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스마트기계

[칼럼] 협동로봇과 콜라보레이션

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파낙 협동로봇 CR-35iA (출처. FANUC America)

시나리오는 이렇습니다. 당신이 속한 조직의 누군가가 새로운 협업 기술에 관한 세미나에 참석합니다. 그리고 이제 당신에게 구현을 위한 첫 번째 단계를 수행하도록 도와달라는 요청을 합니다.

의심의 여지가 없이 로봇 밀도 및 협업 애플리케이션이 모든 제조 부문에서 추진력을 얻고 있습니다. 그리고 로봇 기술의 얼리 어답터인 자동차 산업은 최초로 생산 현장에서 협업 기술을 광범위하게 채택하고 있습니다.

그러나 처음에 이 기술을 구현할 때 무엇을 알아야 할까요?

첫째, 협업 기술은 협업(협동) 로봇을 넘어 확장됩니다. 협업 작업 공간은 생산 작업 중 인간과 기계가 동시에 작업을 수행할 수 있는 보호된 공간입니다.

확실히 협업 로봇은 이 방정식의 일부입니다. 그러나, 무인 운반차(AGV, Automated Guided Vehicle)와 사람과 기계 간의 협업을 가능하게 하는 다른 애플리케이션도 있습니다.

솔직히, 협업적인 인간-기계 상호작용은 오랫동안 자동차 생산 현장에서 보편적이었습니다. 예를 들어, 공장에서는 작업자가 자동 컨베이어가 움직이는 동안 부품을 로드 또는 언로드하거나 부품을 로봇 그리퍼에 직접 로드할 수 있습니다. 그러나 더 스마트한 로봇, 전기 서보 및 센서와 최첨단 안전 기술로 더욱 친밀한 상호작용이 점차 가능해지고 있습니다.

중요한 것은 협업의 가치입니다.

협업 애플리케이션은 사람과 기계가 상호작용하는 방식을 근본적으로 변화시키고 있고 제조업체들에게 특별한 가치를 제공합니다.

적절하게 설계된 협업 시스템은 사람과 기계 사이에 필요한 안전 거리를 줄이거나 안전 거리가 작동하는 방식을 근본적으로 변화시킬 수 있습니다. 예를 들어, 작업자가 접근할 때 장비를 멈추는 대신 작동 속도를 늦추면 작업자가 더 적은 공간에서 더욱 안전하고 생산적으로 작업할 수 있습니다.

생산 공간과 펜싱 요건을 줄이고 노동 효율성을 향상시키는 것 외에도 협업 애플리케이션은 인체공학성을 개선하고 반복적인 사용으로 인한 부상을 줄일 수 있습니다.

일반적인 오해와 지나친 단순화에 주의하십시오.

다른 모든 새로운 유망 기술과 마찬가지로 협업 애플리케이션도 기대와 현실이 일치하지 않는 경우가 있습니다. 열정적인 세미나 발표자, 영업 사원 또는 당신의 상사가 다음과 같이 주장할 경우 조심하십시오.

“이 솔루션은 본질적으로 안전합니다.”
“경비가 필요 없고 위험이 없습니다.”
“위험 평가나 위험 분석을 할 필요가 없습니다.”
“업계에서 인정 받았고 작업자를 직접 대체합니다.”
“추가 엔지니어링이 필요하지 않습니다.”
“직원들이 좋아할 것입니다.”

이것들은 현재 존재하는 가장 일반적인 오해의 일부에 불과합니다. 다른 오해들도 있습니다. 공통점은 본래의 기술이 지나치게 단순화되고 현재의 안전 요건, 지침 및 방법에 대한 오해가 있다는 것입니다.

성공을 결정짓는 요소: 기능 안전 수명주기 접근법

사실 성공적인 협업 애플리케이션을 위해서는 첨단 안전 기능이 내장되어 있는 경우에도 최신 로봇 또는 모션 기술을 설치하는 것 이상이 필요합니다. 협업 애플리케이션을 구현하려면 체계적인 접근법, 현재의 안전 표준에 대한 이해 및 규정 준수를 입증하는 실사가 필요합니다.

그렇다면 기업이 이러한 목표를 달성하는 데 가장 도움이 되는 전략적 프레임워크는 무엇일까요?

간단히 말하면 기능 안전 원칙은 협업 애플리케이션의 가치를 포착하고 시스템을 안전하고 규정을 준수하는 방식으로 구현하는 방법에 대한 지침을 제공합니다.

핵심은, 기능 안전은 애플리케이션의 위험 평가부터 시작해 체계적인 수명주기 접근법을 취합니다. 그런 다음 시스템 요구사항의 사양, 안전 시스템의 설계, 확인, 설치 및 검증, 마지막으로 시스템의 유지보수, 변경 관리 및 지속적인 개선을 거칩니다.

파낙 협동로봇 CR-35iA (출처. FANUC America)

파낙 협동로봇 CR-35iA (출처. FANUC America)

이 모델은 협업 애플리케이션의 수명 내내 우수한 설계 개념을 지원하고 안전, 안전 표준, 기술 및 프로세스 설계의 진정한 통합을 나타냅니다.

로크웰 오토메이션과 FANUC가 자동차 제조업체들이 협업 애플리케이션의 혜택을 누리고 안전 표준을 준수하도록 돕기 위해 어떻게 협력하고 있는지 자세히 알아보십시오.

그리고 작업자가 심리적, 정서적 수준에서 로봇에 반응하고 상호작용할 때의 생산 현장 문제를 중점적으로 다루는 블로그에도 계속 관심을 가져주십시오.

글_ 조오지 슈스터(George Schuster) / 로크웰 오토메이션

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스마트공장

맥심, 필드버스 통신 설계용 초소형 고효율 절연 RS-485 모듈 출시

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맥심, 2.5kV 절연형 RS-485/RS-422 모듈 트랜시버 MAXM22511’

경쟁 솔루션 대비 35% 작은 패키지에 2배 높은 전력 효율성 제공

맥심 인터그레이티드 코리아(대표 최헌정)가 2.5kV 절연형 RS-485/RS-422 모듈 트랜시버 ‘MAXM22511’을 출시했다. MAXM22511은 공장자동화, 모터제어, 산업용사물인터넷(IIoT) 애플리케이션에 알맞게 필드버스(field bus) 통신 설계를 대폭 줄이고 단순화한다.

완전한 산업 융합에는 자동화된 공장에 자가 진단을 내리고 자율적인 기능을 실행할 수 있는 인텔리전스가 요구된다. 실시간 상태와 상황 정보를 적극적으로 모니터링하고 전달하기 위해 잡음이 심한 산업 환경에서도 작업을 지원하면서 엄격한 크기 및 전력 효율 요구조건을 충족하는 필드 버스 통신 시스템이 필요하다.

맥심, 2.5kV 절연형 RS-485/RS-422 모듈 트랜시버 MAXM22511’

맥심, 2.5kV 절연형 RS-485/RS-422 모듈 트랜시버 MAXM22511’

절연 통신 집적회로(IC) 제품군 중 첫 번째 제품인 MAXM22511은 이 같은 문제를 해결하면서 필드 버스 통신 시스템 설계를 간소화한다. MAXM22511은 디지털 절연기, 트랜시버(transceiver), 트랜스포머, 트랜스포머 드라이버가 모두 포함돼 부품(BOM) 비용을 낮추고 설계를 단순화시키는 고집적 모듈이다.

MAXM22511은 25Mbps 데이터 전송률을 지원하고 60% DC-DC 효율과 +/-35kV 정전기방전(ESD) 보호를 제공한다. 효율과 ESD 보호 모두 경쟁사 대비 2배 높은 성능을 자랑한다. MAXM22511이 제공하는 2.5kVRMS 절연 등급은 안정적 통신을 지원해 산업 장비가 안전하게 작동하도록 보장한다. 이 모듈은 전자파간섭(EMI)을 줄이고 경쟁 솔루션보다 2배 높은 +/-35kV ESD 보호(인체모형(HBM))를 지원한다. 경쟁사 대비 35% 더 작은 9.35mm x 11.5mm LGA(Land Grid Array) 패키지로 제공된다.

퓨처 일렉트로닉스(Future Electronics)의 바셀 라힐(Bassel Rahil) 매니저는 “필드 버스 통신 시스템 설계자는 솔루션 소형화와 뛰어난 전력 효율성 달성에 어려움을 겪고 있다”며 “인더스트리 4.0 요구에 맞춰 강력한 절연 통신 솔루션을 제공하는 MAXM22511은 산업 융합을 위한 맥심의 지속적인 노력을 보여준다”고 말했다.

맥심 인터그레이티드 제프 드앤젤리스(Jeff DeAngelis) 인더스트리 및 헬스케어 비즈니스 총괄은 “인더스트리 4.0은 폼팩터 축소부터 전력 효율성 증대, 까다로운 환경에서의 견고한 작동에 이르기까지 산업 장비의 기본 부품에 대해 엄격한 조건을 요구한다”며 “MAXM22511은 작고 강력하며 효율적인 필드 버스 통신 경로 설계를 간소화한다. 디지털 공장의 실시간 상태와 상황 정보를 수집하고 이를 클라우드로 보내 공장 처리량을 최적화하고 생산성 손실을 줄일 수 있다”고 말했다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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인피니언, 산업용 저전력 모터 드라이브용 고성능 IPM CIPOS™ Maxi 출시

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인피니언, 모터 드라이브용 IPM CIPOS™ Maxi

인피니언 테크놀로지스(코리아 대표이사 이승수)는 자사의 지능형 전력 모듈(IPM) 제품군에 새로운 제품을 추가했다. CIPOS™ Maxi IM818 시리즈는 다양한 전력 및 제어 소자들을 통합하여 신뢰성을 높이고 PCB 크기와 시스템 비용을 최적화한다. CIPOS™ Maxi는 1200V IPM으로는 업계 최소형인 DIP 36x23D 패키지로 제공되며 동급 최고의 전력 밀도와 성능을 제공한다.

회사측은 CIPOS Maxi가 HVAC(난방, 환기, 냉방) 시스템의 모터, 펌프, 팬, 능동 PFC 애플리케이션의 저전력 드라이브에 사용하기에 적합하다고 밝혔다. 이 제품은 최대 1.8kW 전력 정격으로 5A 및 10A 제품들로 구성되었다.

인피니언, 모터 드라이브용 IPM CIPOS™ Maxi

인피니언, 모터 드라이브용 IPM CIPOS™ Maxi

IM818 시리즈는 절연형 듀얼-인-라인 몰드 하우징을 채택함으로써 열 성능과 전기 절연이 우수하다. 까다로운 디자인의 EMI 요건과 과부하 보호 요구를 충족한다. 보호 기능에 더해서 별도의 UL 인증 온도 서미스터를 내장하였다. 또한 CIPOS Maxi는 견고한 6채널 SOI(Silicon-On-Insulator) 게이트 드라이버를 포함하여 데드 타임 기능을 사용해서 트랜션트로 인한 손상을 방지한다.

또한 모든 채널에서 저전압 록아웃 기능과 과전류 셧다운 기능을 제공한다. 또한 다기능 핀을 사용해서 다양한 용도에 따라서 설계 유연성을 높인다. 하측 이미터 핀을 액세스하여 모든 위상 전류 모니터링을 할 수 있으므로 디바이스를 손쉽게 제어할 수 있다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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스마트기계

Global Industrial Robot Sales Doubled over the Past Five Years

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IFR Outlook 2021: Global sales to increase +14 percent per year on average

The new World Robotics Report by the International Federation of Robotics (IFR) shows that a new record high of 381,000 units were shipped globally in 2017 – an increase of 30 percent compared to the previous year. This means that the annual sales volume of industrial robots increased by 114 percent over the last five years (2013-2017). The sales value increased by 21 percent compared to 2016 to a new peak of US$16.2 billion in 2017.

There are five major robot markets representing 73 percent of the total sales volume in 2017: China, Japan, South Korea, the United States and Germany.

Global industrial robot sales doubled within five years (2013-2017)

Global industrial robot sales doubled within five years (2013-2017)

China has significantly expanded its leading position with the strongest demand and a market share of 36 percent of the total supply in 2017. With sales of about 138,000 industrial robots (2016-2017: +59 percent) China’s sales volume was higher than the total sales volume of Europe and the Americas combined (112,400 units).

Japan’s manufacturers delivered 56 percent of the global supply in 2017. This makes Japan the world’s number one industrial robot manufacturer. The export rate increased by 45 percent (2016-2017).

The manufacturing industry of the Republic of Korea has by far the highest robot density in the world – more than 8 times the global average amount. But in 2017, robot supplies decreased by 4 percent to 39,732 units. The main driver of this development was the electrical/electronics industry that reduced robot installations by 18 percent in 2017.

Robot installations in the United States continued to increase to a new peak in 2017 – for the seventh year in a row – and reached 33,192 units.

Germany is the fifth largest robot market in the world and number one in Europe. In 2017, the number of robots sold increased by 7 percent to 21,404 units – a new all-time record – compared to 2016 (20,074 units).

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