테크니컬 리포트 2022 No.3
미래의 변화에 대응할 수 있는 지속 가능한 자율 분산형 제조 제안
~2022 국제 로봇 전시회의 되돌아보기~

이번에 2022 국제 로봇 전시회에서 시연한 '변종 변량·공정 변화에 대응하는 자율 분산형 제조'를 소개합니다. 당사는 i³-Mechatronics(아이큐브 메카트로닉스)^※1컨셉에 근거한 제품을 통해, 변종 변량·공정 변화 등 미래의 변화에 대응할 수 있는 지속 가능한 제조를 실현하기 위해 노력하고 있습니다. 이 대처의 최신 제안으로서, 제조 현장의 변화에 ​​대응하는 당사의 자율 분산형 제조의 내용을 소개합니다.
또한 2022 국제 로봇 전시회에 출전한 당사의 데모는 다음 URL에서 확인할 수 있습니다.
#/exh/archive/irex2022/

※1 i³-Mechatronics(아이큐브 메카트로닉스)란
"새로운 산업 자동화 혁명 실현"을 향해 기존 솔루션에 디지털 데이터 관리를 추가한 새로운 솔루션 개념.

우리는 2017년부터 제조 자동화에 데이터 활용을 융합시킨 새로운 솔루션 개념 'i³-Mechatronics'를 배포했습니다. 「자율 분산형의 만들기」란, 이 i³-Mechatronics 컨셉에 근거해 개발된 제품군에 의해, 지금까지의 「작업이나 그 순서가 고정화되고 있는 집중 제어하는 만들기」로부터 탈각해, 「로봇을 비롯한 현장의 기기가, 어떤 작업을 하고, 어느 순서로 움직이면 무엇이 될 수 있는지를 이해해, 자율적으로 움직이는 것」
이것은 제조의 공정을 고정화하지 않고, 만드는 물건의 양이나 종류의 변화에도 대응할 수 있는 보다 유연한 제조의 자동화를 가능하게 합니다. 셀^※2을 통합적으로 제어하는 YRM-X 컨트롤러를 기반으로 한 자율 분산 제어 및 셀의 디지털 트윈^※3을 실현함으로써, 변종 변량·공정 변화에 대응한 유연한 자동화를 제안합니다.

※2 셀이란
여러 장치와 로봇으로 구성된 구성에서 공통 작업을 포함하는 등 데이터 관련성이 있는 연결 설비
※3 디지털 트윈이란?
생산 라인을 가상 환경에서 동일하게 재현하고 여러 번 시뮬레이션하여 시스템 설정 시간을 단축하거나 원격으로 작업할 수 있는 기술

이 자율 분산형 제조에는 다음과 같은 세 가지 포인트가 있습니다.

1. 공정이 고정화되지 않는다(공정 변화 대응)
종래의 생산 공정은 컨베이어 등을 사용하여 정해진 작업의 순서로 물건이 설비로 흘러가는 것으로 제품이 완성되어 가는 것이었습니다. 그러나 앞으로는 자주하는 기기 등을 이용하여 만들어지는 물체 자체(워크)도 필요한 장소로 필요한 작업 순서로 자율적으로 움직여 가는 것으로 제품이 완성될 것이다. 그런 워크 반송의 유연성을 향상시킨 「생산 공정 자체가 고정되지 않는 제조」가 실현 가능하게 되었습니다.
이것이, 「자율 분산형의 만들기」의 1번째의 포인트, 「공정 변화에의 대응」입니다.

2. 생산량의 변화에 대응(변량 생산 대응)
생산량의 증감에 따라 로봇의 대수 편성을 바꾼 생산 계획으로 변경하면 그 변경에 대해 로봇을 비롯한 기기도 자율적으로 움직임을 바꾸어 대응할 수 있습니다. 2022 국제로봇전에서는, 실제로 자주 로봇 1대를 셀간 이동시켜, 셀내에서 작업하는 로봇 대수를 바꾸어 조립 작업을 실시하는 것으로, 변량 생산에 대응하는 모습을 실연했습니다. 이와 같이, 생산하는 기기 편성을 하드적으로도 소프트적으로도 플렉시블하게 변경 가능하게 된 것에 의해, 변량 생산에 대응할 수 있습니다.
이것은, 「자율 분산형의 만들기」의 2번째의 포인트, 「생산량의 변화에의 대응」입니다.

자율 분산형의 제조는 당사의 3개의 키 제품으로 실현하고 있습니다.

1. YRM-X 컨트롤러
YRM-X 컨트롤러는 여러 장치와 로봇을 하나로 최적으로 제어할 수 있습니다. 셀 전체의 상태를 파악함으로써 생산 품질과 생산성을 향상시키는 컨트롤러입니다. 장치나 로봇을 동기 제어하면서 동시에 데이터 수집을 실시하여 셀 전체의 가동 상황을 파악할 수 있기 때문에, 셀 내의 각 기기가 역할(태스크)에 따라 자율적으로 동작하는 「자율 분산 제어」를 실현하고 있습니다.

2. 바카라 온라인 Cockpit
바카라 온라인 Cockpit은 자동화된 생산 현장에서 YRM-X 컨트롤러를 통해 동기화된 현장의 데이터를 수집·축적하고, 필요에 따라 그 데이터를 상위 시스템(예를 들면, 예측·분석 모델 생성 가능한 AI 학습기 등)에 전달하는 역할을 담당합니다. 동시에, 바카라 온라인 Cockpit에 축적한 데이터를 이용하여 생산 현장의 가동 상태 감시·진단, 고장 예지, 기기의 이상 진단, 품질 불량 검출 등을 실시간으로 실행합니다. YRM-X 컨트롤러와 연계함으로써 해석한 결과에 따라 셀 내의 기기의 움직임을 바꿀 수 있습니다.
현장의 사건은 현장에서 처리하고 필요에 따라 상위 시스템과 연계하여 현장의 데이터를 활용할 수 있는 상태를 만든다. 이것이 바카라 온라인 Cockpit의 역할입니다.

3. 바카라 온라인 Cell Simulator(가칭)
바카라 온라인 Cell Simulator(가칭)는 가상 환경에서 현장 운영 계획 및 현장 데이터를 기반으로 실제 환경을 충실하게 재현합니다. 이 가상 환경을 사용하면 실제 기계가 없어도 엔지니어링 (기기 구성 및 계획 등) 및 시뮬레이션 (셀 전체의 택트 타임 검증, 간섭 체크 등)을 수행 할 수 있습니다.

이 3가지 제품의 연동으로 가상 환경에서 계획한 동작을 그대로 리얼 환경에서 실행하고 거기에서 태어난 현장의 데이터를 일원적으로 동기화시켜 다시 가상 환경에서 보다 정밀한 동작을 계획해 현장에 피드백한다・・・이, 데이터에 의한 가상 환경과 리얼 환경이 쌍방향으로 제휴하는 「디지털 트윈」구조에 의해, 제조의 PDCA를 돌려, 서스테너블한 만들기 환경의 구축에 공헌합니다.

이번에 당사가 2022 국제 로봇 전시회에서 제안한 「변종 변량·공정 변화에 대응하는 자율 분산형의 제조」를 소개했습니다. 당사는 앞으로도 i³-Mechatronics 컨셉에 기반한 제품을 통해 변종 변량·공정 변화 등 일상, 그리고 미래의 변화에 대응할 수 있는 지속 가능한 제조를 제안하고 있습니다.
앞으로도 진화할 당사에 기대해 주세요.