작이 가능합니다. 이를 통하여 종래방식의 휠에 비해 물류에 필요한 면적이 최대 50% 절감되고

내부 물류를 위한 KMP omniMove은 100kg에서 100톤까지의 하중을 힘들이지 않고 인양합니다. 열 가지의 다양한 차량 종류로 자동 네비게이션 및 신속 조작에 대해 다양한 요구사항을 가지고 있는 수많은 고객에게 맞춤 옵션 패키지를 제공합니다.

KUKA 코봇 LBR iiwa와 함께 활용하는 인간-로봇 협업(MRK)

2014년 KUKA는 LBR iiwa로, 인더스트리 4.0 시대에 안전율 없이 직접적이고 안전한 협업이라는 인간과 로봇의 새로운 관계에 대한 초석을 세웠습니다. 스마트 팩토리의 한 요소로서, LBR iiwa는 센서티브 테크닉 덕분에 자신의 인간 동료에 대한 학습이 가능합니다. 또한 클라우드와의 연동으로 작업 결과에 대해 스스로 점검하고, 최적화 및 저장할 수 있습니다.

LBR iiwa와 같은 지능적 코봇은 신분야 자동화를 개척하고 있습니다. 기계 및 물류 시스템에 짐을 싣고, 운송상황을 모니터링하는 등 다양한 활동이 가능합니다. 그러면서 툴 설치에 따른 공차와 부품의 종류도 인지할 수 있습니다.

미래형 공장의 활용 범위는 거의 무궁무진합니다. LBR iiwa가 인더스트리 4.0의 비전이 현실을 바꿀 수 있다는 것을 증명합니다. 현재에도 로봇은 인간과 맞대어 일하고 있으며, 조작자가 작업을 더욱 효율적이고, 인체공학적이고, 정밀하고, 더욱 집중력 있게 할 수 있도록 그 능력의 범위는 점점 확장되고 있습니다.

KUKA의 인더스트리 4.0: LBR iiwa를 통해 로봇과 인간의 직접적인 협업이 가능해졌습니다.

인간-로봇 협업에 도입된 모빌리티

인더스트리 4.0의 다음 단계는 모바일 코봇입니다. 이 로봇은 고객의 분야에 지능적으로 반응하며 동시에 스스로 움직일 수 있습니다.

KUKA의 모바일 코봇 종류는 수동으로 조작하는 경량로봇부터 공간 자동 반응 시스템인 KMR iiwa까지 다양합니다. 이 차세대 모바일 로봇은 다양하게 사용 가능합니다. 현재에도 모바일 로봇은 스스로 물류 임무를 맡으며 인간과 직접 협업하고 있습니다. 사무 분야나 서비스 분야의 활용도 생각해볼 수 있습니다.

KUKA KMR iiwa과 같이 산업 활용에 요긴한 모바일 코봇은 기존 로봇의 산업 환경 활용도에 대한 경계선을 무너뜨리고 있습니다. SLAM-Navigation이 탑재되어 있어 바닥 고정줄 표시, 청각감응장치, 경로 표시 자석도 분업화할 수 있습니다. 로봇은 스스로 자신의 세계에 대한 카드를 만들고 이 지식을 작업장의 다른 유닛과 공유합니다. 이로써 로봇의 모든 움직임을 통합시키는 공통의 주행 및 경로 플랜이 생성됩니다.

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