ODICO

제조 로봇으로 풍력 발전소 빠르게 건설

제작의 미래

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이미지 제공: lorem ipsum

유연한 로보틱스 기술로 풍력 발전용 터빈을 효율적으로 제조할 수 있습니다.

덴마크는 전기 소모량의 거의 절반을 풍력 발전만으로 충당하는 국가로, 재생 에너지 부문에서 오랫동안 세계를 선도해 왔습니다. 이제 덴마크 회사 오디코(Odico)에서 만든 제조 로봇이 이 선도적인 산업을 더욱 혁신하고 있습니다. 이 회사는 로봇 공학에 기반한 정밀기술을 풍력 발전용 터빈 제조에 도입해, 고객이 위험을 줄이고 생산성을 3배로 높일 수 있도록 지원하고 있습니다. 또한 Odico의 기술은 일선 작업자들이 태블릿에서 설계를 할 수 있게 해, 급속히 발전하는 재생 에너지 부문에서 민첩하고 지속적인 개선을 촉진하는 데 도움을 줍니다.

정밀한 설계를 위한 솔루션

금속판을 통해 드릴 비트를 밀어 넣는 것은 일상적인 일처럼 보일 수도 있지만, 이 금속이 북해의 풍력 발전용 터빈에 12톤 알루미늄 블레이드를 부착하는 경우라면 구멍이 뚫린 형태가 상당히 중요합니다. 밀리미터 단위로 잘못 배치하면 여러 달에 걸쳐 진행한 설계, 제작 및 조립 작업이 헛수고가 될 수 있습니다.

공들여 제작한 고가의 부품이 고철 더미 속에 버려지지 않도록 하는 것이 Odico의 사명입니다. Odico는 2012년 번창하는 로보틱스 회사들이 모여 있는 덴마크의 오덴세(Odense)에서 설립됐으며, 건설 산업에 제조 기술을 접목하는 고급 로보틱스를 전문으로 합니다. Odico는 즉시 재보정할 수 있는 매우 민첩한 모바일 제조 로봇을 개발합니다. 각 로봇은 소규모 실생산을 전문으로 하는 회사의 공장 내 생산성을 3배로 높일 수 있어, 풍력 발전용 터빈 건설 분야에 이상적입니다.

Odico의 로봇은 소규모 실생산을 전문으로 하는 회사의 공장 내 생산성을 크게 향상합니다. 제공: Odico.

엄격한 제조 공정 관리

과거에는 풍력 발전용 터빈 블레이드처럼 큰 장비에 구멍을 수동으로 뚫었습니다. 커다란 드릴링 장치를 작동하는 작업자가 각 구멍이 정확한 유형, 모양, 깊이, 지름, 위치 및 품질 규격을 충족하도록 해야 했습니다. 드릴링 장치 자체를 완벽하게 교정하고, 맞추고, 엄격하게 유지해야 했습니다. 콘솔 사용자는 시간이 오래 걸리는 이 공정을 수행하기 위해 체력과 인내력이 필요했습니다.

Odico의 설립자이자 CEO인 Anders Bundsgaard는 “현재는 크레인으로 터빈 블레이드 프로파일을 옮겨 필요한 각 구멍을 뚫습니다”라고 말합니다. 작업자가 구멍 하나를 다 뚫으면 프로파일을 다른 위치로 옮기고 정확한 요구사항에 맞게 제자리에 고정해야 합니다. 모든 프로파일에는 최대 48개의 구멍이 필요하므로, 운이 좋으면 하루에 약 6개의 프로파일을 완료할 수 있습니다.

Odico의 창립자이자 CEO인 Anders Bundstagard. 제공: Odico.

단기 제조 수용

이러한 제약으로 인해 풍력 발전용 터빈 생산량은 일반 공장에서는 수만 개인 것에 비해 수백 개로 소량인 경향이 있습니다. 엔지니어가 지속적으로 업데이트, 세분화 및 개선 작업을 수행할 수는 있지만, 이에 따라 표준화가 저해되기도 합니다. Bundsgaard는 “100~120개 정도 소량의 제품을 생산하는 공장의 경우 기존의 방식으로는 생산을 자동화할 수 없습니다”라고 말합니다. 새 주문을 받을 때마다 제도판으로 돌아가야 합니다. 그는 “로봇을 이용한 대부분의 제조 시스템은 한 번에 10만 대의 자동차나 부속품을 생산하는 자동차 산업에 뿌리를 두고 있습니다”라고 하며, “설계 규격을 변경하는 것은 어려우며 일반적으로 설계 또는 엔지니어링 학위를 소지한 사람이 있어야 합니다”라고 덧붙였습니다.

이 공정을 간소화하기 위해 Odico는 복잡한 금속 프로파일에 정밀 패턴을 반복적으로 자동 드릴링할 수 있는 로봇인 Drill Mate를 만들었습니다. 이 로봇은 모듈식 아키텍처를 통해 공장에 신속하게 설치할 수 있습니다.

Drill Mate는 로봇을 이용한 드릴링과 최신 CAM(Computer Aided Manufacturing) 기술을 결합한 것입니다. 이 로봇은 다단계 드릴링 헤드 및 로봇 조종용 6축 조작 장치를 사용한 정밀 고효율 작업을 위해 설계되었습니다. 각 Drill Mate 제조 로봇에는 원활한 파일-공장 워크플로우를 지원하는 충분한 온보드 컴퓨팅 기능이 장착되어 있습니다. 즉, 설계자가 즉시 신속한 프로토타이핑을 수행하고 일선 작업자가 현장에서 신속하게 변경 작업을 수행할 수 있습니다. 이 향상된 프로그래밍 기능과 유연성은 처리 시간이 짧은 소규모 실생산을 전문으로 하는 회사에 유용합니다.

2024년까지 풍력 발전을 거의 80%까지 증가시킬 것으로 보이는 덴마크 재생 에너지 부문은 급속히 성장을 거듭하고 있으며 이러한 역량을 통해 Odico 고객은 생산성을 높이고 민첩한 대처가 가능하며 지속적인 개선을 실현하고 있습니다.

태블릿에서 제조

이 성장하는 시장에 맞춰 제품을 개선하기 위해 Bundsgaard와 제품 개발팀은 Drill Mate를 표준 CAM 워크플로우에 더욱 원활하게 통합하고 일선 작업자들이 드릴링 규격 변경 사항을 더 쉽게 실행할 수 있도록 하는 방법을 실험했습니다.

Odico는 오토데스크와 협력하여 Drill Mate를 Fusion 360과 통합했습니다. Fusion 360의 CAM 인터페이스를 사용하여 공장에서 태블릿의 탭을 몇 번만 누르면 드릴링 좌표 및 요구사항을 변경할 수 있습니다.

Bundsgaard는 “풍력 발전용 터빈을 이용한 재생 에너지 생산처럼 다이내믹한 신흥 산업의 경우 지속적으로 혁신하고 개선하고자 하는 것은 설계팀의 본성입니다. Odico의 새로운 시스템을 통해 CAD/CAM 인터페이스를 사용할 수 있는 사람은 누구나 몇 시간 안에 변경 작업을 실행할 수 있습니다”라고 말합니다.

Autodesk는 Odico와 협력하여 Drill Mate를 Fusion 360과 통합했습니다. 제공: Odico.

작업을 줄이는 동시에 생산성 향상

지금까지 Odico 로봇을 배치하여 훌륭한 결과를 얻을 수 있었습니다. 이전의 수동 시스템과 기계를 사용하여 풍력 발전용 터빈을 제조하는 고객은 일반적으로 하루에 6개의 프로파일을 완료할 수 있었습니다. Odico의 솔루션을 사용하면 일반적인 업계 작업량의 세 배인 18개 프로파일을 드릴링할 수 있습니다.

기계 사이의 균형이 무너지지는 않는다고 생각합니다. 그는 “로봇이 제조 작업량을 줄여 줍니다”라고 말합니다. 현재 우리는 저임금 시장에서 밑바닥으로 처박힐 위험에 처해 있습니다. 가장 큰 피해를 볼 사람들은 일선 작업자들입니다. 우리는 개별 요구에 더 적합한 로봇을 만들면서 현재 시장이 나아가고 있는 방향으로 전진하고 있습니다. 단순히 작업자가 교체되는 것이 아니라 숙련도 향상이 당연히 필요하게 될 것입니다. 우리는 현재 로봇 공학 응용 분야의 범위가 넓어진 만큼 직업 역할도 늘어나고 있음을 볼 수 있습니다.

Bundsgaard는 로봇 자동화로 인해 일자리가 줄어드는 것이 아니라 인간과 기기가 함께 일하는 방식이 변화하고 있는 것이라고 보고 있습니다.

인간과 기계의 파트너십

세계경제포럼의 2020년 미래 직업 보고서에서 볼 수 있듯이 점점 더 많은 고용주가 Bundsgaard의 생각에 동의하고 있습니다. 인간과 기계 간 분업의 변화로 인해 2025년까지 8,500만 개의 직업이 대체될 수 있지만 인간, 기계 및 알고리즘 간 새로운 분업에 더 적합한 9,700만 개의 새로운 직업이 생겨날 것으로 예상됩니다.

이러한 변화에는 이동식 트레일러에 탑재된 미니 제조 설비인 Odico의 이동식 팝업 공장처럼 이동성과 민첩성이 더 뛰어난 솔루션들이 분명히 포함될 것으로 보입니다. 건설 산업용으로 설계된 이 제품을 이용하면 누구나 안전하고 쉽게 로봇을 사용하여 태블릿으로 건물 요소를 구성할 수 있습니다. 이를 통해 공급망에 더 가까운 곳에서 제조 공정을 수행할 수 있기 때문에 지구 반대쪽에 부품을 운송해야 할 필요성이 줄어듭니다.

Odico의 기술은 정밀 드릴링에 필요한 시간 소모성 보정 및 적용 공정을 Drill Mate와 같은 로봇에서 처리하도록 전환합니다. 제공: Odico.

“우리에게 꿈의 시나리오는 기술을 관리할 수 있는 능력을 공장 또는 건설 현장의 사람들에게 건네 주는 것입니다. 그렇게 하기 위해서는 이러한 툴이 계속해서 사용자 친화적인 툴이 될 수 있도록 하는 것이 중요합니다. 이상적으로는 작업장에서 15분 이내로 직원을 교육해 교육받은 내용을 실행하도록 하는 것입니다.”

Anders Bundsgaard, Odico의 설립자 겸 CEO

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