협업 로봇의 미래

협업 로봇은 현재 제조업계에서 가장 뜨거운 화두입니다.

이 흥미로운 기술은 센서, 로봇, 셀 컨트롤러 등 안전 기술의 진보로 가능해지고 있습니다.

또한 생산성과 안정성을 향상시켜 주고 비용을 절감해 줄 것으로 기대되어 제조업체, 장비제조업체, 시스템 통합업체(SI) 등 많은 기업들로부터 많은 관심을 받고 있습니다.

일례로 작년에 FANUC은 최초로 힘 제어 로봇 'CR-35iA'를 선보였습니다. 표면이 말랑말랑한 이 로봇에는 정교한 감지 기술이 적용되었습니다. 다양한 사용 사례에서 인간과 함께 작업하도록 설계되었으며, 무거운 물건을 들어 올리는 일이나 반복적인 조립 작업, 팔레트 적재 작업, 포장, 자재 취급 등에서 도움을 줄 수 있습니다.

그러나 제조업체와 산업체들이 협업 로봇의 혜택을 누리기 전에, 로봇이 직원들과 생산 현장에서 함께 작업한다는 것이 직원들에게 어떠한 영향을 미칠지, 그리고 작업자 안전에 어떠한 영향을 미칠지를 먼저 이해할 필요가 있습니다.

안전 협업을 위한 표준

협업 로봇이 사용되는 일부 사례의 경우, 안전 펜스가 불필요해져서 가용 면적이 넓어지고 인건비가 절감될 수 있습니다. 그러나 새로운 안전 위험이 생겨납니다.

ANSI/RIA R15.06-2012와 ISO 10218 표준은 생산 현장에서 협업 로봇을 사용하는 경우를 위해 인증된 4가지 방식을 명시하고 있습니다.

• 모니터링되는 안전 등급 정지: 안전 센서가 사람의 존재를 감지하고, 일정 거리 이내에 작업자가 근접하면 로봇을 정지시킵니다.
• 핸드 가이딩(Hand-guiding) 작업: 작업자가 로봇을 정지시키고 작업 셀에 들어가 그 시점의 작업에 기반하여 로봇을 수동으로 제어하거나 로봇의 위치를 변경합니다.
• 속도 및 분리 모니터링: 작업자와 로봇이 같은 공간에서 작업하며 사전에 정의된 거리를 유지합니다.
• 전력 및 힘 제어: 로봇이 돌발적으로 인간과 접촉을 하면, 로봇은 힘이나 토크를 줄여서 인간이 다치지 않도록 합니다.

전력 및 힘 제어는 작업 중에 로봇이 인간과 접촉할 수 있는 사례를 위해 떠오르고 있는 방식입니다. ISO/TS 15066 표준은 인체의 특정 부분이 얼마나 큰 힘을 견딜 수 있는가를 보여주기 위해 통증 내성에 대한 한 연구 결과를 명시하고 있습니다.

학습 과정

협업 로봇의 사용 사례는 인간과 기계가 상호 작용하는 방식을 바꾸어 놓고 있습니다. 그리고 이는 제조업계에 흥미로운 미래를 제시해 줍니다.

그러나 이러한 시스템들을 효과적으로, 그리고 무엇보다 안전하게 구현하려면, 제조업체와 산업체들은 위험을 분석할 수 있도록 새로운 표준, 툴, 접근방식을 도입할 필요가 있습니다.

이외에도 시스템 설계자와 통합업체들이 모든 이해관계자들의 지속적인 안전을 보장하는 데 최대한의 노력을 기울일 수 있도록 하려면 보다 밀접한 인간-기계 협업에 대한 직원들의 수용이 필요할 것입니다.

안전 표준을 준수하여 부상 위험을 줄이고 생산성을 높일 수 있는 방법에 대해 자세히 알아보십시오.

이 블로그는 TÜV 기능 안전 전문가(FSExp)이자 Rockwell Automation의 비즈니스 개발 관리자인 George Schuster와 공동으로 작성한 것입니다.