직접 답변: 하나의 로봇을 공유하는 기계 관리 작업에서 로봇 팔의 속도는 제약 조건이 되는 경우가 드뭅니다. 로봇 팔은 고정되어 있으므로 기계 간 간격, 방향 및 적재 포트 높이가 모든 작업대에 접근 가능한지 여부를 결정합니다. 그 후에는 기계가 작업 속도를 좌우합니다. 더 빠른 로봇 팔이라도 절단 작업이 완료될 때까지 기다려야 하고, 안전 펜스가 작업자가 부품에 접근하는 방식을 결정하기 때문입니다.
누구를위한 것인가 : 이 가이드는 하나의 로봇 팔을 여러 기존 기계에 공유하는 것이 사업 타당성 분석에 기반하는 경우, 두 대 이상의 기계에 로봇 한 대를 투입하는 방안을 고려하는 생산 엔지니어 및 공장 관리자를 위해 작성되었습니다.
범위: 이 문서에서는 기계 배치, 대기 행동 및 울타리 접근이 공유 로봇 팔의 실현 가능성을 결정하는 요소와 각 판단에 필요한 추가 증거에 대해 다룹니다. 단, 그리퍼 설계 세부 사항, 기계 개조 전기 장치 또는 기계 내부의 절삭 공정은 다루지 않습니다.
로봇 속도가 제약 조건이 되는 경우가 드문 이유
하나의 로봇을 여러 대의 기계에 공유하는 것은 매력적인 사례이며, 계산상으로도 유리합니다. 로봇 팔 하나에 드는 비용을 한 대의 기계에 쓰는 대신 두세 대의 기계에 분산할 수 있기 때문입니다. 보통 이러한 관점에서 연구가 시작되지만, 아이디어를 검증하기에 적절하지 않은 지점인 경우가 많습니다.
참고 영상에서 로봇 팔은 안전 펜스 안쪽의 두 기계 위치 사이를 이동하며 각 위치에서 부품을 가져가고 놓습니다. 이 영상에서 가장 명확하게 드러나는 것은 움직임이 아니라 정지 상태입니다. 로봇 팔은 작업 과정의 대부분 동안 기계가 작동 중이므로 할 일이 없어 대기하고 있습니다.
그것이 바로 기계 관리의 일반적인 상황이며, 질문의 관점을 바꿔놓습니다. 유용한 질문은 로봇 팔이 모든 작업대에 닿을 수 있는지, 요청이 겹칠 때 누가 누구를 기다려야 하는지, 그리고 울타리로 둘러싸인 후에도 사람들이 어떻게 기계에 접근할 수 있는지입니다.
에 따르면 ISO 10218-2 : 2025이 평가는 로봇 자체보다는 로봇 애플리케이션에 적용되는 것으로, 이러한 셀들이 상업적으로 실패하는 방식과 일치합니다. 로봇 팔이 느려서 실패하는 경우는 드뭅니다. 기계에 접근할 수 없거나, 두 기계가 동시에 작업을 완료하거나, 일상적인 작업이 출입이 제한된 절차가 되어버리는 등의 이유로 실패하는 경우가 많습니다.
도달 거리가 사이클 시간보다 우선합니다.
고정형 로봇 팔은 고정된 작업 공간을 가지며, 해당 팔이 연결된 모든 기계는 그리퍼가 실제로 사용할 수 있는 자세로 로드 포트를 그 공간 내에 배치해야 합니다. 간격, 방향, 도어 개폐 각도, 포트 높이 모두 동일한 검사 대상이며, 칩 컨베이어, 냉각수 탱크, 제어 캐비닛, 팔레트 위치 등 작업 공간을 가로막는 모든 요소도 마찬가지입니다.
이러한 이유로 기계 조작을 위한 기계 배치 계획을 먼저 세운 후 나중에 인계하는 방식은 적절하지 않습니다. 기존 공장에서는 기계들이 이미 배치되어 있는 경우가 많으며, 작업 범위 점검 결과 기계 중 하나를 옮겨야 하거나, 공유 암 방식이 논의 중인 세 대의 기계 중 두 대에만 적용 가능하다는 결과가 나오는 경우가 종종 있습니다.
실제로는 실제 그리퍼의 작업 영역을 표시한 레이아웃 도면에서 도달 범위 검사를 수행하면 대부분의 문제를 단 몇 시간 만에 해결할 수 있으며, 이는 나중에 복구할 수 없는 유일한 단계입니다. 스테이션에 도달할 수 없는 경우, 후보 목록에 있는 어떤 로봇 팔도, 어떤 프로그래밍 작업도 그 문제를 해결할 수 없습니다.
기계가 속도를 정했다
일단 도달 거리가 결정되면, 대기 동작이 셀의 가치를 좌우합니다. 기계 처리 시간이 적재 및 하역 시간에 비해 길면 로봇 팔은 사이클의 대부분 동안 유휴 상태가 되므로 더 빠른 로봇 팔은 아무런 이점이 없습니다. 반대로 처리 시간이 짧으면 로봇 팔이 병목 현상이 되어 공유의 필요성이 약해집니다.
기계 관리에서 애매한 중간 경우는 처리 시간이 비슷한 기계들의 요청이 동시에 도착하는 경우입니다. 이때 셀에는 대기열 규칙과 아직 갈 곳이 없는 부품을 보관할 공간이 필요합니다. 이는 로봇 문제라기보다는 버퍼링 및 시퀀싱 문제이며, 사양서보다는 처리 시간, 적재 및 하역 시간표를 통해 해결할 수 있습니다.
에 따르면 ISO 13849-1 : 2023제어 시스템의 안전 관련 부품은 평가된 위험도를 기반으로 도출된 성능 수준에 맞춰 설계되므로, 로봇 팔과 각 기계 간의 연동 체계는 시운전 단계가 아닌 본 논의에서 다뤄야 합니다. 해당 표를 작성하는 것이 공유 로봇 팔 설계안을 가장 빠르게 검증하는 방법입니다. 일반적으로 이 표를 통해 기계들이 서로 충분히 보완적이어서 로봇 팔을 원활하게 공유할 수 있는지, 아니면 충돌이 잦아 셀에 완충 공간이 필요한지 여부를 알 수 있으며, 이는 설계안에서 예상했던 비용과 설치 공간을 변경하게 됩니다.
의사결정표: 공유형 레이아웃의 장점
이 표는 레이아웃과 처리 시간만으로 정당화될 수 있는 범위와 공급업체가 추가로 제시해야 하는 증거를 비교하여 보여줍니다.
| 신청서에서 발췌한 증거 | 선택은 그것을 정당화합니다 | 당신이 여전히 빚지고 있다는 증거 |
|---|---|---|
| 긴 기계 가공 시간, 짧은 적재 및 하역 시간, 안정적인 부품 혼합 | 하나의 공유된 팔이 그룹 전체에 서비스를 제공하며, 속도보다는 도달 거리에 따라 크기가 결정됩니다. | 실제 그리퍼를 사용하여 모든 적재 포트에서 도달 거리 확인을 하고, 문을 열어 충돌 여부를 검토합니다. |
| 기기 간 처리 시간이 유사하고, 동시 요청이 빈번하게 발생합니다. | 공유 암과 버퍼 위치 및 명시적 큐잉 규칙 | 기계별 처리, 적재, 하역 및 허용 대기 시간을 포함하는 시간표 |
| 허용 가능한 팔 위치의 작업 범위 밖에 있는 기계 하나 | 해당 기기를 다른 곳으로 옮기거나 공유 그룹에서 제외하는 방법이 있습니다. | 이전 비용이 명시된 배치도 연구 및 비용 절감 사례 재산정 |
| 교대 근무 시간 동안 기계에 대한 빈번한 수동 개입이 필요합니다. | 울타리로 둘러싸인 진입로는 일상적인 작업 방식을 변경하므로, 팔걸이 선택 전에 접근로 설계를 먼저 해야 합니다. | 정지 및 재시작 조건을 포함한 입력 절차와 교대 근무별 입력 횟수 |
울타리가 세워지면 접근 방식이 바뀝니다.
영상에서 보이는 것처럼 안전 펜스가 로봇 팔과 로봇 팔이 연결된 기계들을 둘러싸고 있습니다. 이러한 경계는 필수적이며, 사업 타당성 분석에서는 거의 언급되지 않는 방식으로 일상적인 작업 방식을 변화시킵니다. 펜스가 설치되기 전에는 봉재 적재, 인서트 교체, 칩 제거, 치수 확인 등이 일상적인 작업이었지만, 설치 후에는 각 작업마다 문과 정지 장치를 거쳐야 합니다.
에 따르면 ISO 12100:2010위험 감소는 경비 단계가 아닌 설계 단계에서 시작되며, 접근성은 바로 프레임 설계에서 다루어야 할 핵심적인 문제입니다. 어떤 작업은 울타리 밖에서, 어떤 작업은 울타리 안으로 들어가야 하는지, 그리고 각 작업마다 장비 가동 중지 시간은 얼마나 되는지 등은 설치 후가 아니라 레이아웃 논의 단계에서 결정해야 합니다.
선발 과정에서 이 부분을 명확히 하는 것이 중요합니다. 왜냐하면 매장마다 답변이 너무나 다르기 때문입니다. 일주일에 두 번 들어가는 작업 구역과 교대 근무 시간 동안 여러 번 들어가는 작업 구역은 배치도상으로는 똑같아 보이지만 실제로는 전혀 다릅니다. 이러한 차이 때문에 작업자가 해당 작업 구역에서 일하게 될지, 아니면 그 주변에서 일하게 될지가 결정되는 경우가 많습니다.
영상이 증명하는 것과 증명하지 못하는 것
참고 영상은 시각적인 작업 과정을 보여줍니다. 6축 로봇 팔 하나가 두 기계 위치 사이의 안전 펜스 안에서 작동하며, 그리퍼를 이용해 부품을 이송하고, 부품 랙과 제어 캐비닛이 그 안에 있습니다. 이는 작업 과정에 대한 관찰 가능한 사실들입니다.
이는 사이클 시간, 활용률, 처리량 또는 공유 암이 창출하는 투자 회수율에 대해서는 아무것도 증명하지 못합니다. 이러한 요소들은 자체 장비의 처리 시간과 부품 구성에 따라 달라지며, 어떤 비디오도 이를 제공하지 않습니다. EVST는 견적을 비교할 때 인상이 아닌 동일한 근거를 바탕으로 비교하도록 하기 위해 이러한 기준을 명시적으로 규정하고 있습니다.
그러한 분리는 남은 작업을 명확하게 보여줍니다. 영상 촬영 후 남은 작업은 도달 범위 확인, 일정표 및 접근 계획이며, 이러한 세 가지 결과물은 공동 작업 제안서가 승인 기준에 합의하기 전에 반드시 포함해야 하는 필수 요소입니다.
문의 내용에 무엇을 적어야 할까요?
기계의 종류, 적재 포트 위치 및 높이, 도어 작동 방식, 그리고 각 기계가 공유 로봇 팔에 필요한 신호를 공급할 수 있는지 여부를 명시하십시오. 각 기계의 처리 시간, 적재 및 하역 시간, 그리고 기계들을 거쳐 처리되는 부품 종류도 추가하십시오. 이 시점에서 더 광범위한 자동화 방안이 중요해집니다. 공유 로봇 팔은 다른 자동화 옵션들과 함께 고려되어야 하기 때문입니다. 로봇 기계 관리 개요 케이스, 전용 로더 또는 제작 측면에서의 자동 용접 시스템 솔루션.
그런 다음 공급업체가 아직 입증해야 할 사항을 명시하십시오. 실제 그리퍼를 사용한 모든 적재 포트에서의 도달 거리 확인, 동시 요청을 고려한 시간 연구, 그리고 진입 빈도 및 정지 조건을 포함한 접근 계획이 필요합니다. 공유 로봇 팔은 칩 컨베이어, 냉각수 탱크 및 팔레트 위치와 공간을 공유해야 하므로 장애물이 표시된 평면도를 추가하고, 펜스로 둘러싸인 작업 공간 대신 협업 로봇 작업장을 고려 중인지 여부를 명시하십시오. 협업 로봇 작업장을 고려할 경우 접근 관련 답변이 완전히 달라지기 때문입니다.
자주하는 질문
로봇 한 대가 몇 대의 기계를 관리할 수 있나요?
일반적인 숫자는 없습니다. 모든 로드 포트가 하나의 작업 공간 내에 있는지 여부와 기계들이 동시에 암을 요청하는 빈도에 따라 달라집니다. 길고 상호 보완적인 처리 사이클을 가진 두 대의 기계는 하나의 암을 무리 없이 공유할 수 있지만, 유사하게 짧은 사이클을 가진 세 대의 기계는 종종 공유하기 어렵습니다.
로봇 속도가 빨라지면 작업 주기가 개선될까요?
일반적으로는 그렇지 않습니다. 기계 처리 속도가 적재 및 하역 속도에 비해 느린 경우, 로봇 팔은 이미 대기 상태에 놓이게 되며, 더 빠른 로봇 팔은 단순히 더 오래 기다려야 합니다. 속도는 로봇 팔이 병목 현상을 일으키는 경우에만 중요하며, 바로 이 경우가 로봇 팔 공유의 필요성을 약화시키는 요인입니다.
감옥에 울타리를 치면 어떤 변화가 생길까요?
일상적인 작업은 출입이 제한된 구역에서 이루어집니다. 재고 적재, 공구 교체, 칩 제거 및 치수 검사는 모두 문을 통과해야 하며, 각 출입 시마다 로봇 팔과 기계가 멈춥니다. 선별 작업 중에 교대 근무 시간 동안 이러한 출입 횟수를 세면 작업자가 출입을 피해 작업하는 구역을 만들지 않아도 됩니다.
해당 영상이 우리가 얻을 수 있는 활용도를 보여주나요?
아니요. 이 영상은 펜스 내부의 두 기계 위치 사이에서 부품을 옮기는 로봇 팔을 보여주는 것입니다. 활용률과 투자 회수 기간은 생산 시간과 부품 구성에 따라 달라지므로, 영상에서 보는 것보다는 직접 계산해야 합니다.
신청서 검토를 위한 프로젝트 입력 자료
다음 정보를 보내주시면 공유 팔 케이스를 추정하는 대신 확인할 수 있습니다.
- 적재 포트 위치, 높이 및 도어 작동 방식을 포함한 기계 목록
- 기계별 처리 시간, 적재 및 하역 시간, 그리고 기계 전반에 걸친 부품 구성
- 장애물, 수납장 및 팔레트 위치가 표시된 평면도
- 각 기계가 제공할 수 있는 인터페이스 신호와 개조가 필요한 신호
- 근무 시간 동안 직원들이 기계를 얼마나 자주 사용해야 하며, 어떤 이유로 사용해야 하는가?
여러 대의 기계에 하나의 로봇을 사용하는 것을 고려하고 있다면, 적재 포트 형상, 처리 및 취급 시간, 장애물이 표시된 평면도, 사용 가능한 인터페이스 신호, 그리고 작업자가 기계에 접근해야 하는 빈도를 포함한 기계 목록을 보내주십시오. 그러면 로봇 팔 속도가 아닌 도달 거리, 대기 시간, 접근성을 기준으로 제안서를 테스트할 수 있습니다. 관련 자료: 자동 용접 시스템 솔루션, 협동 로봇 제품군.