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인더스트리 4.0 시대에는 최대 용량 활용과 자원의 결핍을 최소화해야 하므로 변환식 솔루션이 필요합니다. Matrix-Produktion은 설정 가능한 생산 셀, AGV(Automated Guided Vehicle)를 활용한 부품 및 툴 운반, 물류와 생산의 분리로 중요한 경쟁력 요소가 될 수 있습니다.
인더스트리 4.0 시대에 계속된 개별화는 생산의 판도를 바꾸고 있습니다. 변화무쌍한 시장 때문에 적은 양을 경제적으로 수익을 낼 수 있게 생산하는 것이 더욱 중요해지고 있습니다. 증가하는 제품의 버전과 모델 수를 다양한 개수로 생산하는 것이 점점 중요한 해결과제로 자리잡고 있습니다. 이는 자동차산업 분야의 경우를 예로 들면 개별화 정도를 높임으로써 해결할 수 있습니다.
미래에는 Matrix-Produktion의 플랜으로 고도로 변환이 가능하고 전체 공정 과정과 연동된 산업 규모의 생산설비를 실현하게 될 것입니다. 이러한 설비는 제품 타입 변동시 ‘즉시’ 자동적으로 변환됩니다. 별도의 대기시간이나 생산중단이 필요하지 않습니다. 이를 통해 인더스트리 4.0의 근본적인 통합 요소로서 개별화된 제품군의 생산도 산업적 대량생산의 측면에서 제한 없이 실현 가능할 것입니다.
Matrix-Produktion은 범주화, 표준화된 생산 셀에 기초합니다. 이는 거의 임의로 정한 수대로 그리드에 정렬됩니다. 모든 셀에는 제품에 구애받지 않는 기기와 특정 제품 생산을 위한 기본 기능이 탑재되어 있습니다.
셀 내부에서는 조립 부품의 보관을 위한 턴테이블과 툴 보관대 및 각각의 공정을 수행하는 로봇이 있습니다. 이러한 생산 셀은 구체적인 공정을 위한 추가 설비로 개별 상황에 맞게 확장될 수 있습니다. 용접, 접합, 천공, 납땜 및 클린칭 등 거의 모든 공정이 통합될 수 있습니다.
조립 부품 및 툴의 운반은 AGV(Automated Guided Vehicle)를 통해 이루어집니다. AGV는 SLAM 네비게이션 알고리즘의 도움으로 개별 셀에 대한 경로를 설정합니다. 셀에 도착하면, 로봇이 조립 부품을 집어갑니다.
다음으로 Jigless-Bodyshop-Technologie와 같은 지능적인 로봇 기술 기반의 프로그램을 통해 이 부품들이 조립됩니다. 이때 한 로봇이 한 부품을 잡으면, 두 번째 로봇이 다른 부품을 잡습니다. 두 부품이 한 형태로 고정되면 ‘프로세스 로봇’이라고 불리는 세 번째 로봇이 마침내 용접을 합니다.
조립 부품의 보관은 창고에서 이루어집니다. 반면 각 타입별 툴의 경우 툴 스토어에 보관됩니다.
자동 운전식 AGV는 다양한 조립 부품이나 툴을 개별 조정되는 LAM(화물적재기기)을 통해 집어올리고 운반할 수 있습니다. Matrix-Produktion에서는 물류 공정과 생산이 분리됩니다. 이는 바로 인더스트리 4.0의 핵심적인 요구사항입니다. 이러한 설계 아래 변동적인 부분 물류 설비로 피크 가동시 언제나 유연하게 다른 셀을 전환하여 활용할 수 있습니다.
또한 추가적인 셀을 연결시키거나 공정 상에서 셀을 분리하는 것도 가능합니다. 이때에도 밸류 체인은 끊어지지 않습니다. 물류는 소프트웨어를 통해 생산체계와 논리적으로 연결되어 있습니다.
고도의 유연성으로 설계된 Matrix-Produktion으로 KUKA는 산업 제조 분야에서 인더스트리 4.0의 요구사항들을 일관되게 충족시키고 있습니다
