0. 목차
- '제조용 로봇'이란?
- '제조용 로봇' 산업
- '제조용 로봇' 핵심 기술
- 협동 로봇(Collaborative Robot)
- 지능형 제조 로봇
- '제조용 로봇' 정책 동향
- '제조용 로봇' 관련 기업
1. '제조용 로봇'이란?
'로봇(Robot)'은 외부 환경을 인식하고, 상황을 판단한 뒤 자율적으로 동작하는 기계로 정의된다. '로봇'은 크게 '제조용 로봇'과 '비제조용 로봇'으로 분류할 수 있으며, '비제조용 로봇'은 '전문 서비스용 로봇'과 '개인 서비스용 로봇'으로 분류된다.
'제조용 로봇'은 '소재·부품 입고'→'생산'→'시험·검사'→'출하' 등 제조 전 공정에 적용되어 작용되어 작업을 수행하기 위한 로봇으로, 자동 제어가 가능하고 '재프로그램(Reprogram)'이 가능한 다목적 3축 이상의 자동 조정 로봇으로 정의된다. 한국표준산업분류에 따르면 '제조용 로봇'은 '이적재용 로봇', '공작물 탈착용 로봇', '용접용 로봇', '조립 및 분해용 로봇', '가공 및 표면처리용 로봇', '바이오 고정용 로봇', '시험·검사용 로봇', '기타 제조업용 로봇'으로 분류된다.
| '제조용 로봇'의 분류 | 정의 |
| 이적재용 로봇 | 재료, 부품, 도구 등의 이동과 이를 쌓고 실을 수 있는 기능을 가진 로봇 |
| 공작물 탈착용 로봇 | 생산과정 내 자료 및 부품 등의 가공을 위해 공작물을 장착하거나 탈착하는 로봇 |
| 용접용 로봇 | 생산과정 내 용접 작업을 수행하는 로봇 |
| 조립 및 분해용 로봇 | 재료, 부품, 도구 등의 조립과 분해작업을 수행하는 로봇 |
| 가공 및 표면처리용 로봇 | 생산과정 내 재료, 부품, 도구 등의 가공과 표며처리 공정 작업을 위한 로봇 |
| 바이오 고정용 로봇 | 생물 자체 또는 그들이 가지고 있는 고유한 기능을 높이거나 개량하는 바이오 |
| 시험·검사용 로봇 | 생산과정 내 재료, 부품, 도구 등의 시험 및 검사 과정을 수행하는 로봇 |
| 기타 제조업용 로봇 | 상기 분류를 제외한 제조업 분류의 기타 로봇 |
2. '제조용 로봇' 산업
'제조용 로봇'은 '기계', '금속', '반도체', '전기·전자', '소프트웨어', '센서', '통신·네트워크' 등 다양한 기술이 융합된 산업이다. 기술적 파급 효과가 큰 산업으로 '자동차', '반도체', '철강', '화학' 등 다양한 산업에 적용되고 있다. 특히 대표적인 미래 유망기술로 성장 잠재력이 높으며, 산업 자동화 등에 적용되어 핵심적인 역할수행을 하고 있다.
'협동 로봇'을 포함한 '제조용 로봇'의 후방 산업은 '모터(Motor)', '액추에이터(Actuator)', '감속기(Reducer)', '센서(Sensor)', '모션 제어(Motion Control)', '통신 제어(Communication Control)', '유공압 부품(Hydraulic Pressure Part)', '소재(Material)' 등 부품 및 모듈 산업들이며, 전방 산업은 '자동차(Car)' ,'조선(Shipbuilding)', '전자(Electronics)', '금속(Metal)', '기계(Machinery)', '식품(Food)', '화학(Chemcal)', '농수산(Agriculture)', '가구(Furniture)' 등 제조업 관련 산업들이다.
| 산업 구조 | 세부 |
| 후방 산업 | '모터(Motor)', '액추에이터(Actuator)', '감속기(Reducer)', '센서(Sensor)', '모션 제어(Motion Control)', '통신 제어(Communication Control)', '유공압 부품(Hydraulic Pressure Part)', '소재(Material)' 등 부품 및 모듈 산업 |
| 제조용 로봇 | '이적재용 로봇', '공작물 탈착용 로봇', '용접용 로봇', '조립 및 분해용 로봇', '가공 및 표면처리용 로봇', '바이오 고정용 로봇', '시험·검사용 로봇', '기타 제조업용 로봇' |
| 전방 산업 | '자동차(Car)' ,'조선(Shipbuilding)', '전자(Electronics)', '금속(Metal)', '기계(Machinery)', '식품(Food)', '화학(Chemcal)', '농수산(Agriculture)', '가구(Furniture)' 등 |
3. '제조용 로봇' 핵심 기술
3-1. '로봇 기구' 설계
'로봇 기구' 설계는 '매니퓰레이터(Manipulator)'의 각 축을 구성하는 '링크(Link)' 형상에 따른 기본축 구조 설계가 가장 핵심 기술이다. 그 밖에 '케이블', '호스', '모터' 등의 주요 부품의 '내장화 구조 등의 설계'와, 사용자 측면에서 '클린룸용', '방수용'의 '씰(Seal)' 구조 등 '환경에 대한 설계'가 추가되어야 한다.
| 설계 항목 | 설계의 내용 |
| 기구방식의 설계 | 요구하는 기구의 특성, 즉 '부하의 크기', '이동거리', '이동시간', '이동의 방향성', '작동 특성', '위치 결정 정밀도' 등에 대응 가능한 기구의 방식을 선정하여 설계 |
| 기본 조건의 설정 | 기구의 방식에서 요구되는 '부하의 종류', '이동의 방향성', '정밀도' 등을 만족할 수 있는 기구를 구성하는 요소와, 기기류의 종류를 결정하여 설계 |
| 운전 조건의 설정 | '이동량과 시간의 관계에 따른 가감 속도', '모터의 회전수와 감속비의 관계', '구동 기기와 이송 기구 사이의 연결 방식' 등을 고려하여 조건을 설정하고 설계 |
| 부하 조건의 설정 | '부하의 크기', '안내 요소의 마찰계수 및 예압의 하중', '가소시간', '굽힘 모멘트에 의한 좌굴 하중의 유무', '외부의 하중과 방향성' 등을 고려하여 설계 |
| 부하계산 | 부하 조건과 운전 조건의 설정에 따라서, '마찰에 의한 부하', '실제의 작업상에서 발생하는 부하', '관성에 의한 부하'를 계산하고 오차를 최소화하여 설계 |
| 사용기기의 크기 설정 | '운전 조건의 부하 계산'과 '설정조건에서 계산한 결과'를 이용하여 적당한 크기를 선정하여 설계 |
3-2. '로봇 제어기' 설계
'로봇 제어기(Robot Controller)'는 로봇에 작업을 명령하고, 각종 원하는 목적의 동작을 수행할 수 있도록 만들어진 제어장치이다. 초기의 '로봇 제어기'는 공작기계용 NC 장치를 응용한 것으로, 8bit CPU를 사용하여 간단한 작업을 수행하는 정도였다. 하지만 '마이크로프로세서'의 발전과 함께 좀 더 복잡한 기능을 구현할 수 있게 되었고, 최근에는 고도의 작업을 필요로 하는 외부 축 및 다축의 주변장치들과의 협조 동작이나 2대의 매니퓰레이터의 협동 작업과 같은 기능이 실현될 수 있게 설계되고 있다.
'제어기'는 '모션 플래너(Motion Planner)' 역할을 하는 '주제어부'와 실제적으로 '액츄에이터(Actuator)'를 동작시켜 로봇을 구동하는 '서보제어부(Servo Driver)'로 구성된다. '주제어부'는 각종 '사용자 접합 기능'과 '운동계획(Motion Planning)' 기능을 가지고 있다. 한편, '서보제어부'는 주제어부에서 만들어진 위치 명령을 이용하여 로봇 관절에 쓰이는 전동기를 원하는 위치로 회전시키는 기능을 하는데, 이는 '모션 컨트롤러(Motion Controller)'와 증폭기로 구성되어 있다.
'제조업'의 경쟁은 심화되고 있으며, 생산 효율성이 중요시되기 때문에 '더 빠르게 작업을 수행하는 로봇', '더 많은 작업을 수행하는 로봇', '더 정밀한 작업을 수행하는 로봇'에 대한 필요성이 증대되고 있다. 이러한 추세에 맞추어 초고중량·초고속·초고정밀 등 생산성 극대화를 위한 제조업용 로봇의 고도화 기술 개발은 지속적으로 추진될 것으로 예상된다. 이에 산업현장에서 로봇 지능화 기술 개발에 대한 필요성이 증대되고 있다. 특히 '시각 센서', '영상처리 기술' 등을 기반으로 한 제품의 '불량 검사', '제품 분류', '조립', '포장' 등의 작업을 자동으로 수행하여 생산 공정 자동화를 구현하려는 움직임이 활발히 진행되고 있다.
4. 협동 로봇(Collaborative Robot)
최근 제조용 로봇의 응용분야는 대량 양산체계를 갖추고 있는 자동차 산업의 주요 적용 분야인 '용접', '페인팅' 등 단순 반복 작업에서 '조립(Assembling)' 등으로 이동하고 있다. 또한 4차 산업 혁명은 사회적 추세에 맞춰 전 세계적으로 대량생산 체계에서 맞춤형 소량 생산으로 생산 방식이 변화되어 가고 있다. 한편 기존의 로봇들은 단순 반복 작업을 위해 개발되었기 때문에, 복잡하고 환경 변화가 발생하는 작업 현장에 적용하기가 어렵다. 이에 기존에 로봇이 적용되지 못했던 복잡한 공정들에도 로봇 수요가 발생하고 있으며, 공정의 효율성과 유연성 강화를 위해 인간과 로봇의 협력이 강조되고 있다.
융합연구정책센터에 따르면, 최근 고령화와 4차 산업혁명이라는 사회적 추세에 맞춰 인간과 기계의 융합·협력이 강조되고 있다. 이에 인간의 노동을 대체하는 개념의 로봇이 아닌, 인간과 협력이 가능한 협동 로봇의 개념이 산업현장에서 주목을 받고 있다. '협동 로봇(Collaborative Robot)'은 '안전펜스(Safety Fence)' 없이 작업자와 동일한 공간에 설치되어 함께 작업하기 위한 '협동 운용(Collaborative Operation)'이 가능한 산업용 로봇으로 정의된다. '협동 로봇'은 기존의 생산라인에 추가 로봇을 설치 및 운영하기 편리해 4차 산업혁명 시대에 요구되는 맞춤형 소량 생산 체계에 적합한 것이 특징이다.
협동로 봇은 작동 방식에 따라 크게 'Safety-rated Monitored Stop', 'Hand Guiding', 'Speed & Separation Monitoring', 'Power & Force Limiting' 4가지로 분류된다.
| '협동 로봇'의 분류 | 정의 |
| Safety-rated Monitored Stop | 작업 영역에 사람이 없는 경우에만 일반 산업용 로봇처럼 작동하는 로봇 |
| Hand Guiding | 사람이 수작업 장치를 사용하여 이용하는 로봇 |
| Speed & Separation Monitoring | 로봇과 사람 사이의 거리 모니터링을 통해 안전거리를 확보하며 작업하는 로봇 |
| Power & Force Limiting | 일정 값의 동력 또는 힘이 감지되면 로봇이 즉각 작동을 멈춤으로써 사람의 상해를 방지하는 로봇 |
4-1. '협동 로봇' 핵심요소기술
중소기업 기술로드맵 2018~2020, '로봇'에 따르면, 협동로봇의 핵심요소기술은 크게 '기구', '제어', '안전'으로 분류할 수 있다.
- '기구' 분야: '협동 로봇'은 다축 관절에 의한 자유도 증가로 좁은 공간에서 작업이 가능해야 한다. 따라서 넓은 작업 반경을 확보하기 위한 '다자유도 로봇 기구 기술'이 주목받고 있다. 또 '강하고 가벼운 소재', '외부 충격량 감소', '로봇 기구의 포터블 및 안정성 향상'을 위한 '경량 로봇 기구 기술'도 핵심요소 기술로 주목받고 있다.
- '제어' 분야: 제어 분야에서는 작업환경에 따라 간단하게 로봇에게 작업지시를 할 수 있는 '유연 개방성 로봇 제어 기기 기술'과 '사용자 친화적 교시 인터페이스 기술'이 주목받고 있다.
- '안전' 분야: 인간과 로봇이 같은 공간에서 작업하며 발생할 수 있는 위험요소를 방지하기 위해 '협동 로봇 안전 요구 조건 적용'에 따른 국제표준 준수와 '작업 안전 공간 감지 기술', '충돌 감지 및 충격량 최소화 기술'에 대한 많은 연구가 진행되고 있다.
| 분류 | 핵심요소기 술 |
| 기구 | 다자유도 로봇 기구 기술: 다축 관절에 의한 자유도 증가를 통한 좁은 공간에서 작업 가능 및 넓은 작업 반경 확보 기술 |
| 경량 로봇 기구 기술: 강하고 가벼운 소재와 외부 충격량 감소 설계, 로봇 기구의 포터블 기능 및 안전성 향상 기술 | |
| 제어 | 유연 개방성 로봇 제어 기기 기술: 모션 제어 기능과 티칭 팬던트 기능을 내재한 스케일러블 제어기와 유연 구조 이식성을 가지는 개방형 소프트웨어 기술 |
| 사용자 친화적 교시 인터페이스 기술: 쉽고 직관적인 사용자 친화형 교시 장치 기술 및 멀티모달 휴먼 인터페이스 기술 | |
| 안전 | 작업 안전 공간 감지 기술: 인간과 로봇 간의 근접 거리 모니터링 및 작업 공간 분류에 따른 로봇 구동 제어 기술 |
| 충돌 감지 및 충격량 최소화 기술: 접촉 또는 비접촉 충돌 감지 및 대응, 충격력 예측 및 최소화 알고리즘 개발 | |
| 협동 로봇 안전 요구 조건 적용: 국제표준(ISO 10218-1, ISO/TS 15066, ISO 13849-1 PLd)을 충족하는 안전 협동로봇 개발 |
4-2. 협동 로봇의 응용 분야
'협동 로봇(Collaborative Robot)'의 주요 응용분야는 '픽앤플레이스(Pick & Place)', '머신 텐딩(Machine Tending)', '조립(Assembly)', '팔레트 적재(Palletizing)', '폴리싱(Pollishing)', '포장(Packaging)', '디스펜싱(Dispensing)', '몰드 취출(Mold Handing)', '품질 검사(Inspection)' 등이 있다.
- 픽앤플레이스(Pick & Place): '픽앤플레이스'는 전 산업 영역에 걸쳐 가장 일반적인 공정으로, 제품을 집어 특정 위치로 이동시키는 작업을 말한다. 협동 로봇은 픽앤플레이스에 최적화된 로봇으로, 다품종 생산체제에서 생산성을 극대화시킨다. 여러 관절을 이용하여 다양한 각도와 위치의 제품을 옮길 수 있다. 특히 단순 반복 작업인 픽앤플레이스의 경우, 협동 로봇을 통해 생산 라인 운영 효율을 높일 수 있다.
- 머신 텐딩(Machine Tending): '머신 텐딩'은 '밀링 머신', '프레스' 등의 장비에 가공물을 로딩-언로딩 하는 단순 반복적이며 위험한 공정이다. 고정밀 협동 로봇은 정확한 방향과 위치에 맞추어 가공물을 머신의 워크홀더로 삽입한다. 기존 산업용 로봇을 활용할 때 필수적으로 설치해야 했던 안전펜스도 필요없다.
- 조립(Assembly): '조립'은 스크류·너트·볼트의 체결부터 각 부품 간 결합까지 다양한 산업에 적용되는 공정이다. 협동 로봇은 여러 가지 툴과 자유로운 시스템 구성까지 가능하여 여러 조립공정에 활용된다. 또한 정확한 위치와 균일한 힘을 통해 복잡한 결합작업도 수행한다.
- 팔레트 적재(Palletizing): '팔레트 적재'는 제품을 전용 케이스 위에 정렬하여 쌓는 공정이다. 협동 로봇은 자동차 부품부터 식품·목재·금속·가구까지 여러 산업의 팔레트 적재 공정에 적용된다. 고정밀 로봇은 제품을 정확한 위치에 안정적으로 적재하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
- 폴리싱(Pollishing): '폴리싱' 공정은 금속 가공이나 가구 제작 등에서 품질을 결정하는 중요한 공정이다. 협동 로봇은 동일한 위치와 압력으로 폴리싱 작업을 수행하여 제품의 품질 수준을 높이다. 더불어 '다이렉트 티칭(Direct Teaching)' 기능을 활용하면, 다양한 품목에 쉽고 빠르게 폴리싱 작업을 적용시킬 수 있다.
- 포장(Packaging): 포장은 어떤 산업에서나 일반적으로 수행되는 공정이다. 협동로봇은 작업자 바로 옆에서 제품을 포장할 수 있어 협력 작업에 적합하다. 다양한 형태나 규격이라도 협동로봇은 빠르고 정확하게 포장을 한다.
- 디스펜싱(Dispensing): 디스펜싱 공정은 접착제·실리콘·페인트 등 각종 도료를 특정 위치에 분사·주입하는 공정이다. 협동로봇을 이 공정에 활용하면 일정한 양을 정확한 위치에 분사할 수 있다.
- 몰드 취출(Mold Handing): '몰드 취출'에서 협동로봇은 사출품의 로딩-언로딩 공정에 적용된다. 작업자가 매번 사출 성형기에 손을 넣어 부품을 꺼내는 위험한 작업을 대체할 수 있다.
- 품질 검사(Inspection): 품질 검사는 각 공정 사이나 출고 직전에 제품의 상태를 확인하여 불량품을 선별하는 작업이다. 협동 로봇은 '외부의 카메라나 센서의 검사 영역에 제품을 놓는 작업', '불량으로 판정된 제품을 덤프 박스로 옮기는 작업' 등 제품의 검사·측정·판별에 활용된다.
5. 지능형 제조 로봇
'지능형 로봇(Intelligent Robot)'은 외부 환경을 인식하고 스스로 상황을 판단하여 자율적으로 행동하는 로봇을 의미한다. '지능형 로봇'은 기존 로봇에 유비쿼터스 네트워크와 정보 기술을 접목한 새로운 로봇 개념이다. '지능형 로봇'은 용도별 구분이 아닌 성능에 따라 구분되며, 넓은 의미로는 현재 개발된 로봇 중에서 지능의 레벨이 높은 첨단 로봇을 포괄적으로 지칭하는 용어이다. '지능형 로봇'은 물리적인 로봇에 그치는 것이 아니라, 환경 내 곳곳에 내재된 센서로부터 생활 정보를 보내주는 '임베디드 로봇(Embedded Robot)'과 언제 어디서나 상황에 맞는 정보와 서비스를 능동적으로 제공하는 '지능형 소프트웨어 로봇' 등을 포함한다.
최근 국내 대기업들도 S/W 플랫폼 기술을 기반으로, '지능형 로봇' 시장에 진출하고 있다. '제조용 자율주행 로봇', '제조용 센서', '인공지능 검사 솔루션', '스마트팩토리 통합 플랫폼' 등의 기술은 상용화 단계에 도달했다. '산업용 자율 주행 로봇'은 '수직 다관절 로봇'과 '자율 주행' 기술 결합되어, 공장 내 생산라인 등 '매핑(Mapping)'된 구역을 이동하면서 '부품 운반', '제품 조립', '검사' 등 다양한 공정을 진행할 수 있다.
6. '제조용 로봇' 정책 동향
미국, 유럽, 중국, 일본 등 주요국들은 자국 경쟁력 강화의 핵심으로 로봇을 선정하고, 로봇산업 지원정책을 강화하고 있다. 미국과 유럽은 제조 현장에서 활용도가 높은 '제조용 로봇'과 '협동 로봇' 개발을 진행하고 있다. 한편, 일본은 정부와 R&D 공동 연구를 통해 기술 개발을 진행하고 로봇 확산에 주력하고 있다.
6-1. '미국'의 정책 동향
'미국'은 제조업 경쟁력을 강화하고 일자리 창출을 도모하기 위해 2011년에 6억 달러 규모의 '첨단제조 파트너쉽(AMP: Advanced Manufacturing Partnership)'을 발표하여 혁신 전략을 구체화했으며, 협동로봇 분야에 지원을 확대하고 있으며 '협동 로봇(Collaborative Robot)' 분야에 지원을 확대하고 있다. 첨단 제조 파트너쉽의 일환으로 '국가 로봇 계획(NRI: National Robotic Initiative)'을 추진하고 있으며, 차세대 로보틱스 기술개발 등을 목표로 2017년부터 국가 로봇 계획 2.0을 추진하고 있다.
또한 '다품종 소량생산'이 가능한 '셀-생산 방식'의 생산설비 구축을 위해 가변 및 재구성이 가능한 방식의 조립라인 개발을 진행하고 있다. '셀-생산 방식'이란 소수의 직원이 처음부터 끝까지 여러 가지의 공정을 담당해 완제품을 생산하는 방식이다.
6-2. '일본'의 정책 동향
2019년 기준, 일본은 세계 제조용 로봇 시장의 60%를 차지하고 있으며, 앞으로도 시장 주도권을 유지하기 위한 노력을 하고 있다. 주요 제오용 로봇 기업들을 중심으로 제조용 로봇 고도화를 통한 '셀-생산용 차세대 로봇'을 개발하고 있다.
또한 '정보통신기술(ICT: Information and Communication Technologies)', '인공지능(AI)', '산업자동화' 관련 기업들과 제휴를 통해 로봇의 IT화를 급속히 진행하고 있다. 이를 통해 '지능화', '편의성', '안전성' 관련 기술 개발에 집중하고 있으며, 협동 로봇 및 무인화 로봇 공장에 대한 투자를 진행하고 있다.
6-3. '중국'의 정책 동향
세계 1위 내수시장을 보유하고 있으며, 정부의 적극적인 지원으로 로봇산업의 전략적 육성을 추진하고 있다. 중국은 로봇을 '중국 제조 2025(Made in China 2025)'의 10대 핵심 산업 중 하나로 선정하였다. 또 '스마트 제조(Smart Manufacturing)' 프로젝트 추진을 통해 '제조업 핵심기술·부품의 높은 대외 의존도'와 '낙후된 생산설비 문제', '에너지 효율 저조 문제'를 해결하기 위해 기술 개발을 진행하고 있다.
6-4. '유럽'의 정책 동향
유럽은 2019년 기준, 세계 제조업용 로봇 시장의 25% 이상을 차지하고 있다. 유럽 로봇산업이 향후 유럽 경제 활성화 및 새로운 직업 창출에 중요한 역할을 할 것으로 보고 있다. 이에 회원국 간의 협업을 통해 차세대 로봇 기술 개발에 집중하고 있으며, 핵심 요소 기술 확보에 중점을 두고 있다.
2014년에는 '민관합작 공동 파트너쉽 로봇 프로그램(SPARC: European Robotics Public Private Partnership)'에 착수하였다. 또 추진 목표와 전략 기술한 전략 연구 아젠다 'SPA(Strategic Research Agenda)'와 '다년간 로드맵(MAR: Multi-Annual Roadmap)'을 마련하여 발표했다.
6-5. '한국'의 정책 동향
- 로봇 미래전략(2013~2020): '지식경제부'는 2012년에 10년간의 로봇정책 방향을 제시한 '로봇 미래전략(2013~2020)'을 발표하였다.
- 로봇산업 발전 방안, 2019: 또한 산업통상자원부는 '로봇산업 발전 방안, 2019'를 통해 로봇산업 글로벌 4대 강국 도약을 비전으로, 2023년 기준 '로봇산업 시장규모 14조원', '제조용 로봇 보급 70만 대', '로봇 전문기업 20개'를 목표로 제시했다. 산업통상자원부의 '로봇산업 발전 방안, 2019'에 따르면, 한국은 자동차, 전기·전자 산업의 높은 로봇 활용으로 '로봇 밀도 세계 1위', '제조용 로봇 세계 5위권'으로 부상했다고 한다. 다만, 제조용 로봇 보급률이 대량생산 체제를 갖춘 자동차, 전기·전자 산업에 80% 이상 집중되어 있다. 이에 인력 부족 등의 문제로 작업환경 개선이 필요한 '뿌리', '섬유', '식·음료' 산업에 표준모델 개발 전략을 통해 제조용 로봇을 우선 보급할 계획이라고 밝혔다.
7. '제조용 로봇' 관련 기업
세계 '제조용 로봇' 산업은 정밀기계 산업 기반의 일본 기업과 유럽 기업이 시장을 선점하고 있다. 한편, 국내 '제조용 로봇' 산업은 자동차, 가전, 반도체 등 대규모 수요처를 확보한 '현대 로보틱스', '로보스타' 등이 국내 시장을 주도하고 있다. 최근에는 '한화 테크원', '뉴로 메카', '두산 로보틱스' 등 후발주자들이 협동 로봇을 출시하면서 제조용 로봇 산업에 진입하고 있다.
7-1. UR
- 국적: 덴마크
2019년 기준 'UR'은 로봇 업계에서 가장 큰 제조업체로, '중공 모듈(Hollow Module)'이 적용된 정밀하고 안전하고 저렴한 '수직 다관절 로봇'을 상품화하고 있다. 짧은 시간 안에 사용자가 로봇을 사용할 수 있도록 하는 '유저 친화적 인터페이스 구현' 기술을 보유하고 있다. 또한 '충돌 안전'과 '사용자 협업 기술'을 부각하여 시장을 확대하고 있다.
2008년에 첫 모델인 'UR5'를 출시한 이후, 꾸준히 제품 라인업을 확장하고 있다. 2018년에는 고객들이 협동 로봇이 사용하며 느꼈던 불편함을 개선하기 위해 '센서', '안전성', '정밀도', '편리성' 등을 높인 'e-series'를 출시하였다.
7-2. ABB
- 국적: 스웨덴
ABB는 로봇, 에너지, 자동화 기술 분야를 주된 사업으로 하는 다국적 기업이다. 전력 및 자동화 기술 분야 선도 기업으로, 짧은 사이클 타임을 지니는 소형 조립 제품들에 대응하기 위해 빠르고 안전하며 유연성 있는 형태의 로봇 기술에 강점을 보유하고 있다.
2016년에는 세계 최초의 양팔형 협동 로봇인 'YuMi'를 출시했다. '비전 시스템(Vision System)', '그립퍼(Gripper)', '터치 반응(Touch Response)' 기술을 탑재하고 안전기능을 크게 강화하여, 유연하고 민첩한 작업환경을 요구하는 '전자', '자동차 부품' 등 제조 공정에 적용 가능하다.
7-3. 화낙(FANUC)
- 국적: 일본
'화낙(FANUC)'은 '용접용 6축 다관절 로봇' 및 'Parallel 로봇'의 선도 기업이다. 특히 세계적인 수준의 6축 Parallel 로봇을 이용한 제품 조립 기술을 보유하고 있다. 또한 '로봇 생산공정 무인화'를 위한 자체적인 생산 솔루션을 확보하고 있으며, '산업용 로봇', '충돌·힘 센서', '로봇 간 협업', '비전(Vision)' 기술을 이용한 전자제품 조립 분야의 '시스템 구현 기술'을 보유하고 있다.
2016년에는 협동 로봇 'CR-35iA를 개발했으며, 꾸준히 제품 라인업을 확장하고 있다. 손목 카메라와 쌍을 이룬 iR 비전 소프트웨어를 사용하도록 설계하고 있으며, 응용분야는 '기계관리', '조립', '접착제 도포', '제품 테스트' 등이다.
7-4. KUKA
- 국적: 중국
중국 가전 기업인 '메이디 그룹'은 2016년 KUKA를 2023년까지 독일 법인의 독립성과 고용 유지를 조건으로 45억 유로에 인수했다. KUKA는 'Force/Torque 제어' 기술, 비전 및 안전 기능을 적용 가능한 'Light weight arm' 기술을 보유하고 있으며, 다양한 형태의 '휴먼 인터페이스(Human Interface)' 기술을 개발하고 있다.
대표적인 제품은 2013년에 출시한 'LBR iiWA'로 7개의 축으로 이뤄져 탁월한 유연성을 제공한다. 모든 조인트에 장착된 토크센서로 운전자 혹은 작업자를 안전하게 보호할 수 있고, 작업자와의 협력 작업이 가능하다. 응용분야는 '기계관리', '제품 테스트', '적재', '선택 및 배치' 등이다.
7-5. 현대 로보틱스
- 국적: 한국
'현대 로보틱스'는 2019년 기준 로봇 시장점유율 1위, 세계 6위 기업으로 '산업용 로봇', '클린용 로봇', '제어기', '자동화 시스템', '스마트 팩토리(Smart Factroy)' 등의 제품을 판매하고 있다. '아크·스폿 용접', '핸들링', '조립' 등의 작업 수행이 가능한 '수직 다관절 로봇'을 주력으로 제조하고 있다. AI와 결합해 비정형 물품 작업이 가능한 협동로봇 'YL012'를 출시하였다. 'YL012' 제품은 '레드닷 디자인 어워드 2019(Reddot Design Award 2019)'에서 국내 최초로 제품 디자인 부문 최우수상을 차지한 제품이다.
7-6. 한화 테크원
- 국적: 한국
- 설립: 1977년
'한화 테크원'은 '항공기 엔진', '에너지 장비', '보안 감시장비', '산업용 장비', '방산 장비' 등의 사업을 영위하고 있다. 해당 사업 분야들을 영위하며 축적된 기술력을 바탕으로, 2017년에 독자기술로 개발한 협동 로봇 'HCR-5'를 출시했다. 'HCR-5'는 '픽앤플레이스(Pick & Place)', '적재', '포장', '스크류 체결' 등의 응용 분야에 적용 가능하다. 사용자 친화적 디자인을 제공하며, 경량화 설계기법을 적용하고 가상 안전 경계를 설정하여 충돌을 사전에 회피할 수 있도록 설계되었다.
7-7. 로보스타
- 국적: 한국
- 설립: 1999년
'로보스타'는 자동차, LCD, 반도체 제조공정 중 '이적재용 로봇'을 생산하고 있으며, 주요 제품은 '직각좌표 로봇', '수평 다관절 로봇', '수직 다관절 로봇' 등이 있다. 그 외에도 '평판 디스플레이용 장비', 'IT 부품 제조 장비' 등을 생산·판매하고 있다. '협동 로봇'의 경우, '제조용 로봇' 생산 경험을 기반으로, 연구개발 활동을 통해 협동 로봇 관련 기술 및 시제품을 보유하고 있다.
7-8. 휴림 로봇
- 국적: 한국
- 설립: 1998년
'휴림 로봇'의 주요 제품은 '작각좌표 로봇', '데스크탑 로봇', '수평 다관절 로봇', '반송용 로봇', '모션 제어기' 등이 있다. 주력 제품인 '직각좌표 로봇'은 '구조해석(Structural Analysis)'을 통한 컴팩트한 고강성 구조로, '고속·고정밀 위치 결정 능력'이 탁월하며, 다양한 제품구성으로 필요 사양에 따라 최적 선택이 가능한 것이 특징이다. '수평 다관절 로봇'은 소형·중형·고속형·대형으로 제공되며, 고강성 알루미늄 압출 구조 및 경량화를 구현했다.
7-9. 맥스로텍
- 국적: 한국
- 설립: 1995년
'맥스로텍'의 주요 제품은 '갠트리 로봇(Gantry Robot)'과 'PKM(Parallel Kinematics Machine)' 등이 있다. '갠트리 로봇(Gantry Robot)'은 고정된 위치에서 X, Y, Z로 표시되는 직교하는 축을 따라 움직이며 작업을 수행하는 직각 좌표 로봇이다. 보통 X, Y, Z는 가로, 세로, 높이를 나타내며, 각 축의 길이는 갠트리 로봇의 작동 범위라고 할 수 있다.
국내 최초로 무선 갠트리 로봇을 도입했으며, 지속적인 기술 개발과 시장 확대 노력을 통해 국내 '갠트리 로봇' 시장에서 확고한 지위를 차지하고 있다. 또한 PKM을 미래 주력 제품으로 선정하고 PKM과 3D 프린터의 융복합 기술 개발을 추진하고 있다.