| 키워드 | 사용하기 쉬움, 품질 개선, 서보, 컨트롤러, 로봇, 식품 |
| 관련 상품 | 식품 규격 로봇 MOTOMAN-GP8, MOTOMAN NEXT, 식물공장 시스템 아그린 |
2025년 11월 18일
식품 산업은 식품 안전, 안정적인 공급 및 식품 손실 감소를 보장해야 합니다 또한, 식품 생산 현장에서는 노동력 확보, 생산성 향상 등의 과제에 직면해 있습니다
장기 사업 계획 "2025 비전"을 바탕으로 솔루션 컨셉을 개발했습니다 i3-메카트로닉스※1에 따라 우리는 자동화와 디지털 데이터 사용을 통합하는 솔루션을 지속적으로 발전시켜 이러한 문제를 해결하기 위해 노력하고 있습니다
2025년 6월에 개최된 FOOMA JAPAN 2025에서는 특히 '식품 현장에서 사용하기 쉬운'과 '스마트 팩토리'를 통해 식품 제조 공정 문제에 대한 솔루션을 제안했습니다 본 보고서는 식품 사양 로봇 "MOTOMAN-GP8"을 이용한 자동화 셀, 자율 로봇 "MOTOMAN NEXT"를 이용한 자동화 셀, 그리고 (주)팜스에 대해 다루고 있습니다※2의 식물공장 시스템 'Agrine'' 전시를 통해 바카라 사이트의 솔루션을 설명하겠습니다
※1 솔루션 개념 i3-메카트로닉스
"새로운 산업 자동화 혁명을 실현"하기 위해 기존 솔루션에 디지털 데이터 관리를 추가하는 새로운 솔루션 개념입니다
※2 (주)팜스
우리 그룹 회사입니다 우리는 식품 및 농업 고객에게 메카트로닉스의 힘을 사용하여 만들어진 솔루션을 제공합니다
이 데모 기계는 식품 생산 현장에서 다음과 같은 과제와 요구 사항을 충족하는 솔루션을 소개합니다
1) 현장에는 로봇에 대한 전문적인 지식을 갖춘 엔지니어가 필요합니다
2) 작업 결과는 사람이나 검사 기계에 의해 확인되어야 합니다
3) 로봇 위생을 보장하려면 많은 시간이 필요함
그림 1 뚜껑 닫힘 자동화 셀
우리는 특수 표면 처리를 통해 위생 특성을 향상시킨 식품 사양 로봇 "MOTOMAN-GP8"을 사용하여 조제 식품 용기의 뚜껑을 닫는 과정을 자동화했습니다(그림 1) 로봇 팔에 부착된 손이 셀에 놓인 용기의 뚜껑을 잡고 부착합니다 6축 수직다관절 로봇의 특성을 살려 용기의 형태와 뚜껑의 구조에 따라 유연한 움직임으로 각도 조절이 가능하다자동으로 뚜껑을 닫습니다42614_42647로봇 자체가 모든 뚜껑이 닫혀 있는지 검사합니다따라서 로봇의 작업 결과를 확인하기 위해 사람이나 검사 기계가 필요하지 않습니다
MOTOMAN-GP8을 이용한 자동 뚜껑 닫힘 셀의 특징은 다음과 같습니다
조작반에 설정된 용기의 종류와 크기에 따라 로봇 컨트롤러에서 세부 위치를 계산하여 뚜껑을 닫습니다또한, 로봇에는 오류 발생 시 복구, 뚜껑 닫힘 작업 재시도 등의 기능이 탑재되어 있습니다 용기와 성분의 개인차를 제외하면 거의 100%에 가까운 뚜껑 닫힘 성공률을 달성했습니다
로봇 손에게당사의 서보 모터가 장착되어 있으며 고전류 제어 주기 및 분해능을 활용하여 토크 및 위치 데이터를 수집하며 로봇 자체가 모든 뚜껑 닫힘 상태를 자동으로 검사합니다할 수 있습니다
뚜껑을 누를 때 측정된 데이터와 과거 정상 뚜껑 닫힘 데이터(비교데이터)를 비교하여 차이가 있는지 확인하세요 "정상 범위"를 정의함으로써 변동이나 시간 지연을 억제하고 보다 정확한 판단을 내릴 수 있습니다 뚜껑을 닫는 데 문제가 있으면 로봇이 다시 시도하고, 다시 시도한 후에도 뚜껑을 닫을 수 없으면 로봇은 나중에 뚜껑을 제거하도록 지시합니다
이렇게 하면 로봇의 작업 결과를 확인하기 위해 사람이나 검사 기계가 필요하지 않습니다
그림 2 MOTOMAN-GP8 (식품 사양)
“MOTOMAN-GP8 식품 사양”단일 로봇으로 위생 성능 향상(그림 2)
일부 위생 조치는 다음과 같습니다
・방진/방적 구조(IP67)
・방청 및 내화학성 표면 처리
・식품 기계용 새로운 윤활제 채택
(사용 온도 범위 0~45℃, 공장 포장 전 공정의 저온 환경에 적합)
・케이블 등 내부 배선 및 배관으로 인한 이물질 오염 위험 감소
또한 데모에서는 iCube Digital Co, Ltd※3의 솔루션은 생산 라인 및 장비 내부의 운영 정보를 수집하는 것입니다Y`s-SF 장비와 링크된 데이터를 전시했습니다 실시간으로 또한,YRM 컨트롤러※4및 바카라 온라인 조종석※5를 활용하여 각 공정의 데이터를 연결하고 시간축에 맞는 데이터를 분석함으로써, i3-메카트로닉스의 데이터 활용 사례로 소개되었습니다
※3 (주)아이큐브디지털
우리 그룹 회사입니다 생산 현장을 자동화하고 최적화하는 디지털 시스템 통합업체입니다
※4 YRM 컨트롤러
여러 장치, 산업용 로봇 등으로 구성된 "셀"을 통합적으로 제어하는 컨트롤러
※5 바카라 사이트 조종석
데이터를 한 번에 수집, 시각화, 저장 및 분석하는 소프트웨어 도구입니다
이 데모 기계는 식품 생산 현장에서 다음과 같은 과제와 요구 사항을 충족하는 솔루션을 소개합니다
1) 현장에는 로봇에 대한 전문적인 지식을 갖춘 엔지니어가 필요합니다
2) 공작물의 개인차 및 배치의 변화에 대한 유연한 대응이 필요합니다
그림 3 MOTOMAN NEXT의 시연
자율 로봇 “모토맨 넥스트'', 우리는 오믈렛 라이스에 케첩을 얹는 모습을 상상하는 시연을 진행했습니다(그림 3) 로봇은 태블릿에 손으로 그린 궤적을 읽고 자동으로 움직임을 생성합니다 컨베이어 위로 흐르는 작업물을 카메라로 감지하고, 태블릿에 지시된 궤적에 따라 로봇이 토핑 작업을 수행합니다 공작물의 방향이나 위치가 바뀌어도 높은 재현성으로 고품질의 작업을 완성할 수 있습니다
MOTOMAN NEXT를 이용한 자동화 토핑셀의 특징은 다음과 같습니다
MOTOMAN NEXT의 기능을 활용하여 교육이 필요 없는 애플리케이션을 만들었습니다로봇은 태블릿의 작업 이미지와 손으로 그린 궤적을 읽고 자동으로 움직임을 생성합니다현장에서 로봇을 조작하는 전문 엔지니어가 없어도 태블릿으로 작업 지시가 가능하고, 설정 변경, 제품 종류 등록 등의 설정도 가능하다
작업물에 개인차가 있을 뿐만 아니라 방향과 위치가 다양하더라도 로봇 자체가 판단하고 이동을 완료합니다실제 식품 제조에서는 가공물의 모양과 크기가 다양한 것이 일반적입니다 AI를 활용하면 이러한 개인차를 인식하고 유연하게 대응할 수 있습니다 또한, 부품 누락이나 탄 부분 등 품질의 양호 여부를 토핑 전에 판단하고, 품질이 떨어지는 공작물은 토핑하지 않는 것도 가능합니다
``MOTOMAN NEXT''는 다음과 같은 기능을 갖춘 자율 로봇입니다 다양화되는 제조 분야에서 각 현장에 맞는 애플리케이션을 구축할 수 있습니다
① 자율성 실현
모토맨 넥스트자율 제어 장치에는 GPU가 장착되어 실시간으로 AI 처리를 수행할 수 있습니다이를 통해 로봇은 주변 환경을 인지하고 움직임을 계획할 수 있어 상황에 따라 유연하게 행동할 수 있다
②오픈 플랫폼 채택
MOTOMAN NEXT는오픈 플랫폼고객과 파트너의 지식과 노하우를 활용하는 로봇 애플리케이션을 구축할 수 있습니다 애플리케이션 개발에 필요한 감지, 인식, 동작 계획 등의 기본 기능을 갖추고 있으며, 로봇 제조사 특유의 언어 지식이 필요하지 않습니다C++ 및 Python과 같은 일반적인 프로그래밍 언어를 사용하여 개발 가능이것은 기능입니다
기후변화가 야채의 안정적인 공급에 미치는 영향으로 인해 식물공장에 대한 기대가 높아지고 있습니다 한편, 인건비와 에너지 비용 상승으로 인해 식물공장의 수익성 개선도 문제가 되고 있다 야채의 재배일수를 단축하는 등 수익성 향상을 위해 다양한 장치를 활용하는 연구가 진행되고 있지만, 실증이 가속화되지 않는 실정이다
식물공장 시스템 “아그린''는 FAMS 본부(니가타현 미츠케시)에 길이 25m의 실증시설을 설치하고 다양한 야채 실증재배를 실시하고 있다 상추뿐만 아니라바질, 셀러리, 식용 꽃 등 재배 시연
일반 상추의 무게는 머리당 70-120g이지만 각 머리에는 200g보다 더 많은 식용 부분이 포함되어 있습니다일반 수경재배 평균 재배일수와 동일한 45일을 달성했으며, 품종도 다양합니다그렇습니다
우리는 박테리아 수를 제어하는 자동화된 시연 장비를 사용하여 고객이 원하는 야채 재배를 데이터를 사용하여 입증함으로써 식물 공장 시스템의 수익성을 향상시키기 위해 노력하고 있습니다 그림 4는 재배된 야채의 예를 보여줍니다
그림 4 아그린 재배 실증 예시
식물공장 시스템 "아그린"의 특징은 다음과 같습니다
"아그린"은 하나의 재배 조각으로 하나의 야채 식물을 관리합니다탑 앤 레일 방식을 사용하여 파종부터 수확까지 모든 과정을 자동화그렇습니다 야채가 자라면서 재배틀이 움직이고, 끝에 달린 야채이송장치가 발아율이 낮거나 자라지 않는 묘목을 자동으로 솎아내고 야채의 성장에 맞춰 틀 사이의 간격을 자동으로 조절해줍니다
재배환경의 최적제어Agrine 컨트롤러(그림 5)는 온도, 습도, 조명, CO를 제어합니다2농도, 비료농도 등 재배환경 조절생육불량 유무, 재배조건 변경 등 생육조건에 대한 데이터를 수집, 분석합니다
그림 5 Agrine의 전경과 Agrine 컨트롤러의 이미지
소비자의 선호도가 다양해짐에 따라 식품 제조도 다른 제조 산업과 마찬가지로 시장 요구에 맞는 다양한 제품을 생산해야 합니다 지금까지 개인차가 크고 종류도 다양한 식품의 생산은 주로 인간의 노동에 의존해 왔습니다
그러나 로봇 기술의 발전, 데이터 활용 및 AI 도입으로 이전에는 자동화하기 어려웠던 프로세스에 대한 솔루션 제공이 가능해졌습니다 바카라 사이트은 고유한 핵심 기술을 결합하여 식품 제조 현장의 다양화와 생산성 및 품질의 지속적인 개선에 대응하는 유연한 생산 시스템 구축을 지원합니다
