두 가지 컨셉, 하나의 목표: 모바일 로봇을 사용하여 생산에서 재료 흐름 최적화

모든 공정은 정숙하게 진행됩니다. 자율 주행 운반 플랫폼 이 생산 홀을 거의 소리 없이 통과합니다. 센티미터 단위의 정밀도로 자율 모바일 로봇이 100리터 압축 공기 탱크를 용접 스테이션에 전달합니다. KUKA 핸들링 로봇이 이미 대기하고 있으며 플랫폼에서 해당 부품을 집어 올린 다음 처리 셀의 다른 구성 요소와 용접합니다.
마치 미래의 생산 공장을 연상시키는 화물차용 컴포넌트의 현대적 조립 현장은 농기계 및 상용차 부문의 최대 제조사 중 하나인 KRONE Group에서 이미 일상적인 모습이 되었습니다: KRONE은 KUKA와의 파트너십을 통해 기존 공장(브라운필드)과 새로운 스마트 생산 시설(그린필드) 모두에서 지능형 자동화에 집중하고 있습니다. 그 결과 프로세스의 효율성이 개선되고 부가가치가 향상되며 직원들의 업무 부담이 경감되고 “made in Germany”로 경쟁력 있는 생산이 가능해졌습니다.

웰딩 로봇 공급은 이제 자율화되었으며, 지게차는 생산에서 거의 사라질 예정입니다. 그 대신, 운반 플랫폼은 압축 공기 탱크나 도어 요소와 같은 자재를 자동으로 셀로 가져옵니다. 그곳에서 핸들링 로봇이 이 재료를 용접 시스템에 넣습니다. 완성된 조립품도 자동으로 여기로 운반됩니다. “모바일 로봇은 여기서 매우 광범위한 많은 프로세스를 연결하는 데 도움이 됩니다. 이를 통해 우리는 컨베이어 기술을 많이 사용하지 않고도 생산 및 물류 프로세스의 효율성을 크게 높일 수 있었습니다.”라고 르네 메클렌버그는 말합니다. KRONE에서는 인간과 기계가 서로 협력하여 작업합니다. “직원들은 부품 준비와 품질 관리를 담당하고, 로봇은 육체적으로 힘든 용접 작업을 수행합니다. 이런 방식으로 우리는 직원들의 지루하고 단조로운 업무를 덜어주고, 질서를 유지하고 안전성을 높입니다.”라고 Mecklenburg는 덧붙였다. KRONE 상용차 그룹의 생산 책임자인 Volker Perk는 로봇공학을 회사의 미래를 보장하는 핵심 요소로 보고 있습니다. “우리는 앞으로도 ‘Profi Liner’와 같은 트럭 트레일러를 계속 독일에서 생산하고 싶습니다. 이를 위해서는 프로세스를 자동화해야 합니다. 필요한 작업 중 대부분을 수행할 수 있는 숙련된 근로자를 더 이상 찾을 수 없기 때문입니다. 로봇공학은 직원들이 더 효율적이거나 부가가치가 있는 활동을 수행하도록 훈련할 수 있는 기회를 제공합니다.”

GTS의 전무이사인 Jochen Roling은 자신의 경험을 바탕으로 KRONE에서 자동화와 스마트 팩토리가 어떻게 구현되었는지 설명합니다. “과거에는 우리는 용접 커튼 뒤의 공정만 자동화했습니다. 하지만 어느 시점에서 시스템을 효율적이고 경제적으로 운영하기 위해서는 재료 흐름및 조작도 로봇. 기반으로 이루어져야 한다는 것이 분명해졌습니다.” 이를 위해 KUKA의 모바일 로봇이 주목받게 되었습니다. 베르테 공장에서 기존 프로세스가 어느 정도 “온더플라이(on the fly, 실시간 동시처리)” 방식으로 지속적으로 현대화가 진행되는 동안, 베스트팔렌즈 이벤뷔렌에서는 단 12개월만에 KRONE Group의 자회사인 Green Teuto Systemtechnik(GTS)과 함께 완전히 새로운 농기계 공장이 그린필드 솔루션으로 “녹색 지대” 위에 건립되었습니다. 여기에서는 로봇이 용접 조립품을 만들고, 나중에 이 조립품을 도장한 후 농업 기계에 설치합니다.

KRONE에서는 그 자동화 과정에서 3단계 구현 컨셉을 지향합니다. 첫 번째 단계는 프로세스 자동화에 대한 전체적인 관점을 확립하는 것입니다. 이와 관련해 AMR을 통한 재료 운반 솔루션이 주목을 받고 있습니다. 세 번째 단계는 자동화된 부품 핸들링입니다.

KRONE는 이 원칙에 따라 이벤뷔렌 공장을 설계했습니다. 현재 9대의 용접 및 핸들링 로봇이 단일 제조셀에 있는 2개의 가공 센터 및 자동 측정 셀과 동기적으로 작동하고 있습니다. 이런 방식으로, 로봇과 운반 플랫폼이 24시간 내내 동기화를 유지하므로, 가동 중지 시간이 사실상 없어질 수 있습니다. 인력 부족은 현재 해결하기 거의 불가능하며, 제한 요소가 되지 않으므로 생산량을 유연하게 늘리거나 줄일 수 있습니다. “소형 셀에서 복잡하게 네트워크로 연결된 라인에 이르는 이런 생산 아키텍처의 확장성은 새로운 Smart Factory의 최종 목표입니다”라고 Roling은 말합니다. 최초의 KMP 3000P는 현재 이벤뷔렌에서 시험적으로 사용되고 있습니다. 생산 홀에서는 최대 3톤까지 움직일 수 있으며, 탠덤 방식으로 작동하는 경우 두 배까지 용량을 확장할 수 있고, 매우 좁은 공간에서도 최고의 정밀도로 전방향으로 이동할 수 있습니다.

KRONE 공장 기획자에게 특히 중요한 한 가지는 다음과 같습니다. 자동화는 일자리의 소멸이 아니라 그 반대로 노동의 질을 향상하는 것을 의미합니다. “고도로 자동화된 셀을 조작하는 작업에 대한 가치가 높아졌습니다. 직원들은 이것을 미래의 직업으로 경험하고 있습니다”라고 롤링은 말했습니다. 메클렌부르크는 이렇게 덧붙인다. “동료들이 사내에서 이러한 직책에 적극적으로 지원하는 것을 확인했습니다.” 인체공학도 중요한 역할을 합니다. “새로운 일자리는 더 안전하고, 신체적으로 덜 힘들죠. 새로운 일자리의 이런 이점은 특히 젊은 세대들에게 더욱 매력적으로 다가옵니다.”라고 Perk는 말합니다.