[첨단 헬로티] 다품종 소량생산하는 중소제조업에서는 아직도 수작업 위주이며 자동화가 미진한 실정이다. 조립로봇, 협동로봇, 양팔로봇은 수작업으로 이루어진 공정에 자동화 핵심 솔루션이 될 것이다. 그리고 이 로봇을 도입해 자동화를 했을 때 생산성 향상은 물론, 품질 향상도 같이 동반된다. 중소제조업용 로봇 자동화 사례 및 전망에 대해 한국기계연구원 경진호 책임연구원이 ‘제4차 산업혁명과 로보틱스 컨퍼런스’에서 발표한 강연 내용을 정리했다. ▲ 경진호 한국기계연구원 책임연구원 조립로봇과 협동로봇, 양팔로봇을 활용한 자동화에 초점을 맞춰서 설명하겠다. 대기업이나 중견기업 수준에서, 특히 대량생산하는 곳에서는 자동화가 잘 되어 있다. 반면 다품종 소량생산하는 중소제조업에서는 아직도 수작업 위주이며 자동화가 미진한 실정이다. 이러한 제조공정에서는 작업의 특성상 조립이나 선을 처리한다든지 조립에서 볼팅이나 커넥팅 등이 많이 있을 수 있는데, 그런 작업들을 할 수 있는 로봇들이 최근 많이 나오고 있다. 따라서 조립로봇, 협동로봇, 양팔로봇은 수작업으로 이루어진 공정에 자동화 핵심 솔루션이 될 것으로 생각한다. 그림 1은 자동차 생산 패러다임의 변화를
[첨단 헬로티] 로봇을 활용하면 인간이 하기 어렵거나 위험한 작업을 보완할 수 있어 기업 경쟁력이 향상된다. 또한, 로봇산업은 융·복합 산업이기 때문에 신시장이 창출될 것이다. 산업이 성장하다 보면 고용창출이 일어나고 국가 경쟁력은 더욱 향상되게 된다. 또한, 후방산업에 대한 간접효과가 타 업종 중 가장 높다. 로봇 활용한 중소제조공정혁신 방안과 사례에 대해 한국로봇산업진흥원 류지호 단장이 ‘제4차 산업혁명과 로보틱스 컨퍼런스’에서 발표한 강연 내용을 정리했다. ▲ 류지호 한국로봇산업진흥원 단장 로봇 활용이 왜 중요한가에 대해 설명하고, 국내외 로봇 동향 및 앞으로의 과제에 대해서도 소개하겠다. 2017년 1월에 NIC에서 발표한 생산가능 인구 변화 추정이라는 자료가 있다. 이 자료에 따르면, 평균 교육년수에서 우리나라는 평균 교육이 아주 높은 나라로 분류되어 있다. 그리고 노동인구가 급감하는 추세인데, 중국은 향후 20년 동안 노동인구가 1억 명 정도 감소한다고 되어 있다. 여기서 시사점은 크게 3가지이다. 먼저, 중국의 인건비가 상승하고 있다. 인구가 계속 줄어들고 있기 때문에 인건비는 향후에도 급격히 상승할 것이다. 그
전력 반도체의 다양한 변화 속에서 ‘센서’ 주목 전원 전자공학을 통합한 전자공학 애플리케이션이 증가하고 있다는 것은 자명한 사실이다. 전력 반도체 시장은 계속 성장할 것이며 다양한 시장 전반에서 더 많이 등장할 것이다. 본지는 전자분야 전문지인 Electronic Design에 실린 2017년 전력 및 아날로그 전망 내용을 요약해봤다. 전원 모듈 및 레퍼런스 설계 디자이너들은 설계 속도 증가 및 공간 최적화를 위해 더 작고, 사용하기 쉬운 전력 모듈에 의존한다. 2017년 전력 모듈 산업에 어떤 트렌드가 영향을 미칠까? 전력 모듈에서 사용하는 반도체 및 패키징 기술은 상당 수준 발전했으며 해당 업계는 보다 고밀도, 저비용의 편리한 모듈을 개발하고 있다. 패키징 기술은 이산 설계와 비교할 때 그 크기는 작아지고 열적으로 보다 나은 성능을 갖게 되었다. 예를 들어, 기존의 대형 오픈 프레임으로 구성된 납 패키징이 작은 크기의 표면 장착형, 그리고 몰딩을 사용한 솔루션으로 발전하고 있다. 집적 인덕터(integrated inductor)가 장착된 TI의 TPS82130 3-A 17-V 스텝다운 컨버터 모듈(step-down converter
카메라, 센서, 비디오 인터페이스 테크놀러지의 진화는 제품 제조와 인간이 검사하는 능력을 훨씬 능가하는 품질 검사에 대한 지속적인 머신비전 성능을 발전시켰다. 이미징 시스템은 인간의 눈으로 인지할 수 없는 현미경으로 보이는 결함을 찾을 수 있으며, 올림픽 스타 육상 선수보다 빠른 스피드로 이동할 수 있고, 인간의 근육으로 낼 수 있는 이상의 무게를 들어 올릴 수 있게 했다. 간혹 새로운 기술 개발에서의 간과되는 것이 인간이란 요소다. 이것은 많은 부분의 기술 개발이 인간의 능력에 의문을 품거나 교체하는 것에 초점을 맞추고 있는 머신비전 애플리케이션을 발전시키고 있다. 하지만 머신비전 시스템 제조사들은 구매 선택을 하고, 설치를 하고, 시스템 유지 보수를 하고, 모니터링과 사업 결정을 하는 데이터를 분석하는 것, 즉 머신비전을 발전시키는 것은 사람이란 것을 잊지 말아야 한다. 이 기사는 시스템의 사용과 유지 보수를 간소화하기 위한 인간의 니즈에 대해 고민하면서, 비전 스탠다드가 어떻게 새로운 머신비전 테크놀러지의 디자인을 진화시키는지에 대한 것을 다룬다. 플러그 앤 플레이의 이점 USB는 특히 사용하기 쉬움과 넓은 가용성에서 넓은 범주의 소비자와 컴퓨팅 장치에
고해상도 음원 등의 재생·녹음에서 사용되는 최신의 ?∑형 오디오 D-A 컨버터나 A-D 컨버터는, 다이내믹 레인지가 100dB를 넘는다. 따라서 지터에 의한 미세한 S/N 악화도 무시할 수 없는 상태가 됐다. 디지털 전송은 아날로그 전송에 비해 노이즈 등에 대한 주의를 소홀히 하기 쉽다. 그러나 실제로는 디지털 전송 시의 지터가 D-A변환된 후의 아날로그 신호의 노이즈 원인이 되고 있다. 이 글에서는 오디오를 예로 지터의 구체적인 폐해를 설명하고, 그 후에 지터의 양과 S/N의 악화의 상관관계를 실험으로 확인한다. 그리고 지터를 방지하기 위한 대책 방법을 설명한다. 기초 지식 ● 디지털 전송의 품질은 지터로 결정된다 요점① 디지털 전송의 지터에 의해 음질이나 S/N이 열화된다 디지털 전송에 지터가 발생하면 D-A 변환 회로에서 아날로그 신호로 변환됐을 때 노이즈나 변형이 되면서 신호가 열화된다. 오디오의 경우라면 변형에 의한 음질 열화나 S/N 저하가 일어난다. 디지털 전송의 품질을 결정하는 파라미터로는 비트 에러율(BER)과 지터, 아이(Eye) 개구율, 반송파 대 잡음비(C/N)가 있다. 지터는 디지털 전송의 파형 품질을 평
양방향 직류(DC)/DC 컨버터는 자동차, 서버, 재생에너지 시스템 같은 수 많은 신종 애플리케이션들의 핵심 요소다. 저전압 양방향 DC/DC 컨버터는 비절연이 일반적이며, 현재 시중의 모든 양방향 컨버터 디자인이나 제품들은 하드-스위칭 동기식 벅 토폴로지에 기반한다. 이 논문은 오토모티브 48V/12V 양방향 컨버터를 예로 든다. 이 예를 통해 하드-스위칭 동기식 벅 토폴로지에 대해 다시 논의하고 전환-모드 토템-폴 제로-전압-스위칭(ZVS) 토폴로지와 비교한다. 디지털 컨트롤러를 이용해 하드-스위칭 컨트롤과 소프트-스위칭 컨트롤을 둘 다 구현했다. 고유의 ZVS 전환-모드 컨트롤은 복수의 위상들을 동기화하고 사이클마다 데드타임을 유지한다. 또한 우리는 효율과 EMI 등의 성능 비교를 위해 각 토폴로지마다 두 개의 110A DC/DC 컨버터를 설계, 최적화하였다. 이 결과는 양방향 DC/DC 컨버터를 설계할 때 서로 다른 비용과 효율, EMI 등의 요건들을 충족하기 위한 가이드라인이 된다. 서론 대다수 신종 애플리케이션들은 두 개 포트 사이에서 양방향으로 에너지가 이동할 수 있어야 한다. 이 글에서 언급된 저전압 양방향 DC/DC 컨버터를 이용한 두 개의
더 빨라진 하드웨어, 지능형 툴, 향상된 응용 프로그램 소프트웨어 개발 및 적용 환경으로 인해 머신비전 애플리케이션이 보다 확산될 수 있는 기반이 마련됐다. BCC Research는 새로운 보고서에서 머신비전 기술의 변화가 향후 5년 동안 이어질 것이며, 이는 세계 시장에서 두 자릿수의 연평균 성장률로써 나타나게 될 것으로 전망됐다. 머신비전은 카메라로 캡처한 이미지를 해석하는 것이 핵심이다. 그런 다음 컴퓨터를 사용하여 이 이미지를 분석하고 해당 분석을 기반으로 의사결정을 내린다. 이 기술은 이미징 구성 요소와 전자 장치를 컴퓨터화된 분석 및 제어시스템에 통합하여 자동화 된 프로세스를 진행하면서 콤포넌트를 식별, 측정, 정렬 및 검사하는 것이다. 비전 시스템의 두 가지 주요 유형은 PC 기반 및 스마트 카메라 기반으로 분류해볼 수 있다. BCC Research에 따르면, 머신비전 시스템 콤포넌트의 글로벌 시장은 향후 5년 동안 연평균 성장률 10.2%를 달성하며 2021년에는 약 308억 달러에 이를 것으로 예측됐다. 2016년 시장규모는 약 190억 달러로 전망됐다. 분야별로 살펴보면, 광학, 조명 및 프레임 그래버는 연평균 10.6%의 성장률을 보이며
65년 역사의 공작기계 대표기업인 화천그룹은 ‘세계 최고의 제품과 서비스를 제공한다’는 이념과 그 동안 쌓아온 높은 품질과 기술의 우수성으로 CNC 및 범용 공작기계, 자동화 설비 등을 영위하는 기계 전문 제조기업이다. 이번 인터몰드 코리아 2017에서 화천은 금형가공 공정 자동화를 시연하여 참관객들의 관심을 받았으며, 고정밀가공, 중절삭용, 고속부품가공용 머시닝센터를 비롯해 공정집약형 5축가공기, 터닝센터 등을 전시했다. ▲ 화천그룹의 인터몰드 코리아 2017 전시장 부스 현재 화천그룹은 CNC 공작기계와 주물을 생산하는 화천기공을 모태로 하여, CNC, 범용, 대형 공작기계와 자동차 부품을 생산하는 화천기계와 척, 기어 등을 만드는 서암기계공업, 자동화 설비를 전문으로 제작하는 TPS Korea 등으로 구성되어 있다. 공작기계 단일 품목 생산 시설과 현대화된 생산 시스템으로 국내 최고의 규모를 자랑하고 있는 일류 기계 전문 제조기업으로, 오랜 경험을 통해 축적된 기술력을 바탕으로 국내 시장은 물론 공작기계의 선진국인 미국, 독일 등으로 수출하고 있으며, 고정밀도, 고강성의 제품으로 호평을 받고 있다. 또한 공작기계 생산기술을 접목하여
영일교육시스템은 한국 로보즈제품 독점대리점으로서 인터몰드 코리아 2017 기간 중 15가지 멀티재료를 사용할 수 있는 산업용 3D프린터 ‘로보즈 원+400’을 발표했다. 로보즈 원+400은 이탈리아 Roboze에서 개발한 FFF 방식의 멀티 재료 3D 프린터이다. 특허받은 X, Y축의 혁신적인 무브먼트 시스템을 접목시킨 3D프린터로서, 내구성이 뛰어나며 소음이 없는 정확하고 높은 품질을 자랑하는 전문가에게 알맞은 제품이다. 시제품 및 섬세한 모형, 기술적인 작은 부품 등의 프린팅에 적합하다. 로보즈, 제조 공정에서 3D프린팅 기술 구현 프로토타이핑을 뛰어넘는 3D프린팅 기술의 사용을 가속화하고 제조 공정에서 기술을 구현하는 방법을 찾는 글로벌 제조업체로서, 새롭고 혁신적인 3D프린팅 솔루션에 대한 필요성이 필수 요소가 됐다. 이 접근법을 채택하기 위한 주요 원인 중 하나는 2016년 세계적인 기업인 General Electric이 금속 3D프린팅 회사 ARCAM &SLM를 인수한 것이었다. GE사는 회사의 장기적인 전략을 통해 3D프린팅을 구현하여 제조를 보다 민첩하게 하고 더 효과적인 성능을 얻으며, 디자인의 유연성을 높이고 제
정밀 아날로그-디지털 컨버터(ADC) 시장은 현재 델타-시그마 ADC가 높은 동적 범위, 정밀한 DC 성능, 합리적인 가격으로 높은 점유를 차지하고 있다. 델타-시그마 ADC는 설계에서 델타-시그마 변조기를 이용해 입력 신호를 오버샘플링 하고 디지털 데시메이션 필터를 적용하므로 낮은 잡음을 생성하지만 출력 데이터 속도가 늦다. 오버 샘플링은 추가 이점으로 외부 아날로그 안티 앨리어싱 필터를 크게 간소화함으로써 디지털 필터로 통과 대역의 주파수 응답을 결정할 수 있다. 리니어 테크놀로지의 첨단 SAR ADC 기술은 DC 규격(INL, DNL, 오프셋, 이득 오차, 안정도)에서 최고 성능의 델타-시그마 ADC와 맞먹는 성능을 제공하고 높은 샘플 레이트와 지연 없는 동작을 유지함으로써 정밀 애플리케이션에 보다 높은 성능을 제공한다. 고속 샘플링 SAR ADC는 종종 낮은 대역폭 신호를 오버 샘플링 하는 데 사용된다. 전통적인 오버 샘플링은 데시메이션 필터(저역 통과 필터 + 다운샘플링)를 적용해 시스템의 동적 범위를 증가시킨다. 오버샘플링의 또 다른 이점은 아날로그 안티 앨리어싱 필터에 대한 요구사항을 완화시켜준다는 점이다. 오버샘플링을 적용하지 않을 경우 가파른
스트라타시스가 FDM 기반의 3D프린터 신제품 F123 시리즈 및 솔리드웍스를 위한 GrabCAD 프린트 애드인을 인터몰드 코리아 2017에서 처음으로 일반에게 공개했다. F123 시리즈는 컨셉 확인, 디자인 검증 및 기능성 테스트에 이르는 프로토타이핑 워크플로 전 단계에 최적화된 프로페셔널 래피드 프로토타이핑 솔루션을 제공한다. 사무실 내 사용 용이성, 정밀함, 반복성 및 경제성의 독창적인 결합을 통해 워크 그룹 및 시제품 제작 시장의 요구를 해결한다. 3D프린팅 및 적층제조 솔루션의 글로벌 기업인 스트라타시스는 전문가급의 다양한 기능과 빠른 속도를 갖춘 FDM 기반 3D프린터 신제품 F123 시리즈의 F170, F270, F370 3종을 출시했다. 최신 F123 시리즈는 디자인 작업 그룹이 전문적인 프로토타이핑을 더욱 효율적으로 활용할 수 있도록 고안된 ‘스마트 프로토타이핑’ 솔루션으로 다양한 기능성 FDM 3D프린팅 소재를 활용하여 3D프린팅 경험의 유무에 관계없이 사용자 누구나 정밀하고 높은 내구성의 시제품을 제작할 수 있게 지원한다. 사용자는 F123 3D프린터 한 대로 초기 콘셉트 확인에서부터 디자인 검증, 최종 성능 테스트까
머신, 제품, 서비스를 네트워크로 연결하려는 시도는 4차 산업혁명의 핵심인 디지털 생산 프로세스 체인 구축을 위한 제조업계의 최신 트렌드라고 할 수 있다. 이에 센서와 소프트웨어의 중요성이 대두되고 있으며, 머신 툴 산업 분야에서도 그 중요성은 끊임없이 강조되고 있다. 디지털 생산 시스템의 궁극적인 목적인 부가가치 극대화를 실현하기 위한 가장 효율적인 방안으로, DMG MORI는 26가지 기술 사이클을 제시한다. 이들 기술 사이클을 효과적으로 실현하는 앱 기반의 컨트롤러 CELOS?는 유저들로부터 많은 관심을 받고 있다. DMG MORI 독점 기술 사이클은 핸들링, 측정, 가공, 모니터링을 대화형 방식으로 CNC 컨트롤러에서 바로 실행 가능하다는 장점을 가지고 있다. 가장 최근 업데이트된 시스템으로, 공정의 안전성과 안정적인 품질을 위해 설계된 내부, 외부, 정면 연삭가공용 지능형 그라인딩 사이클과 더불어 가공 프로세스 실시간 모니터링 시스템을 들 수 있다. ▲ 26가지 DMG MORI 독점 기술 사이클은 대화형 방식으로 CNC 컨트롤러에서 직접 프로그래밍이 가능하다 Powertool은 새로운 기능을 탑재한 최첨단 가상 가공 시스템이다. 이것은 트러블 없는
세계 금형산업의 미래를 내다볼 수 있는 제23회 국제금형 및 관련기기전(INTERMOLD KOREA 2017)이 주요 연관·수요 산업인 플라스틱산업전, 냉난방공조전과 함께 동시 개최되어 최대 규모·최다 참관객 기록을 세우는 기염을 토했다. 한국금형공업협동조합이 주최한 이번 전시회는 지난 3월 7일 킨텍스 제1전시장에서 산업통상자원부 정만기 제1차관을 비롯해 국내외 관계자들이 참석한 가운데 성대하게 개막되어 11일까지 5일간 금형산업은 물론 전방산업과 후방산업에 커다란 활력을 불어넣으며 성황리에 막을 내렸다. ▲ 지난 3월 7일 킨텍스에서 개최된 인터몰드 코리아 2017 전시장 전경 한국금형공업협동조합이 주최하고 산업통상자원부, 중소기업청, 경기도, 중소기업중앙회, 중소기업진흥공단, KOTRA, 한국생산기술연구원이 후원하여 열린 이번 INTERMOLD KOREA 2017 전시회는 세계적인 제조업 경기 불황에도 불구하고 20개국 450개사가 참가하여 서로의 기술력을 뽐낸 가운데 5일간 6만6,840명의 참관객이 전시장을 다녀가며 국내 최대 금형산업 축제임을 다시 한번 입증했다. 특히 해외바이어가 대거 방문한 이번 INTERMOLD KOR
최근 우리나라 금형산업은 지속되는 내수경기 침체와 대기업의 생산기지 해외 이전 등으로 인해 어려움을 겪고 있는 가운데 환율 변동, 미국의 보호무역주의 강화 정책 등에 따라 세계 시장에서 불확실성이 더해져 수출시장에서 고전을 면치 못하고 있다. 실제로 그간 성장을 계속하며, 생산 10조 원 시대를 연 우리 금형산업은 최근 수출 실적이 감소하는 등 업계의 어려움이 통계 실적으로도 나타나고 있다. 세계 생산 5위, 수출 2위의 금형강국으로 도약한 우리 금형산업은 2014년 종업원 10인 이상 기업 기준으로 금형 생산이 8조7천억 원에 달하였으며, 수출은 32억 달러를 넘어서는 등 사상 최고의 실적을 거두었다. 2010년부터 2014년까지 한국의 금형 생산은 연평균 7.2%의 증가세를 유지했으며, 종업원 1인 이상 기업까지 더할 경우 금형 총 생산 규모는 약 11조 원에 이를 것으로 예상된다. 또한 국가뿌리산업진흥센터 조사 결과, 국내 금형업체는 2015년 기준 종업원 1인 기업이 약 6,280여 개사로 조사됐으며, 종사자는 약 88,000명에 달하는 것으로 파악된다. 품목별로는 플라스틱금형 생산이 3조6천억 원으로 42.1%의 비중을 보여 여전히 가장 많은 품목으
한국형 스마트공장 보급 및 확산 사업이 올해로 4년째 접어들었다. 제조업 혁신과 4차 산업혁명에 대비해 정부와 민간의 협력으로 진행되고 있는 스마트공장은 사업 초기 낮은 인지도로 인해 중소기업 관심이 적었지만, 도입 성과가 입소문을 타면서 수요가 크게 늘고 있다. 1만 개 보급하기로 한 2020년까지 이제 4년 남았다. 국내 산업자동화 전문가들은 한국형 스마트공장이 지속 가능하기 위해서는 핵심 기술의 국산화, 표준화, 인재 양성, 공급 및 수요산업 육성 등을 지원하는 한편, 기존 제조기술의 고도화가 병행되어야 한다고 말한다. 3월29일부터 31일까지 열린 산업자동화 전문전시회인 오토메이션 월드 2017에서도 한국형 스마트공장 주요 성과를 점검하고 성공 방안을 제시하는 데 초점이 맞춰졌다. 오토메이션 월드를 주최하고 있는 (주)첨단은 그에 앞서 지난 3월15일 첨단 회의실에서 국내 산업자동화 전문가를 초청한 특별 좌담회를 개최했다. 이들 전문가가 진단한 한국형 스마트공장 지속 가능 전략은 무엇일까? 스마트공장 보급 사업은 고도화로 가는 마중물 차남주 대표이사 (이하 차남주) : 바쁘신 중에도 우리나라 제조업 미래를 위해 이번 좌담회에 참석해주셔서 감사합니다.