섬유 현장에도 산업용 로봇 시대 열린다
2020-11-15 김우현 기자 whk@fi.co.kr
보빈 이송, 염료 공급, 제품픽업 & 포장 등에 ‘제조 로봇’ 투입 효율 극대화
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섬유생산 현장에도 로봇이 투입돼 혼자 알아서 척척 일을 해내는 이른바 '제조 로봇' 시대가 열린다.
한국섬유기계융합연구원(원장 성하경, 이하 KOTMI)는 한국섬유산업연합회와 공동으로 지난 24일 대구 EXCO에서 '제조로봇 전국투어 설명회'를 개최하고 2021년도 섬유분야 로봇 보급을 위한 표준모델에 대한 프리젠테이션을 가졌다.
이번 행사에서는 올해 KOTMI 메카트로닉스팀이 개발한 로봇활용표준공정모델(이하 표준공정모')을 소개하고 이미 개발돼 보급중인 섬유산업의 로봇 활용 사례를 소개했다.
KOTMI는 향후 섬산련과 공동으로 한국로봇산업진흥원의 '제조로봇 선도보급 실증사업'을 통해 표준공정 모델을 섬유제품 제조기업에 보급할 계획이다.
KOTMI는 섬유 제조기업을 대상으로 현재 실증 중인 4개 표준모델(보빈 탈장착, 원사 시험?검사 보조, 원단 롤이송, 가죽 이적재)과 추가로 개발된 4개 표준모델(보빈 이송/적재, 용액 공급/투입, 제품 픽업이송, 제품포장 등) 등 총 8개 표준모델의 보급사업을 내년부터 진행할 예정이다. 이와 관련 섬유 제조기업의 수요조사를 섬산련과 공동으로 진행 중이다.
먼저 보빈 이송/적재 공정은 작업자가 약 10kg~20kg 보빈을 반복적으로 들고 놓는 작업으로, 기존엔 1대의 크릴에 보빈을 교체할 경우 평균 600~1,200개의 보빈을 수작업으로 준비했기 때문에 노동 강도 및 반복 작업에 의한 근골격계 질환의 유발 위험이 높았다.
하지만 산업용 로봇으로 대체하면 노동 강도와 위험 감소는 물론 생산성 효율을 증대시키고 인건비 절감 효과까지 가져 올 수 있을 것으로 기대된다.
또 용액 공급/투입 공정은 날염 공정에서 염료 소모 후 추가 공급을 위해 작업자가 염료통에서 일정량의 염료를 공급하는 단순 반복 작업이다. 5kg 정도의 염료를 주기적으로 공급하는 작업은 작업자의 관절계 질환을 유발시킬 수 있으며, 작업자의 부주의로 인해 염료 부족 또는 과공급 시 불량이 발생할 수 있는데 이 공정에 산업용 로봇을 투입하면 환경 개선 및 품질 안정에 큰 효과를 거둘 것으로 기대된다.
제품 픽업이송 공정의 경우 소포장(패키징)된 작은 크기 섬유제품을 밴드 실러 같은 전용기에 이송하는 공정이다. 이 작업은 단순 반복 작업으로 인해 누적 피로도가 높을 뿐만 아니라 교대, 휴식 등 작업자가 라인에 배치하지 않은 시간엔 작업이 불가능해 연속생산에 제한이 있었다. 하지만 협동 로봇이 제품의 이송 작업을 돕는다면 작업 환경을 개선하고 연속생산에 기여할 수 있을 것으로 보인다.
제품 포장 공정은 소포장(패키징)된 섬유제품을 작업자가 소형 박스에 반복적으로 공급해 포장하는 작업이다. 제품 포장 공정은 대부분 다수의 인력이 팀을 이뤄 수작업 하므로 인건비 부담이 크다. 또 사람의 손으로 개수를 세어 포장하다 보니 오차가 발생하는 문제점이 있다. 협동로봇을 도입해 이 과정을 자동화하면 인건비 절감 및 불량률 절감효과가 기대된다.
성하경 KOTMI 원장은 "미래 섬유산업이 언택트 생산공정으로 나아갈 것으로 예상되는 가운데 이를 위한 로봇 활용은 필수적"이라며 "이를 위해 섬유산업 표준공정모델이 개발됐으며 기업에서 요청할 경우 KOTMI는 현장방문 컨설팅을 통해 로봇 도입을 적극적으로 지원할 것"이라고 말했다.
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