보다 생산적인 픽-앤드-플레이스, B&R - Technical Report

고정밀 픽-앤드-플레이스 어플리케이션은 생산라인을 보다 생산적이고 안정적으로 만들 수 있다. 그러나 지금까지 픽-앤드-플레이스 로봇은 기계 자체로부터 분리된 유닛으로 운전되어 수행할 수 있는 생산성을 가로막아 왔다. 로봇 제어가 자동화 시스템에 완전히 통합되고 새로운 소프트웨어 솔루션의 도입으로 B&R은 이제 그것을 변화시키고 있는 중이다.

“픽-앤드-플레이스 어플리케이션은 매우 큰 이점이 있습니다. 로봇은 하루 24시간 내내 동일한 운동을 반복하며 변하지 않는 정밀도를 유지합니다.” B&R의 통합 로봇 제품 매니저인 Sebastian Brandstetter 씨의 설명이다. 그것이 기계 운전자에게 무슨 의미일까?

-효율성 증가

-낭비 감소

-피로 감소

-오류 줄이기

Brandstetter 씨는 “기존의 픽-앤드-플레이스 작업 대부분은 이미 자동화 되었습니다.”라고 설명했다. 그렇지만 인간 작업자가 제품을 상자에 포장하거나 불량품을 골라내는 것과 같은 단조로운 업무를 수행하는 셀 수 없이 많은 수작업 스테이션이 남아있다. 여기에는 두 가지 중요한 단점이 있다. 첫째, 이 업무를 하려는 사람을 찾는 것이 점차 어려워지고 있다. 둘째, 단조롭다는 것은 실수로 이어지게 마련이다. 이것이 바로 픽-앤드-플레이스 솔루션이 시급하게 필요하다는 증거이다.

그러나 픽-앤드-플레이스 시스템을 구현하는 것은 생각보다 복잡하다. 단순하게 로봇 운동학을 프로그래밍하는 것만으로는 충분하지 않다. 어플리케이션에서 고려해야 할 다른 중요한 요소들이 많이 있다.

-각 로봇의 움직임

-로봇과 컨베이어 간의 조정

-머신 비전 시스템과의 조정

-기계 프로세스 자체

-물류 과제

Brandstetter 씨는 “결국 필-앤드-플레이스는 기본적으로 물류의 문제입니다.”라고 밝혔다. 가능한 효율적으로 A에서 B로 물건을 이송해야 하는 것이다. 간단하게 들릴지 모르지만, 그것은 매우 복잡한 계산과 그에 대한 대응 프로그래밍에 의존한다.

“이것이 바로 우리가 mapp Technology 솔루션에 새로운 컴포넌트를 특별히 추가하게 된 이유입니다.” Brandstetter 씨의 설명이다. 어플리케이션을 설정하려면, 원하는 프로세스를 설명하기만 하면 된다. 그것은 “오렌지색 제품을 모두 가져다가 첫번째 상자에 넣으세요”와 같이 아주 쉽다. 나머지는 지능형 mapp 컴포넌트가 처리한다.

지능형 소프트웨어 모듈

이를 가능하게 하기 위해 여러가지 소프트웨어 모듈을 프로그래밍 했다. 이는 백그라운드에서 자동으로 서로 연결되어 원하는 결과를 얻도록 한다. mapp Link로 알려진 이들 사이의 인터페이스는 또한 다른 mapp 컴포넌트들을 연결한다. 여기에는 머신비전을 위한 mapp Vision, 로봇 제어를 위한 mapp Robotics, 그리고 단축 모션 제어를 위한 mapp Axis 등이 있다.

Brandstetter 씨는 “mapp Technology의 가장 큰 장점은 모든 컴포넌트가 서로 자동으로 통신한다는 것입니다.”라고 설명했다. 사용자는 한줄의 코드도 프로그래밍 할 필요가 없기 때문에 기계 프로세스 자체를 최적화하는 기본적인 과제에 더 많은 시간을 집중할 수 있다. 오렌지색 제품으로 예를 들어 보면, mapp Pick&Place는 아래와 같은 순서로 작동한다.

-머신 비전 카메라가 오렌지 제품을 감지한다

-mapp link를 통해 그 위치를 실시간으로 로봇에게 전달한다

-mapp Robotics가 최적의 경로를 계산한다

-로봇이 그 제품을 집어 박스 속에 넣는다

mapp Pick&Place를 사용하면, 단 몇 번의 클릭만으로 픽-앤드-플레이스 어플리케이션을 설정할 수 있다.

프로그래밍 없는 구성

“이 기본 개념은 또한 훨씬 더 복잡한 어플리케이션으로 확장됩니다.” Brandstetter 씨가 덧붙였다. 상자가 컨베이어 벨트를 따라 이동하거나 제품을 특정 배열로 상자에 넣을 수 있다. “이러한 더 발전된 사례에서도 동일한 원칙이 적용됩니다. 어플리케이션을 만드는 사람은 단지 원하는 기능만 구성하면 됩니다. 여기에는 프로그래밍이 필요없습니다.”

Mapp Pick&Place는 매우 유연하다. ACOPOStrak과 같은 지능형 트랙 시스템과 연계해서 작동한다. 뿐만 아니라 어플리케이션에서 제한없이 로봇을 추가할 수 있다. 특히 고속 분류 어플리케이션에서는 생산량을 극대화하기 위해 일련의 로봇을 사용하는 것이 유리하다. 델타 로봇 외에 관절 암이나 SCARA 로봇 사용도 가능하다.

사용자의 선택

Brandstetter 씨는 이렇게 설명한다. “픽-앤드-플레이스 작업을 해결하기 위한 다양한 물류 전략을 가지고 있습니다. 우리는 mapp Pick&Place를 개발할 때 이러한 사항들을 고려하였습니다.” 고객들은 다음과 같은 다양한 전략 중에서 선택할 수 있다.

-선납 선출(FIFO)

-특정 작업 또는 제품에 우선 순위

-가장 빠른 피킹 시간

-에너지 절감 이송 프로파일

-기계적 마모를 최소화하는 이송 프로파일

이러한 옵션들은 어떠한 상황에서도 프로세스를 최적화할 수 있다. mapp Pick&Place는 로봇과 픽-앤드-플레이스 작업을 단순화함으로써, 로봇을 기계 프로세스로 통합하는 것과 관련한 투자 위험을 대폭 절감해 준다. 로봇과 나머지 기계간의 정확한 동기화로 상당한 생산성 향상을 기대할 수 있다.

mapp 컴포넌트는 필요한 모든 정보를 서로 자동으로 교환한다.

로봇과 기계의 융합

B&R은 제어와 로봇 분야에서 유일한 단일 소스 공급업체가 되었다. 모회사인 ABB의 로봇은 B&R 자동화 시스템으로 완벽하게 통합되었다. 고객들은 로봇과 기계 제어간의 동기화에서 전례없는 정밀도의 이점을 누릴 수 있게 되었다. 개발, 진단 및 유지보수를 위해 필요한 것은 단지 하나의 컨트롤러와 하나의 엔지니어링 시스템 뿐이다.

Sebastian Brandstetter

통합 로보틱스 제품 매니저, B&R

“mapp Pick&Place는 B&R 지능형 트랙 시스템과 완벽히 함께 구성할 수 있습니다.”