반도체 제조 현장의 운송 최적화 솔루션 자율 지능형 로봇 AIV

OMRON

가전 제품, 자동차 및 반도체 제조 분야의 물자 운송 현장은 매우 복잡하다. 예를 들어, 소량의 혼합된 반도체 생산을 가능하게 하려면 웨이퍼 카세트를 정확한 타이밍으로 복잡한 순서에 따라 운송돼야 한다. 이러한 품목을 운반하는 작업은 번거롭고, AGV로 프로세스를 자동화하는 것도 공간 활용 및 조정과 관련된 수많은 문제로 인해 부적절한 것으로 입증되었다.

Omron의 모바일 로봇은 AGV로 인한 장애물로부터 충돌없이 전자 및 반도체 재료 운송을 자동화하는 방법을 제시한다. 이 모바일 로봇은 움직임을 제어하는 데 필요한 안내 스트립이 없기 때문에 AGV로 간주되지 않는다. 혁신적인 소프트웨어를 사용하여 목적지까지 가장 짧은 경로를 따라 동적 환경을 통해 자체 탐색할 수 있기 때문에 "AIV(자율 지능형 차량)"이다. 공간 효율적이고 정확한 정해진 시간에 물자를 전달할 수 있다. 처리량을 높이고 비용을 절감하며 노동력을 최적화한다.

본문은 다음의 주제에 대한 설명이다.

• 자율 지능형 차량 및 Omron LD 시리즈의 특성

• AIV로서 공간을 절약하고 유연성을 향상시키는 방법

• AIV로서 운행을 보다 안정적으로 만들고 철저한 추적을 가능하게 하는 방법

• AIV로서 인력을 최적화하고 안전을 개선하는 방법 • AIV 애플리케이션 최적화에서 시스템 통합 업체의 역할

자율 지능형 차량이란?

기존 자율 주행 차량은 전선, 레이저 비콘 또는 자기 테이프와 같이 공장 현장에 추가된 정확한 경로를 따라 이동하는 반면, 자율 지능형 차량은 자체 탐색 소프트웨어를 사용한다. AIV는 기존 AGV에서 불가능했던 계획되지 않은 장애물을 센서를 사용하여 지능적으로 탐색한다.

창고, 유통 센터 및 제조 시설 전체에서 상품을 운반하는데 이상적인 LD시리즈라고도 하는 Omron의 AIV(LD 모바일 로봇)는 하루에 최대 19시간의 런타임을 제공하며 처리량을 높이고 정지 시간을 줄이며 오류를 제거한다. 물자 추적성을 개선할 뿐만 아니라 직원이 복잡한 기술이 필요한 작업에만 집중할 수 있게 해준다.

LD 플랫폼의 Enterprise Manager를 사용하면 최대 100대의 개별 로봇이 동시에 작업할 수 있다. 이 특정 네트워크 어플라이언스는 AIV의 활용도를 조정하고 최적화하는 동시에 전체 차량에 대한 추적 기능, 작업 할당 및 트래픽 제어를 제공한다. Enterprise Manager는 고객 MES와 통합되어 각 로봇이 적시에 적절한 장소에서 올바른 작업을 수행하도록 한다.

AIV는 공간을 절약하고 설치 비용을 절감한다

LD 모바일 로봇은 공장내 특정 경로로만 이동하는 것이 아니기 때문에 AGV보다 효과적으로 서로를 탐색하여 물류 혼잡을 줄이는 데 도움이 된다. AGV는 일반적으로 서로를 통과하기 위해 자기 테이프로 구성된 특정 "대피 구역"이 필요하지만 AIV는 대피 구역이 필요 없는 동일한 공간을 자율적으로 통과할 수 있다. 이는 AIV가 좁은 공간에서 효과적으로 작동하고 공간 활용도를 극대화하는 데 도움이 된다는 것을 의미한다.

한 자동차 부품 전자 제조업체는 전자 재료를 보관 영역에서 SMT 라인으로 운반할 목적으로 자기 유도 AGV 시스템을 Omron의 모바일 로봇으로 대체하여 공장 활용도를 크게 향상시킬 수 있었다. 로봇은 빈 컨테이너를 회수하는 동안, 컨베이어 근처의 보관 위치에 있는 컨테이너를 꺼내어 SMT 라인 끝의 스토커에 운반한다. LD 로봇은 사전 계획된 프로그래밍 없이 공간을 절약하고 설치 비용을 절감하며, 통과할 때 잠시 우회 영역에 들어가면 되기 때문에 다른 운송 프로세스를 방해하지 않는다.

좁은 통로 뿐만 아니라 교통량이 혼잡한 지역에서도 자재를 운송할 수 있는 AIV는 제조업체가 납품 지점이 지속적으로 변경되는 레이아웃을 지원한다. 또한 Omron 모바일 로봇은 컨베이어와 같은 기존의 자재 운반 메커니즘을 보완한다. 플로어 마그넷 및 내비게이션 비콘과 같은 공장의 변경이 필요하지 않으므로 다른 운송 전략에 비해 비용을 최대 15%까지 절약할 수 있다.

Omron LD 로봇은 온보드 레이저 외에도 Acuity localization을 사용하여 로봇이 자주 변동되는 환경에서 작동할 수 있도록 한다. Acuity는 천장 등을 식별하고 "조명 맵(light map)"을 "플로어 맵(floor map)"과 겹치게 한다.

AIV는 생산성, 유연성 및 추적성을 향상시킨다

제어된 모바일 로봇은 픽업 및 하차 위치를 전략적 그룹으로 묶어 작업 일정을 지능적으로 구성할 수 있다. 휴식을 취하지 않고 적시에 적절한 장소로 제품을 운반할 수 있는 AIV는 배송 누락 및 사고로 인한 계획되지 않은 운영 시간을 최소화한다. 이는 웨이퍼 카세트를 복잡한 순서로 운반해야 하는 반도체 생산에 특히 중요하다. 이러한 프로세스의 복잡성으로 인해 일부 반도체 제조업체는 작업에 필요한 재료를 스테이션에서 스테이션으로 운반하도록 선택한다.

이러한 프로세스를 지능적으로 자동화하면 얻을 수 있는 이점은 매우 크다. 한 특정 제조업체는 200mm 팹에서 사람이 운영한 재료 운송 시스템을 LD 모바일 로봇을 사용하는 자동화 솔루션으로 교체하기로 결정했다. AIV는 하이믹스 생산을 크게 향상시키고 리드 타임을 단축하며 재고를 줄였다. 메모리 등 양산 제품이 300mm 공장으로 이전됨에 따라 200mm 공장에서 맞춤형 대규모 통합 (LSI) 등 소규모 생산이 이루어졌다.

또 다른 주요 반도체 제조업체는 LD 모바일 로봇을 사용하여 스퍼터링 기계의 예정된 유지 관리를 지원하기 시작했다. 스퍼터링 장비에서는 대상 물질을 주기적으로 청소하거나 교체해야 한다.

매주 청소 및 매월 교체가 권장되어 두 경우 모두 장비를 열어야 한다. 실행중인 특정 프로세스에 따라 대상이 변경되기 때문에 AIV 솔루션은 Enterprise Manager 기능을 사용하여 제조업체의 자체 시스템과 상호 작용하는 유연한 처리 시스템을 제공한다.

생산성과 유연성을 향상시키는 것 외에도 LD 모바일 로봇은 공정 전반에 걸쳐 실시간 데이터를 캡처할 수 있기 때문에 자재 흐름 추적성을 개선하는 데 도움이 된다. 작업이 특정 로봇에 할당될 때마다 시스템에 반영되고 로봇의 움직임도 추적된다.

이 데이터를 분석하면 제조업체가 시스템의 전체 작동에 대한 통찰력을 제공하고 개선할 수 있는 부분을 지적해줄 수 있다.

인력을 최적화하고 안전을 개선하는 AIV

반복적인 오류가 발생하기 쉬운 작업을 처리함으로써 탐색 로봇은 오류 가능성을 줄이고 작업자는 인간의 독창성이 필요한 활동을 수행할 수 있도록 한다. 또한 AIV는 반도체 제조 공장을 오염으로부터 보호한다. 한 반도체 제조업체는 Omron의 모바일 로봇 구현 덕분에 작업자를 다른 작업에 할당할 수 있었다. 신입 사원은 더 이상 로봇이 수행하는 프로세스에 대해 교육을 받을 필요가 없게 됐다.

노트북, 태블릿 및 휴대폰 용 액정 디스플레이(LCD) 패널 및 유기 발광 다이오드(OLED)를 생산하는 글로벌 제조업체는 AIV를 사용하여 버퍼링 영역에서 셀 스테이션으로 재료 트레이를 수동으로 이동하지 않게 되었다. 로봇이 하루에 무게가 40kg인 40개의 트레이를 운반해 줌으로서 직원은 다른 작업을 수행할 수 있었다.

AIV는 무거운 물건을 들어 올리거나 충돌 또는 기타 작업장 위험으로 인해 발생할 수 있는 사고를 예방하는 데 도움이 된다. LD 로봇이 스퍼터링 기계 유지 보수를 지원한다. 스퍼터링 기계의 유지 관리에는 장비 내부와의 직접적인 접촉이 포함되며 감전, 끼임 등의 위험이 따른다. 자재 운송을 자동화함으로써 작업자는 더 이상 위험한 공정을 처리할 필요가 없다.

자재 운송을 자동화하기 위해 Omron의 모바일 로봇을 설정할 때 LD 플랫폼에 대해 심도 있는 경험을 가진 시스템 통합업체(SI)가 도움을 줄 수 있다. SI는 매우 짧은 시간에 공장 요구에 맞는 시스템을 설계할 수 있으므로 설계 및 엔지니어링에 대한 상당한 노력을 절약할 수가 있다. 위의 몇 가지 예에는 시작 단계부터 숙련된 통합업체가 관여했으며 라우팅 및 작업 할당 시뮬레이션이 솔루션 성공의 핵심이었다.

요약

Omron의 자율 지능형 솔루션은 가전 제품 및 반도체 산업의 제조업체에게 상당한 이점을 제공한다. 유연하고 신뢰성이 높은 시스템으로 자재 운송 요구를 자동화함으로써 LD 플랫폼은 효율적인 바닥 공간 활용, 강력한 추적성, 인력 최적화 및 직원에 대한 위험 최소화를 보장한다.

Enterprise Manager와 결합하면 최대 100대의 LD 모바일 로봇이 제어된 방식으로 작동하여 요구 사항이 변경되는 경우에도 다양한 워크스테이션에 적시에 물자를 운송, 전달할 수 있다.

자료 제공: OMRON(www.automation.omron.com