KUKA로 구현된 포만감: 샌드위치를 포장하는 KR AGILUS HM

컨베이어 작업을 원하는 노동자는 이제 거의 존재하지 않습니다. 이런 경향은 영국의 샌드위치 산업에도 동일하게 적용됩니다. 노동력의 공백을 메우고 작업자들의 업무를 경감시키기 위해 영국 시스템 통합업체가 2대의 KR AGILUS HM 를 사용하는 식품 자동 포장 시스템을 개발했습니다. 분당 50~60개의 샌드위치를 포장하며 위생적이고 정확하며 경제적입니다.

2대의 KR AGILUS HM 가 사용되는 특허출원된 솔루션

샌드위치 시장은 놀라운 성장을 거듭하고 있습니다. 종이나 플라스틱으로 만든 백, 호일, 봉지에 위생적으로 포장된 슬라이스 형태의 빵 판매로만 2018년 전 세계적으로 130억 달러의 매출을 달성했습니다. 전문가에 따르면 2025년에는 매출이 182억 달러에 달할 것으로 예상됩니다. 그 3분의 1은 전 세계적으로 샌드위치에 대한 수요가 가장 큰 USA에서 달성됩니다. 하지만 샌드위치의 고향으로 불리는 영국에서도 이 음식에 대한 수요가 매우 큽니다. 영국의 British Sandwich Association에 따르면 매년 총 110억 개의 랩 샌드위치가 판매되거나 또는 비포장 상태로 소비되고 있습니다.

치즈나 야체 또는 베이컨이나 계란이 포함된 클래식한 소시지 오이 샌드위치나 다른 형태의 샌드위치에 상관없이 수십억 개의 토스트를 넣고 자르고 포장하는 작업이 반드시 필요합니다. 마지막 2단계의 공정을 위해 영국 시스템 통합업체 Active8 Robots에서는 자동화 솔루션을 개발하였으며 여기에는 2대의 KR AGILUS HM 가 사용됩니다. 12명의 직원이 근무하는 이 회사에서는 이미 2017년에 첫 번째 테스트를 시작하였으며 현재 이 솔루션에 대한 특허출원이 이루어졌습니다.

숙련 노동자의 부족과 브렉시트 – 식료품의 관리 주체는 누구입니까?

특히 브렉시트 이후 영국 식품 산업이 직면한 가장 큰 도전 과제는 기술 부족일 것입니다. Active8 Robots의 영업 이사인 Michael Codd는 "특히 컨베이어 벨트 작업에 대한 작업자들의 인식은 매우 좋지 않고 모든 부문에서 숙련된 작업자를 찾기가 매우 어렵다”고 설명합니다. 이에 대한 많은 수요가 발생했으며 샌드위치 산업의 고충을 해소하고 포장과 같은 해당 공정의 자동화에 대한 수요도 증가했습니다. 첨단 로봇 기술과 지능형 자동화를 전문으로 하는 이 시스템 통합업체는 먼저 업계의 다양한 관계자들과 논의를 진행했습니다. 그 후에 Active8 직원들은 시나리오를 자동으로 표시하는 시스템을 3D 프린트를 활용하여 제작했습니다. 이런 방식으로 속도 및 위생에 관련된 모든 중요한 요구 사항을 확인할 수 있었습니다.

이 2가지 기준은 식품 산업의 기업에 있어 항상 도전 과제에 해당하기 때문입니다. 특히 코로나 팬데믹 이후 이 산업에서는 위생에 대한 인식이 크게 높아졌습니다. 위생적 환경을 위해 특별히 설계되거나 개조된 로봇은 식품 핸들링을 더 쉽게 처리할 수 있습니다. Active8 Robots는 단일 자동화 포장 라인으로 2가지 도전 과제 즉 숙련된 노동자의 부족 및 팬데믹의 억제와 관련된 도전과제를 해결하려는 시도를 했습니다.

연속 출력, 정밀도 및 속도를 만족시키는 포장 기계

잠재적인 고객과의 혐의 및 성공적인 테스트 후에 Active8 Robots는 마침내 이 사업 모델을 구현할 올바른 비즈니스 파트너를 찾았습니다. 마이클 코드는 “우리는 이미 다른 프로젝트에서 KUKA와 협력한 바 있습니다. 속도, 정밀도, 서비스 및 품질면에서 로봇이 우리 시설에 가장 적합했으며 이런 이우에서 이번에도 함께 작업하기로 했다”고 설명합니다.

견고한 구조 덕분에 최대의 반복성과 지속적인 정밀도를 제공하는 2대의 KR AGILUS HM 을 사용하기로 결정하였습니다. 뿐만 아니라 이 로봇은 빠르게 작동하고 그 우수한 성능으로 샌드위치에 대한 큰 수요를 충족시킬 수 있습니다.

KR AGILUS HM 로봇은 그 빠른 속도로 샌드위치에 대한 높은 수요를 충족시킬 수 있습니다. © Active8 Robots

통합된 에너지 서플라이 시스템 덕분에 KR AGILUS HM 는 최대 정밀도를 달성하고 컴팩트한 디자인 덕분에 설치 공간이 거의 필요하지 않습니다.

Michael Payne, KUKA UK의 Food and Beverage Sector Manager

포장 로봇이 얼마나 부드럽고 조심스럽게 핸들링하는지에 대해

명령 즉시 수행. KUKA의 지원으로 이 시스템 모델은 Bath에서 멀지 않은 Peasedown St. John에 있는 Active8 Robots의 공장에 다시 설치되고 최적화되었습니다. 2대의 KR AGILUS HM 에는 식품에 안전한 스테인리스 스틸로 제작된 End-of-Arm 엔드 이펙터가 장착되어 있으며 이를 통해 식품 포장 분야의 엄격한 위생 규정이 충족됩니다. 이를 통해 투입된 로봇은 식품 취급에 관련된 도전 과제를 해결하기 위한 이상적인 로봇으로 거듭나게 됩니다.

KR AGILUS HM 로봇은 이미 절단된 샌드위치를 받아 종이 봉투에 넣습니다. © Active8 Robots

]

Active8의 Michael Codd는 “샌드위치는 공정 중에 눌리거나 또는 밀리지 않아야 한다“고 설명합니다. 점심 식사 메뉴는 맛뿐 아니라 외형 측면에서도 식욕을 자극해야 합니다. 이런 요건을 만족시키기 위해서는 그리핑 시 항상 동일한 강도 및 동작의 반복정밀도로 요구되며 이것은 로봇만이 할 수 있습니다.

여기에서는 분당 최대 60개의 샌드위치가 포장됩니다. © Active8 Robots

Best of Packaging: 이미지 센서를 통한 품질 검사

로봇 셀의 작동 방식: 컨베이어 벨트에서 작업자가 놓은 사각형 토스트가 벨트를 따라 움직입니다. 2대의 KR AGILUS HM 에 도착하기 전에, 샌드위치는 초음파로 절단됩니다. 이 과정에서 시스템에 통합된 이미지 센서가 품질을 점검합니다. Michael Codd는 "우리는 절단면이 좋은지 자동으로 점검한다"고 설명합니다. 샌드위치가 이 품질 검사에서 불합격하면 불량으로 배출됩니다. 이제 삼각형 샌드위치가 벨트 위에서 KR AGILUS HM 의 그리퍼 암으로 이동합니다. 그리퍼 암은 이 샌드위치를 잡고 180도 회전시켜 비표백 크라프트지 재질의 봉투에 하나씩 넣습니다. 점심시간을 위한 준비 완료.

샌드위치 삼각형이 완벽합니까? 모서리가 뭉뚝하거나 물기가 너무 많지 않습니까? 이미지 센서는 이러한 문제를 해결하고 오류가 있는 샌드위치를 제거하는 데 도움을 줍니다. © Active8 Robots

생산성 향상을 위한 새로운 식품 솔루션

2대의 KR AGILUS HM 는 분당 50~60개의 샌드위치를 포장합니다. KUKA의 Michael Payne은 “KR AGILUS HM 는 수명윤활을 통해 기어 유닛 전체에 윤활제 재교환이 필요하지 않으며 유지보수 비용이 매우 낮다”고 설명합니다. 발주사는 짧은 시간 후에 투자금을 회수할 수 있었습니다. 사업장의 규모 및 효율성에 따라서 안정적인 생산성, 낮은 비용 및 높은 제품 품질 덕분에 약 16개월 후에 투자 수익(Return-on-Invest)이 가능합니다. 더 많은 기계, 제조 및 포장 설비를 추가하는 방식으로 생산성을 더욱 높일 수 있습니다.

2대의 KR AGILUS HM 가 셀에서 컨베이어 벨트에 놓인 샌드위치를 포장합니다. © Active8 Robots

우리는 이미 다른 프로젝트에서 KUKA와 협업을 진행한 바 있습니다. 속도, 정밀도, 서비스, 품질 측면에서 로봇은 당사 설비에 가장 적합했고 이런 이유에서 이번에도 협업을 진행하기로 결정했습니다.

Michael Codd, Active8 Robots의 Sales Director

샌드위치 관련 추가적 자동화를 위한 아이디어

현재 Active8 Robots의 첫 번째 로봇 기반 샌드위치 포장설비가 대형 베이커리에서 그 첫 번째 사용을 기다리는 중입니다. 하지만 Michael Codd는 이미 이 적용분야의 확장을 계획하고 있습니다. 샌드위치의 생산 및 포장 과제에서 고객 지원을 강화하기 위해 앞으로는 프로세스의 첫 번째 부분 즉 샌드위치 토핑 및 접기 공정도 자동화할 예정입니다. 이 공정에는 KR DELTA가 사용될 수 있는데 이 로봇은 식품과 직접 접촉이 가능하도록 설계되었으며 기존 시스템에 쉽게 통합할 수 있다는 이점이 있습니다. Active8 Robots는 과일, 베이커리 제품 또는 기타 식품을 위생적이고 빠르고 저렴하게 포장하거나 완전히 처리할 수 있는 포장 로봇과 같은 식품 로봇이 사용되는 유사한 설비의 무한한 가능성을 높이 평가하고 있습니다.