디지털 가전이나 차재 디바이스 등의 전자부품 시장은 앞으로 더욱 확대될 것으로 예상되고 있으며, 요구되는 기술도 더욱 다양화될 것으로 생각된다. 이와 같이 다양화되는 기술로서 회로나 소자 등의 박막에 패턴을 형성하는 패터닝 기술도 소형화․고밀도화가 요구되고 있다. 기존 기술로는 포토리소그래피에 의한 패터닝이 일반적이지만 박막 등을 사용한 센서 등에서는 소형화․고밀도화에 대응하기 곤란하며, 더구나 레지스트의 도포에서 에칭까지 많은 공정이 필요하고 환경에 대한 부담도 높다. 그래서 최근 레이저에 의한 패터닝이 주목받고 있다. 레이저 패터닝 기술은 포토리소그래피와 비교해 작업 공정을 집약할 수 있기 때문에 공수를 절감할 수 있고 드라이 프로세스가 되기 때문에 환경에 대한 부담도 억제할 수 있다. 그러나 현재의 레이저 패터닝 장치는 2차원 형상에만 대응할 수 있어 자유곡면 등의 3차원 형상에 대한 정밀 패터닝은 곤란하다. 그래서 일본전산머신툴에서는 3차원 형상 레이저 패터닝에 대한 높은 요구에 대응하기 위해 이미 장치화․판매하고 있는 단펄스 레이저를 채용한 미세 레이저 가공기 ‘ABLASER’의 기술을 활용해 레이저 패터닝 과제를 해결하는 동시에, 정밀 3차원 레이
앞 편에서 필자는 스마트 팩토리의 가장 중요한 특징 중 하나로 ‘유연성’을 꼽았다. 그리고 하나의 공정 라인에서 다양한 제품을 생산하는 ‘혼류생산’을 예로 들어 유연한 자동화 공정의 장점을 설명했다. 혼류생산의 핵심은 생산하는 제품이 바뀔 때마다 버튼 한 번만 누르면 전 공정이 자동으로 재구성될 수 있어야 하는 것이다. 하지만 수많은 하드웨어 기계장치가 복합된 생산라인에서 이런 기능을 구현하는 것은 쉬운 일은 아니다. 현재 유연한 생산 공정을 위해 도입한 수많은 로봇 시스템 또한 제품이 바뀔 때마다 오프라인으로 프로그램하여 경로를 수정할 수는 있지만 실시간으로 들어오는 제품에 따라 알아서 경로를 수정하지 못한다는 한계점이 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해서 ‘로봇 비전’ 기술이 꼭 필요하다. 로봇 비전이란 ‘비전(vision)’은 ‘눈, 시력, 시각’을 뜻하는 용어로, ‘로봇 비전’이란 ‘로봇의 눈’을 의미한다. 보통 로봇을 사용하기 위해서는 로봇의 움직임을 엔지니어가 일일이 미리 가르쳐 주어야 하는데, 이를 티칭(teaching) 작업이라고 한다. 하지만 로봇이 사람처럼 시각센서(카메라 또는 레이저)를 통해 환경이나 사물을 인식할 수 있게 되면, 작업 공
이더넷은 산업 프로세스 및 애플리케이션을 포함한 모든 수준의 엔터프라이즈에서 인기가 높아지고 있다. 기업 네트워크에서 흔히 볼 수 있는 스타 토폴로지보다 이더넷 링 토폴로지(Ethernet ring topologies)가 선호되는 다양한 산업용 애플리케이션이 있다. 링 네트워크는 고유한 단일 지점 내 결함성을 제공한다. 내장된 스위치 기술이 포함된 링 노드(Ring nodes)는 인프라 스위치의 필요성을 줄이고 네트워크 케이블을 단순화한다. 장치 레벨 링(DLR) 프로토콜은 링 기반 네트워크의 장애를 감지, 관리 및 복구하는 수단을 제공한다. DLR의 구현은 지원하는 네트워크 인프라에 특정 요구사항을 부과한다. DLR은 DLR 지원 네트워크에서 DLR 프로토콜을 지원하지 않는 장치의 사용을 본질적으로 배제하지 않는다. 레거시 장치 및 기타 고려 사항이 DLR 네트워크에서 이러한 장치의 사용을 자주 지시할 것으로 예상된다. 그러나 DLR 네트워크에서 이러한 장치를 사용하면 DLR 작동 및 성능에 상당한 영향을 미칠 수 있다. 이 글은 DLR에 대한 개요를 제공하고 DLR 프로토콜을 지원하지 않는 DLR 장치 및 기타장치로 구성된 DLR 네트워크를 구현하기 위한
고령화 사회, 인력 부족이 여러 곳에서 지적되고 있다. 전문적인 분석은 아니지만, 일본의 인구 동태 통계를 보면 고령자 비율은 증가하고 노동 생산 인구는 줄어들고 있음을 알 수 있다. 이러한 상황에서 생산성을 높이는 수단으로 로보틱스에 대한 기대가 높아지고 있다. 필자 등도 다양한 영역에서 로보틱스 사업을 추진하고 있다. 예를 들어 병원 내에서 약제 등을 배송하는 로봇 ‘HOSPI’, 사람의 이동을 지원하는 로보틱 모빌리티 ‘PiiMo’ 등 이동형 로봇을 사회에 구현해 왔다. 또한, 이동 로봇의 활약을 늘리기 위한 기초연구로서 이동 로봇에 탑재된 로봇암을 통해 밀집지에 존재하는 사람과 접촉하면서 이동하는 인파 속을 주행하기 위한 연구를 해왔다. 그러나 코로나19의 영향으로 자동화·효율화라는 시점뿐만 아니라 ‘비접촉’이라는 면에서도 로봇이 수행해야 할 역할이 증가하고 있다. 결과적으로 일본에서는 그다지 추진되지 않았던 서비스 로봇 등 인간 공존 로봇의 활용이 급격히 진행되어, 예를 들면 음식점에서 활용하는 배식 로봇은 일반화됐다. 이 글은 코로나19의 영향으로 사람이 활동하는 공간에서 사용되는 로봇의 위치가 어떻게 변화했는지에 대해 사례와 함께 설명하는 것이
변환 기술의 혁신을 바탕으로 로봇 설계를 변화시킬 수 있다. 오늘날의 통합 전력 모듈은 크기, 무게, 전력 설계 및 비용 효율에 대한 요구에 부응한다. 이는 로봇이 공장, 주거 및 상업 애플리케이션 부문을 벗어나 그동안 상상에만 그친 광범위한 새로운 분야로 진출하는 데 필요하다. 우리는 로봇이 우리 삶에 엄청난 이익을 가져다주는 전환점(tipping point)에 도달하고 있다. 일부 로봇은 레스토랑에서 주문을 받거나, 어떤 로봇은 보안 업무를 수행하고, 또 다른 로봇은 도면 레이아웃의 정밀도를 위해 건축 현장에서 작업을 하기도 한다. 로봇은 우리 주변의 모든 곳에 존재하고 있다. 그리고 이러한 로봇의 확산에는 오로직(OLogic, Inc.) 社의 기여가 크다. 오로직 社는... 캘리포니아주 샌타클래라(Santa Clara) 소재 전자기술 자문 회사인 오로직은 지난 15년 동안 전기, 기계 및 산업 공학적 지원과 소프트웨어 및 펌웨어 지원을 제공함으로써 클라이언트가 로봇 설계를 대규모 및 소규모로 시장에 도입하는 것을 도왔다. 여기에는 모바일 로봇의 범위, 기능 및 충전 용량을 결정하는 핵심 설계 고려사항인 전력-전자공학 통합에 관한 전문 지식이 포함된다.
5G 기술의 새로운 연결성과 경험이 소매업의 변화를 가져오고 있다. 5G 기술의 발전은 팬데믹 상황에서 소매업체가 겪어온 많은 과제를 해결할 수 있다. 특히, 모바일 네트워크 속도를 극적으로 향상시킴으로써 눈부신 혁신을 위한 기초를 다지고 있다. 네트워크는 원활한 옴니채널 경험을 제공하기 위한 소매업체의 노력에 중요한 역할을 하게 될 것이다. 소매업체는 더욱 심층적인 개인 맞춤형 경험을 창출하여 매출을 증대시킬 수 있다. 5G가 제공하는 효율성의 이점은 영업 이익을 향상시키는 효과도 가져온다. 테크놀로지 스냅샷 5G는 무선 네트워크의 속도와 응답성에 변혁을 가져올 새로운 모바일 통신 시대의 도래를 상징한다. 즉, 상당한 지연 시간 단축과 속도 향상으로 엄청난 수의 디바이스가 인터넷에 동시 접속할 수 있다. 사람들이 모든 것에 연결되면서, 소매업체는 경험이 중요한 새로운 혁신의 시대를 이끌어나갈 수 있다. 5G가 이끄는 강화된 연결성은 완벽에 가까운 데이터 및 정보 전달을 가능하게 해준다. 더 강력해진 네트워크는 운영 효율성을 향상시키고 원활한 쇼핑을 경험할 수 있는 다양한 이용 사례를 제공한다. 소매 산업에서 기대되는 4가지 혁신 사례는 다음과 같다. 1.
요즘 사회적으로 핫한 키워드는 친환경과 모빌리티다. 모빌리티는 움직이는 모든 수단을 칭함으로써 크게는 자동차, 작게는 개인용 전동 킥보드까지 두루 포함한다. 친환경과 모빌리티, 이 둘을 엮으면 자연스럽게 떠오르는 게 전기자동차(이하 전기차)다. 그래서인지 지난 1월에 열렸던 CES에서도 대세는 전기차였다. 사실 환경 문제에서 자동차는 대기오염, 소음, 진동 등의 교통 공해로 단골손님이다. 특히 대기오염 문제는 가장 큰 사회적 문제로, 미국에서는 생산된 지 5년 이상 되는 모든 차량은 매 2년에 한 번씩 의무적으로 자동차 배기가스 검사인 ‘Smoke Check’를 실시하고 있으며 검사가 통과되지 않거나 인증서를 차량에 붙이지 않으면 벌금을 무는 정책을 시행 중에 있다. 우리나라도 앞으로의 대세가 될 전기차의 개발 활성화와 도입 확대를 위해, 그리고 무엇보다 대기오염 해결을 위해 2011년부터 전기차 보조금 지급 정책을 이어오고 있다. 이러한 정부의 활성화 정책, 환경보호에 대한 사람들의 인식 변화, 그리고 전기차의 성능 개선이 오늘날 전기차의 인기로 나타난 것이 아닐까? 한국의 전기자동차 시장 현황 이미 글로벌 자동차 제조사에서는 모두 전기차를 생산하고 있으며
AI비전검사 전문기업 트윔이 2018년 첫 개발한 이래 짧은 시간 동안 다양한 산업군에 인공지능(AI)비전검사 장비를 구축했다. 기획 연재의 여섯 번째 성공사례로, 트윔이 진행했던 C사의 품질 검사를 위한 AI비전검사기 구축사례를 소개한다. C사 소개 1925년도에 설립된 C사는 건설 및 광산용 장비, 디젤 및 천연 가스 엔진, 산업용 터빈 및 디젤 전기 기관차 분야를 선도하는 글로벌 중장비 & 부품 제조 기업이다. 뿐만 아니라 ESG를 실천하는 기업으로 배기가스 배출이 적은 제품 개발과 적은 연료로 더 많은 흙을 옮기는 방법을 개발하는 등 자연과 미래를 위한 솔루션 개발에 꾸준히 투자하고 있다. 공정 환경 40여 종의 소형씰(50~150파이)이 투입, 클리닝, 측면+배면 검사, 상부 검사, 마킹, 배출로 구성된 공정 설비를 통해 주조된다. 검사 범위로는 소형씰의 상면 치수 측정(밴드갭, 내/외경), 외관 검사(이물, 스크래치, 크랙 등), 측면의 턱 두께, 전고, 각도 측정 등이며 최소 8가지의 품질 검사를 위해 검사원 10명 이상이 육안으로 검사를 진행하고 있었다. 앞서 언급했듯이, C사는 40여 개의 다양한 기종이 생산되는데 기종별 사이즈가 다름
사람은 목례나 악수와 같은 신체를 이용한 인사를 나눈다. 이러한 신체를 이용한 인사는 신체적 인터랙션(Interaction)으로 장소 공유, 대화 등의 커뮤니케이션, 협조 작업 등의 시작을 원활하게 한다. 사람은 이 신체적 인터랙션을 통해 서로의 신체적 리듬을 동조시키고 있다고 생각된다. 특히 악수나 포옹 등은 물리적인 접촉을 동반한 신체적 인터랙션으로, 서로의 피부를 접촉시켜 따뜻함을 느끼는 스킨십이다. 따라서 이러한 접촉을 동반한 신체적 인터랙션은 물리적인 거리를 0으로 하고, 심리적인 거리를 근접시킴으로써 서로 받아들일 수 있는 관계의 구축을 촉진하고 있다. 또한 사람과 로봇의 경우에도 로봇이 사람과 자연스러운 악수 등의 인사를 위한 신체적 인터랙션을 함으로써 동일한 효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 한편 정보 발신, 원격 커뮤니케이션 지원, 대화 상대 등으로 이용하는 커뮤니케이션 로봇의 실용화가 추진되고 있다. 이러한 커뮤니케이션 로봇은 신체를 가진 미디어로서 사람과 대화 등을 하고 있다. 이를 위해 커뮤니케이션 로봇은 몸짓·손짓, 고개 끄덕임 등의 커뮤니케이션 동작을 신체를 이용해 생성할 수 있으며, 보다 원활한 커뮤니케이션을 실현할 수 있다.
IT·OT 융합이 IIoT와 인더스트리4.0에 의해 추진됨에 따라 ODVA는 EtherNet/IP 및 기타 CIP 네트워크에 연결된 디바이스의 방어기능을 강화할 필요성을 인식했다. 이 추가된 접근방식은 심층적인 아키텍처의 최종방어 수준이다. 이것의 최종적인 목표는 벤더가 상호운용 가능한 EtherNet/IP 디바이스를 구축할 수 있도록 하는 것이다. 이런 디바이스는, 벤더가 자신을 방어할 수 있는 것과 그 디바이스 간의 통신 및 서드파티(해당 분야에 호환되는 상품을 출시하는 회사)와의 통신을 가능케 한다. 이 접근 방식은 ODVA의 사이버보안 EtherNet/IP 사양에 대한 향상된 CIP 보안을 통해 실현하고 있다. 소개 산업 자동화 네트워크는 원래 원격 I/O(Input/Output)장치의 배선을 단순화하고 배선비용을 절감하기 위한 수단으로 개발이 되었다. 시간이 지남에 따라 이러한 디바이스의 리모트 진단과 설정을 가능하게 하기 위해 이것의 접속이 진화했다. 산업 공통 프로토콜(CIP™/ Common Industrial Protocol/ODVA 핵심 프로토콜 평준화 소프트웨어)는 산업용 장치인 컨트롤러(controller/slave용), 액추에이터와 역시
스마트 팩토리는 무선통신 기술이 작동하기에 열악한 환경이다. 이 글에서는 Wi-Fi가 산업용 분야의 변화하는 요구를 충족하기 위해서 어떻게 진화하고 있는지 알아보고자 한다. Wi-Fi가 공장에 처음 도입됐을 때는 디바이스들을 서로 연결해주는 단순한 기능을 담당했다. 하지만 지금은 상황이 완전히 달라졌다. 십년 전 스마트 팩토리를 한산한 시장에 비유한다면 오늘날 스마트 팩토리는 손님들로 북적북적한 시장인 셈이다. 장소는 그대로인데 상황은 급격히 바뀌었다. 시장이 붐비듯 전파는 혼잡해졌으며 신호를 전송해야 하는 거리는 훨씬 더 길어졌다. 이처럼 변화하는 요구사항을 충족하기 위해, 무선 기술은 끊임없이 진화하고 있으며 Wi-Fi도 예외가 아니다. 이 글에서는 공장 디지털화가 어떻게 가속화되고 있으며 새로운 활용 사례들을 지원하기 위해서 Wi-Fi에 어떻게 부담이 가중되고 있는지 설명하고자 한다. 그리고 공장 디지털화와 새로운 활용 사례들이 전 세계 IP 트래픽의 45%와 무선 트래픽의 60~80%를 차지하는 무선 기술인 Wi-Fi에 어떠한 요구사항들을 가중하고 있는지에 대해서도 알아볼 것이다. Wi-Fi는 20년 전만 해도 최대 속도가 54Mbps에 불과했지만,
3D 프린터의 등장으로 금속 절삭가공의 수요는 감소할 것이라는 설도 있었지만, 현재 그러한 경향은 그다지 보이지 않는다. 여전히 금속가공에서는 절삭가공이 많이 이용되고 있다. 단, 그러한 가운데 가공 및 가공기에 요구되는 요건은 변화하고 있다. 그 하나가 최근의 트렌드인 IoT 등의 인터넷 대응이고, 또 다른 하나가 기상 측정 시스템에 대한 것이다(그림 1). 기상 측정 시스템 IoT 대응에 대해서는 주로 측정 결과를 외부 시스템으로 취득하고 싶다는 요구로, 측정 결과의 외부 출력 기능 자체는 예전부터 존재하고 있었지만 현재의 인프라 대응을 요구받고 있다. 예전에는 RS232C 경유로 외부 프린터나 PC로 출력하고 있었지만, 현재는 RS232C가 아니라 네트워크 경유로 데이터를 취득하는 사양으로 변화하고 있다. 그것이 공장 내뿐만 아니라 IoT 등의 흐름에 맞춰 인터넷 대응이 요구되고 있는 것이다. 다른 측면에서는 최근 가공 제품의 트레이서빌리티, 더 나아가서는 가공기의 트레이서빌리티 요구에 대응하기 위해 네트워크 경유의 데이터 취득 및 기록의 보관이 필요해지고 있다. 그러면 이야기를 기상 측정으로 되돌리면, 공작기계의 기상 측정은 대부분이 워크의 센터링,
서론 3D 스마트 센서는 로봇 품질검사시스템에 '시각'이라는 역량을 제공한다. 떠오르는 로봇: 대량 생산 환경에서 산업용 로봇을 사용하면 많은 검증된 이점을 누릴 수 있다. 무엇보다 로봇은 이전에 수작업으로 했던 일들을 자동화한다. 로봇은 높은 수준의 속도와 반복성으로 장시간 작업 비용을 최소화하는 동시에 제품 품질과 생산성을 크게 개선한다. 비전 가이드 로봇 시스템: 비전 가이드 로봇(Vision-Guided Robot, VGR) 시스템은 하나 이상의 머신비전 센서가 장착된 로봇이다. 센서의 안내에 따라 로봇은 가변 목표 위치로 이동한 다음 미리 정해진 기능(예: 통에서 객체를 집어 다른 위치에 놓음)을 수행한다. VGR 시스템은 로봇의 적응력을 크게 개선하고 구현하기 쉽게 만드는 한편, 이전에는 고정 로봇 셀의 설계 및 설정과 관련되었된 비용과 복잡성을 크게 줄여 생산 프로세스를 빠르게 바꾸고 있다. 산업 응용분야 비전 가이드 로봇 기술은 속도, 반복성, 유연성을 제공하여 고품질 공산품에 대해 증가하는 생산 수요를 맞춘다. 픽 앤 플레이스(Pick & Place): 오늘날의 공장에서는 물건을 집어서 두는 경우(픽 앤 플레이스)가 아주 많다. 이러한
ToF 기술 적용된 소형 Basler blaze 카메라 통해 추가 광원없이 작업 수행 대규모 산업용 베이커리에서 다양한 제과류가 생산되고 포장된다. 인력을 보다 효율적으로 활용하고 피킹 능력을 더욱 효율적으로 계획하기 위해 포장된 제과류의 피킹 작업은 자동화가 필요하다. 제품의 종류가 다양하고 제과류의 모양 및 크기가 서로 다르기 때문에 컨베이어 벨트에서 봉지의 위치와 방향을 판단하기가 어렵다. 투명 플라스틱 포장은 낮은 컨트래스트와 반사 때문에 광학 센서로 감지하기 어렵다. 비전 가이드 로봇 시스템은 이같은 까다로운 문제점을 해결해야 한다. 턴키 로봇 솔루션 공급업체인 KINE Robotics는 바슬러(Basler)의 파트너사인 OEM Finland와 함께 산업용 작업 로봇이 다양한 크기와 모양의 포장된 베이커리를 컨베이어 벨트에서 안전하게 잡아 운송 상자에 넣을 수 있도록 하는 컨베이어 추적 시스템을 개발했다. 따라서 수작업으로 제과류를 피킹하던 기존 작업 방식이 3D 비전 가이드 로봇 솔루션으로 대체되어 시스템의 효율성이 높아지고 오류 발생 가능성이 낮아졌다. 컨베이어 벨트 위에 설치된 Basler blaze-101 3D 카메라는 ToF(Time-of-
Zivid Two 3D 컬러 카메라 장착 통해 성공적인 프로젝트 수행 제조업과 물류업계는 혁신을 통해 급격한 변화를 겪고 있다. 이러한 혁신은 바람직할 뿐만 아니라 필수적이다. 제조업과 물류업은 그 어느 때보다 빠르게 움직이고 있지만, 이미 노동력 가용성에 있어 세계적인 위기가 닥치고 있다. 새로운 최첨단 피스 픽킹(piece picking) 시스템은 사람들이 직접 하는 업무 능력을 능가해야 한다. 그리고 사람들은 놀라울 정도로 좋은 시각 체계를 가지고 있다. Ascent Robotics의 Ascent Pick은 빈에 있는 어떤 종류의 물체이든 심지어 비닐로 포장된 물체까지도 정확하게 식별할 수 있어야 했다. 이것은 어려운 비전 시스템 과제였다. Ascent Pick은 일반 제조 및 물류 배치를 위해 개발된 매우 유연한 피스 픽킹 시스템이다. 새로운 AI 적용, 모션 플래닝 전략, 고성능 3D 컬러 비전 카메라 등 동급 최강의 기술과 기술을 활용한다. Zivid Two는 Ascent Robotics가 선택한 3D 카메라다. 이러한 애플리케이션을 위한 유연하고 매우 성능이 뛰어난 피스 픽킹 시스템을 사람들은 원하고있다. 그 결과, 컬러 3D 비전을 포함한 동급
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