Industry 4.0 협동 로봇의 역할

협동 로봇의 정의

명칭에서 볼 수 있는 것처럼, 협동 로봇은 제조 현장에서 사람과의 협동을 진행하도록 설계됐다.  같은 협동 로봇에 관한 초기 연구 및 표준화 작업에서는 로봇이 인간과 함께 작업할 수 있도록 지원한다는 목표와 함께 작업자의 안전을 보장하는 조치가 강조된다.

유니버설 로봇은 협동 로봇을 개발할 때, 프로그래밍의 용이성·경량 설계·구축 유연성이 중요하다고 판단했다. 이에 유니버설 로봇은 자사가 제작한 협동 로봇의 비전을 ‘공장 근로자가 도구로 사용할 수 있는 로봇’으로 설정했다.

유니버설 로봇은 협동 로봇 제품으로 2008년에 ‘UR5’를, 2012년에 ‘UR10’을, 2015년에는 탁상용인 ‘UR3’를 출시했다. 유니버설 로봇이 협동 로봇 시장의 문을 열자, 다른 로봇 제조업체들이 속속 협동 로봇 시장에 진입했는데, 이로 인해 2017년 중반에는 40여 개의 업체가 자신들이 제작한 협동 로봇을 선보이기에 이르렀다.

한편, 유니버설 로봇은 자사가 생산하는 협동 로봇을 △ 소형 로봇 팔로만 구성된 로봇 △ 사람과 함께 작업하는 데 문제가 없어 보호 펜스가 필요 없는 로봇 △ 일반 운용자가 쉽게 프로그래밍·구축·재배치할 수 있는 로봇 △ 운용자가 도구로 활용할 수 있는 로봇 △ 업체가 구축한 자체 자동화 공정에 대한 제어를 유지할 수 있도록 돕는 로봇으로 정의했다.

이 때문에 종종 유니버설 로봇이 생산하는 협동 로봇이 근로자가 없는 완전 자동화된 환경에 적용되기도 하지만, 로봇과 운용자가 협동해 할당된 작업을 완료한다는 주된 용도를 벗어나지는 않는다.

Industry 4.0과 협동 로봇의 역할

대부분의 협동 로봇은 Industry 4.0에 알맞은 설계 원칙을 준수한다. 협동 로봇은 내장 컴퓨터를 장착하고 있어, 상호 운영을 지원하고, 다양한 공장의 IoT에 적용 가능하다. 이에 더해 협동 로봇은 분석과 모델링 등을 위한 데이터를 수집하고, 이를 다른 시스템으로 전달할 수 있는 능력을 지니고 있어, 제조업체의 정보 투명성을 높일 수 있다.

또한, 협동 로봇은 운용자의 도구인 동시에 의사결정의 분산화를 지원하며, 소프트웨어 업데이트와 자체 프로그래밍 기능을 통해 계속해서 진화하는 디지털 제품의 특성도 지니고 있다. 이처럼 Industry 4.0 고유의 호환성을 넘어서는 협동 로봇은 기존의 산업용 로봇을 도입할 수 없는 업체가 공정 자동화를 시작하는 데 기여한다.

중소기업은 협동 로봇을 채택해 오래된 공장을 턴키 방식의 Industry 4.0 시설로 전환할 수 있는데, 최근 들어 개발도상국에 위치한 다양한 규모의 업체들이 협동 로봇 도입에 적극 나서고 있다. 이외에도 협동 로봇은 이전에는 자동화되지 않았던 공정을 구축하는 데도 적합한데, 이 같은 특성은 협동 로봇을 도입한 업체들이 최신 자동화 기술을 갖추는 데 도움을 줄 수 있다.

Industry 4.0과 관련해 협동 로봇이 전하는 메시지

Industry 4.0 시대에서는 공장 근로자의 가치가 약화될 수밖에 없다. 그 이유는 공장 근로자를 ‘매일 같은 일을 반복적으로 수행하는 사람’으로 정의하기 때문인데, 이는 인간을 로봇으로 대체하는 중요한 근거로 작용한다. 그런데 유니버설 로봇은 로봇의 정교함과 정밀성이 향상된다 하더라도, 인간만이 통찰력과 부가 가치 능력 등을 갖출 수 있다고 믿고 있다.

실제로 협동 로봇을 비롯한 로봇은, 인간이 자신의 판단에 근거해 수행하는 창의적인 업무에 있어서 한계를 보일 수밖에 없다. 이 때문에 Industry 4.0 시대 하에서도 인간과 로봇이 협동하는 환경이 근로자를 대체하기 위해 로봇을 구축하는 환경보다 더 높은 생산성을 보여줄 수 있을 것으로 보인다.

한편, Industry 4.0의 또 다른 한계는 공정의 소유권과 공정을 관리하는 데 필요한 지식과 관련돼 있다. Industry 4.0의 환경 하에서는 대개 외부 컨설턴트가 자동화 시스템을 설계·감시·관리하게 된다. 하지만 오늘날에는 시장 접근성과 함께 공정 지식 가용성이, 업체가 제조 현장을 선정할 때의 주요 판단 기준으로 작용해 저비용 노동을 대체하고 있다.

이는 업체가 자동화 시스템 관리를 외부자에게 위탁한다고 해서, 시간과 비용만 지출하는 것이 아님을 시사한다. 결국 공장은 시장이 요구하는 인간만의 지식도 잃게 되는데, 이 같은 상황 속에서도 협동 로봇은 공장 현장에서 프로그램화·구성·제어된다. 이로 인해 협동 로봇을 선정하는 기업은 자동화 공정에 관한 소유권과 그 공정을 관리하는 데 필요한 가치 있는 지식을 유지할 수 있다.

Industry 4.0의 또 다른 핵심은 인터넷 연결성인데, 이는 대량 맞춤형 제품 생산이라는 새로운 트렌드가 자리를 잡는 데 기여한다. 그런데 시장 조사 결과에 의하면, 소비자들은 대량 맞춤형 생산도 좋아하지만, 더 많은 것을 요구하고 있다. 소비자는 자신을 표현할 수 있는 ‘휴머니즘’을 내재한 제품과 서비스, 경험과 함께 대량 개인화 생산을 갈망한다. 이와 관련해 유니버설 로봇은 사람을 협동 로봇의 중심으로 설정했는데, 이는 Industry 4.0 이후의 시대를 대비하는 데 유용하게 쓰일 것이다.

결론

Industry 4.0은 공장 자동화 기술의 비약적인 발전을 야기한다. 이 때문에 일반적인 로봇, 특히 로봇 자동화 진화 과정 속에서 협동 로봇의 탄생을 분리하는 일이 불가능하게 됐다. 협동 로봇은 근본적으로 협동을 지향하는 솔루션이기에, Industry 4.0으로 인한 인간 근로자 감소와 같은 한계를 지적하면서, 그 대안으로 협동의 중요성을 강조하고 있다.

자료 제공 : 유니버설 로봇