인더스트리 4.0에 오신 것을 환영합니다 - KUKA의 디지털 서비스 및 로봇

인간과 로봇이 서로 협력하여 일합니다. 프로세스와 데이터는 모두가 디지털 방식으로 액세스할 수 있습니다. 디지털화를 가속화시키는 사물 인터넷(IoT)이 산업에 적용되기 시작했습니다. KUKA는 제품과 디지털 서비스를 통해 기업이 인더스트리 4.0을 최대한 활용할 수 있는 방법을 보여줍니다.

인더스트리 4.0은 무엇을 의미합니까?

사물인터넷은 우리의 일상을 혁신하고 있으며 산업용 사물 인터넷(IIoT)은 산업 전반에 영향을 미치고 있습니다. 기계와 제품 사이의 네트워킹뿐 아니라 자율화도 점점 더 고도화되고 있습니다. 여기에서는 데이터 교환이 이루어지고 이를 통해 프로세스 최적화가 달성됩니다. 생산에서 판매를 거쳐 개발에 이르는 전체 생태계는 물론 기업 및 그 파트너들도 이런 프로세스에 통합됩니다. 생산 공정 전반에 걸쳐 디지털화가 이루어집니다.

이런 일련의 과정은 인더스트리 4.0으로 요약할 수 있습니다. 제품을 보다 유연하고 에너지 효율적으로, 보다 자원을 절약하고 보다 개인화된 조건에서 그리고 보다 저렴하게 제조하는 스마트 팩토리가 이제 가능합니다.

Robotics

산업용 로봇은 인더스트리 4.0의 가장 중요한 기둥 중 하나입니다. 로봇은 수동적이고 반복적인 작업을 효율적이고 정확하게 수행하며 기술 발전 덕분에 점점 더 서로 연결되고 지능적이며 협업하고 있습니다.
인공지능

인공지능을 사용하여 복잡한 프로세스를 자동화하고 연관 관계를 분석할 수 있습니다. 이를 통해 시스템 자체를 최적화할 수 있습니다. 예를 들어 KUKA에서는 AI를 사용하여 로봇 유지 보수를 단순화하거나 로봇 동작을 자동화합니다.
Big Data & Computing Power

빅 데이터 기술을 사용하여 여러 소스의 다양한 데이터(예를 들어 로봇 시스템의 동적 데이터, 마스터 데이터, 생산 데이터, 서비스 데이터 등)를 결합하고 분석할 수 있습니다.
디지털화

생산의 디지털화는 기계, 로봇, 생산 프로세스뿐만 아니라 공급업체, 파트너 및 고객도 디지털 네트워크로 연결되고 데이터가 디지털 방식으로 기록 및 처리되는 것을 의미합니다.
증강현실(AR) 및 가상현실(VR)

증강현실(AR)과 가상현실(VR)은 현실에 대한 인식을 변화시키고 확장시킵니다. AR은 정보가 시각적으로 표시되는 것을 의미합니다. 예를 들어 이미지, 텍스트, 비디오 또는 가상 객체가 현실에서 가시화됩니다. VR은 실시간으로 제어되고 완전하게 컴퓨터로 생성된, 인터랙티브 가상 환경을 의미합니다.
Computer Aided Manufacturing, Inc. 3D Printing

CAM(Computer Aided Manufacturing)은 전통적으로 소프트웨어 및 컴퓨터 제어 CNC 머신을 사용하여 제조 공정을 자동화하는 것을 의미합니다. 여기에는 현대 제조 공정인 3D 프린팅도 포함됩니다.
Simulation & Digital Twin

생산 프로세스, 기계 및 개별 컴포넌트는 디지털 세계에서 정확하게 시뮬레이션할 수 있습니다. 계획에 관련된 모든 세부 정보를 이미지화하는 “디지털 트윈”이 생성됩니다. 이런 방식으로 실제 생산 프로세스를 가상으로 계획, 테스트 및 최적화할 수 있습니다.
5G

WLAN 또는 4G와 같은 이전 무선 기술은 종종 디지털화된 공장에서 생성되는 데이터량에 충분하지 않습니다. 5G는 더 높은 신뢰성과 함께 훨씬 더 높은 대역폭을 제공합니다.

인더스트리 4.0의 이점:

생산 디지털화는 수반되는 많은 이점뿐 아니라 장기적이고 지속 가능한 투자를 의미합니다. 예를 들어 자동화의 고도화와 생산 시간 단축은 엄청난 효율성 향상으로 이어집니다.

스마트 팩토리에서는 각 구성 요소의 처리 경로가 자율적으로 결정되고 어떤 기계에서 이런 처리를 할 것인지도 자율적으로 결정되므로, 고객 요구 사항을 실시간으로 생산에 반영할 수 있습니다. 개별 맞춤형 제품의 생산은 더 이상 아무런 문제가 되지 않습니다.

우리 지구의 미래에 영향을 미치는 중요한 요소로서 다음을 들 수 있습니다: 뿐만 아니라 인더스트리 4.0은 기업 내 각 부문 및 개별 소비자들의 에너지 소비량을 정확하게 측정하고 최적화할 수 있다는 것을 의미합니다. 이런 방식으로 높은 에너지 효율이 보장되고 이를 통해 경쟁력 확보뿐 아니라 기후변화에도 대응할 수 있습니다.

Think big, act now

전과 달리 현대 사회에서 기업이 갖는 책무는 무겁고 과중합니다. 생산은 기후 친화적이어야 하며 반면 공급망은 더욱 취약해졌습니다. 그 결과 높은 수준의 유연성이 요구되고 있습니다. 수십 년 동안 생산 부문에서 세계화가 진행되어 왔지만 “리쇼어링”(본국회귀)이 강조되는 지금, 세계화는 퇴보하고 있습니다. 관련 인프라는 업그레이드하거나 완전히 다시 구축해야 합니다. 이제 모두가 움직여야 할 시간입니다. 이를 위한 가장 중요하고 성공 확률이 높은 요소는 스마트 팩토리로의 디지털 변환입니다. 이 분야에서 KUKA는 가장 선두 그룹에 속해 있으며 가치 사슬 전반에 대한 혁신적이고 스마트한 솔루션을 보유하고 있습니다.

KUKA의 디지털 서비스를 통한 디지털 변환

개별 데이터 평가

KUKA에서 디지털 변환을 지원하는 한 가지 예로서 디지털 서비스를 들 수 있습니다. 이런 서비스를 통해 기업에서는 기계와 로봇의 데이터를 개별적으로 평가할 수 있습니다. 그 결과를 근거로 디지털 서비스는 기계 효율성 및 가용성의 향상에 크게 기여하여 궁극적으로 생산 비용 및 인건비도 절감할 수 있습니다.

최상의 유연성

디지털 서비스 솔루션은 매우 다양하지만 일반적으로 한 가지 공통점이 있습니다. 이런 모든 요소들은 모두 인더스트리 4.0의 일부에 해당합니다. 생산 기계는 서로 네트워크로 연결되고 원격 진단 도구를 통해 모니터링됩니다. 이와 관련해 요구 사항에 따라 다음과 같은 다양한 모델을 생각할 수 있습니다: 이미 현재에도 데이터는 클라우드에 저장하고 평가할 수 있지만 가까운 미래에는 On Premise 방식, 즉 자체 서버에 저장하는 방식이나 지정된 데이터 센터에서도 가능하게 될 것입니다.

효율성 개선

아우크스부르크에 소재한 KUKA 생산 공장에서 이루어지는 절삭 가공에서는 효율성 증대를 위한 로봇 기반 솔루션의 효과를 실감할 수 있습니다. 투명한 데이터는 유지보수 비용과 유지보수 조직의 감소로 이어집니다. 이외에도 패턴을 인식하고 작업 현장에서 지속 가능한 최적화를 수행하기 위해, 목적에 맞게 이벤트를 기록할 수 있습니다. 또한 인더스트리 4.0 솔루션을 통해 KUKA 진단 파일을 최대 3번의 클릭으로 간편하게 직접 KUKA로 전송할 수도 있습니다.

설계 초기부터 강조되는 보안

클라우드 모델의 이용 및 기업과 조직 전체의 네트워킹은 데이터 보안 및 무결성에서 OT 보안(Operation Technology)에 이르는 보안의 모든 측면에서 부정적으로 작용할 수 있습니다. 인더스트리 4.0 솔루션은 소프트웨어를 최신 상태로 유지하고 현재 데이터에서 작업 권장 사항을 도출하기 위해 지속적인 데이터 교환이 보장되는 경우에만 완전한 부가 가치를 달성할 수 있습니다. 보안 없는 안전이란 존재할 수 없습니다. 이런 컨셉에서 KUKA는 적절한 보안 및 안전 소프트웨어를 제공할 뿐만 아니라 관련 테마에 대한 확실한 컨설팅도 제공합니다. 이와 관련된 당사의 전문성은 국제 전문가 및 자체 전문 부서와의 전략적 협력 네트워크에 기반합니다.

인더스트리 4.0의 로봇 및 핵심 요소

산업용 사물 인터넷(IIoT) 및 인더스트리 4.0을 통해 네트워크로 연결된 세계에서도 공장의 기계는 최대한의 효율성을 달성해야 합니다. 이와 관련해 2가지 능력을 고려해야 합니다:

새로운 경계 조건에 빠르게 적응하는 능력
확보한 지식을 다른 시스템과 공유하는 능력

다른 방식으로 표현하자면: 기계는 주변 환경과 소통하고 반응하는 법을 배워야 합니다. IIoT 솔루션과 클라우드는 생산 현장, 개별 공작물 또는 기타 장치(예를 들어 가장 적응력이 뛰어난 인텔리전트 머신으로 불리는 3D 프린터, CNC 기계 또는 로봇)와 담당자 사이에서 원활한 정보 교환을 가능하게 합니다.

인더스트리 4.0과 산업용 사물 인터넷의 발전으로 인해 이런 기계들의 기술도 고도로 발전하고 있습니다. 이런 기계들의 감응성 및 자율성은 그 모빌리티와 마찬가지로 크게 개선되고 있습니다. 뿐만 아니라 기계들은 더욱 간편하고 직관적인 조작이 가능하게 되었으며 일상적인 생산 현장에서 인간들처럼 신뢰할 수 있는 직원으로 인정받고 있습니다.

KUKA의 인더스트리 4.0: HRC 및 Cobot

KUKA는 모빌리티 및 인간 로봇 협업(HRC) 분야의 선도 기업입니다. Cobot은 인더스트리 4.0에서 핵심 역할을 수행합니다. 환경에 지능적으로 반응할 수 있고 생산 현장에 범용으로 사용될 수 있기 때문입니다. 뿐만 아니라 이런 협업 로봇은 모든 관련 정보를 실시간으로 수집하고 IT 및 OT(Operational Technology) 시스템으로 전송합니다.

KUKA Cobot은 인간과의 협업에 특화된 로봇입니다.

직관적 학습: 당사 Cobot은 동료 직원들로부터 모션 시퀀스를 학습합니다.

Cobot은 섬세한 작업에도 매우 적합한 기종입니다.

이들은 정보를 즉시 처리하고 생산 공정으로 다시 돌아가 본인의 역할을 수행합니다. 이런 방식으로 기업들은 전례 없는 공정 최적화를 수행할 수 있습니다. 생산 공정의 그 어떤 구성요소도 현재 이런 핵심적 역할을 탁월하게 수행할 수는 없을 것입니다.

미래형 공장의 활용 범위는 거의 무궁무진합니다. KUKA Cobot은 일상 업무에서 그 진가를 입증하고 있습니다. 이 로봇은 인간 동료들과 지근에서 함께 작업하며 이를 통해 작업자들의 인체공학적 자세, 정밀도 및 효율성 측면에서 엄청난 이점을 제공합니다.

예를 들어 신형 LBR iisy는 탁월한 정밀도, 속도 및 섬세한 작업이 요구되는 다양한 적용 영역에 사용할 수 있습니다. 이 로봇은 좁은 공간에서도 작업자들과 함께 작업을 수행하며 통합형 핸드 가이드 기능을 통해 쉽게 프로그래밍할 수 있습니다.

지근 거리에서 로봇과 함께 작업

인간-로봇 협업으로 작업자들의 부담은 현저하게 경감되고 생산성은 극대화됩니다.

새로운 시대를 위한 새로운 운영체제

인더스트리 4.0 기술은 생산 환경에 엄청난 변화를 가져왔습니다. 이에 따라 이런 새로운 컨셉에 요구되는 새로운 도전과제가 나타나고 있습니다. 그 예로서 로봇은 더 이상 특정 분야의 전문가가 아니라 폭넓은 분야에 범용으로 사용할 수 있어야 합니다. 이런 요구를 만족시키기 위해 로봇에서는 직관적 조작이 가능하고 강력한 성능, 속도 및 확장성도 보장되어야 합니다.

이에 자동화 솔루션의 글로벌 선도 기업 KUKA는 새로운 운영 체제 iiQKA.OS 및 관련 iiQKA Ecosystem을 출시하게 되었습니다. 이 시스템은 직관적이고 빠른 시운전 및 확장을 보장하며 이와 동시에 직관적인 고속 운영이 가능합니다. 고도화된 자동화 환경과 직관적 조작을 통해 핸들링 및 프로세스 속도가 현저하게 개선됩니다.

안정적이고 일관적인 개방형 인터페이스가 탑재된 로봇 시스템은 다른 인더스트리 4.0 적용 영역에 쉽게 통합시킬 수 있습니다.

당사의 신형 운영체제 iiQKA.OS는 로봇 시스템의 안정적인 연결성을 보장합니다.

Artificial Intelligence of Things: 미래의 중심에 선 AI

사물 인터넷의 인프라는 인공지능 기술을 통해 점점 더 확장되고 있습니다. 이런 이유에서 “사물 인공지능”(AIoT)의 중요성이 부각되고 있습니다. KUKA 자회사 Device Insight는 스웨덴의 AI 전문 기업 Sentian과 함께 바로 테마에 대한 연구를 진행하고 있습니다. 이 프로젝트의 목표는 산업 제조 공정의 인텔리전트 오토메이션을 더욱 개선하고 미래에 효율성 및 품질을 극대화하는 것입니다. 인더스트리 4.0의 미래와 KUKA의 혁신 프로젝트에 대한 자세한 내용은 여기에서 확인할 수 있습니다.