(주)나인티시스템의 산업용 로봇 적용 사례
시멘트 공장 시험 Lab에서의 성분
테스트 자동화
현대 로봇의 SI(시스템 통합) 업체로, 산업용 로봇을 이용한 자동화 설비 및 시스템 개발을 전문으로 하는 (주)나인티시스템. 이들이 최근 시멘트 공장의 시험 Lab 환경에서 실시간으로 시멘트 제조 성분을 분석하는 자동화 시스템을 구축해 업계의 주목을 받았다. 본 내용에서는 이 프로젝터의 구체적인 내용을 소개한다.
외산 장비 및 로봇 시스템의 교체를 통한 신뢰성과 기술력 인정
최근 (주)나인티시스템이 공급한 로봇 자동화 시스템은 강원도 동해에 소재한 쌍용양회공업(주)의 시멘트 공장에 설치되어 있다. 그전에는 외국으로부터 공장 내의 제조 및 시험 설비가 도입될 때 함께 들어와 성분분석 Lab에 설치된 로봇이었는데, 최근 이 로봇 시스템이 노후화되어 분석 Lab에서의 운영 효율성이 떨어져 이번에 새로운 로봇 시스템으로 교체하게 된 것이다. 본 시스템이 설치되어 있는 환경과 설비 구성은 대략 다음과 같다.
Lab에는 로봇 좌우로 총 6대의 시험분석 장비가 놓여 있고, 시멘트 제조라인에서 시험을 위해 Lab으로 자동 공급되는 좌우 2개의 Lab Station, 성분 분석 후 X-ray 검사를 하기 위한 검사공정 이송 컨베이어가 역시 좌우 2개 라인으로 연결되며, 필요 시 생산된 시멘트를 수동으로 시험 분석하기 위해 시험 컵에 담아 공급하는 64개의 팔레트 테이블로 구성되어 있다. 이외에도 시멘트가 담긴 컵의 내용물을 깨끗이 제거하기 위한 Air Blower 설비와 시료 컵을 잡고 핸들링하기 위한 그리퍼, 시험분석기 등의 각 장비와 Station으로 이동하기 위한 주행대차, 타 공정과 연동 및 제어를 위한 DCS(분산제어 시스템) 등이 포함된다.
기술력으로 고객에게 인정받는 회사
기존에 사용하던 로봇 시스템이 원래 외국산 장비와 함께 도입된 설비이다 보니 고객인 쌍용양회공업(주) 측에서도 처음에는 기존의 외국산 로봇 업체와 접촉해 이 업체를 통해 본 시스템의 교체를 하고자 시도했다. 하지만 업체에서 검토를 한 결과 국내에서 자체 해결은 어렵고 이를 위해서는 기존 시스템을 분석하고 교체할 수 있는 전문 엔지니어를 외국에 있는 본사에서 불러올 수밖에 없다는 이유를 들어 이를 위한 비용을 포함한 공사 금액을 제시하였다. 물론 기존 시스템의 교체를 위해 이를 분석하고 공사를 실행할 수 있는 전문가의 필요성에 대해서는 쌍용양회공업(주) 측에서도 충분히 이해를 하는 부분이었지만, 여기에 투입되는 공사 금액에 대한 부담으로 고민을 할 수밖에 없는 상황이 됐다.
이런 상황에서 쌍용양회공업(주)에서는 국내의 로봇 기술이 많은 발전을 해왔음을 알고 국내 기술로 이를 해결해보고자 여러 로봇 업체들 및 로봇 시스템 전문 기업들과 접촉했지만, 이 업체들도 역시 기존 장비 및 시험설비 들과의 Interface 및 Interlock에 대한 문제에 부딪혀서 모두 다 포기하는 상황에 직면했다. 이런 와중에 국내에서 로봇을 국산화한 현대중공업을 통해 로봇 시스템 및 자동화 전문업체인 (주)나인티시스템을 소개 받았고, 양사는 몇 차례의 업무협의와 현장 조사를 통해 (주)나인티시스템에서 제출한 전체 시스템에 대한 분석 자료와 로봇 I/O 관계도, 로봇 프로그램 내역 및 타 시스템의 Interlock 관계도 등과 공사 수행 제안서를 보고 쌍용양회공업(주)에서는 이를 신뢰하고 공사를 추진하게 되었다.
어려울수록 차별화된 기술력으로 도전
이번 로봇 시스템의 교체공사가 어려운 이유는 기존 외국에서 도입된 로봇 시스템의 프로그램 개수만 해도 120여 개이고, 모든 시험설비의 동작뿐만 아니라 로봇의 작업, 생산 현장과의 연동, 팔레트 공급 및 시험순서 등과 같은 각 공정의 모든 작업이 무작위로 이루어지는 복잡한 시스템으로서, 이런 모든 제어와 Interlock은 초기에 본 시스템 구축시 함께 도입된 DCS(분산제어 시스템)에서 제어되는 형태로 구성되어 있었기 때문이다.
복잡한 제어 및 Interlock 관계에서 로봇 동작과 작업도 역시나 DCS의 제어에 의한 로봇 프로그램의 작업서열 지시와 이를 수행하는 동작이기 때문에, 각 로봇 프로그램의 호출 및 각 공정 별로 로봇 동작에 대한 분석이 매우 어려울 수밖에 없는 상황이었다.
물론 DCS의 프로그램을 분석해서 수정을 할 수만 있다면 보다 수월하게 시스템의 교체가 가능했지만 DCS 부분은 도입 이후 이를 담당하던 인력들이 오래 전에 퇴사하는 등의 문제로 이를 수정할 수 있는 엔지니어가 없는 상황이었다(초기에 본 시스템과 로봇을 공급했었던 로봇 회사에서도 현재 이 시스템을 수정할 수 있는 엔지니어가 없기 때문에 결국 외국에 있는 본사의 전문가를 초빙할 수밖에 없는 것이었다고 함).
결국 해결 방법은 기존 시스템의 정확한 분석을 통해 각 장비와 공정 간의 제어와 Interlock 관계, 120개 이상 되는 로봇 프로그램의 동작과 작업 분석 등을 통해 새롭게 설치된 로봇 프로그램을 작성하고, 각 공정의 작업을 위한 로봇 티칭을 하는 정공법으로 접근하는 방법 밖에는 없었다. 따라서 로봇 교체 공사의 어려움이 적지 않을 수밖에 없었던 것이다. 현재는 시스템 구축이 완료되어 운용 중에 있으며 기존 시스템과 대비하여 로봇 프로그램 개수는 120여개에서 90개로 줄였고, 그리퍼의 경우도 예전에는 종종 소재를 제대로 파지하지 못해 소재를 떨어뜨리는 경우가 있었지만 이런 문제를 완벽히 해결하였다.
또한 주행대차의 빠른 고속이동으로 시험Lab에서의 효율성이 높아진 점은 고객이 가장 만족하는 부분이라고 한다.
외산 장비의 국산화를 통한 비용 절감과 기업 간 상생 모델
이번 공사의 성공적인 시스템 구축을 통해 쌍용양회공업(주)과 (주)나인티시스템 두 회사 모두 상생하는 사업모델을 만들었다고 볼 수 있다. 고객인 쌍용양회공업(주) 측에서는 결국 비싼 비용을 들여가면서 외국의 엔지니어를 불러오지 않고도 순수 국내 기술로 본 공사를 수행함으로써 비용을 절감할 수 있었고, 공급사인 (주)나인티시스템에서는 성공적인 로봇 교체 공사를 통해 처음 거래하는 고객에게 신뢰와 기술력을 인정받을 수 있는 기회를 얻을 수 있게 된 것이다. 이를 통해 향후 쌍용양회공업(주)의 타 공장에도 유사한 시스템 공사를 수행할 수 있는 유리한 사업 환경을 만들었을 뿐만 아니라 국내의 다른 시멘트 공장에도 유사한 시스템의 대체 혹은 업그레이드 공사를 수행할 수 있는 능력을 보유하게 된 점이 큰 자산이라고 볼 수 있겠다.
신뢰성 있는 로봇 및 자동화시스템 개발을 통한 지속 가능한 회사 만들기
(주)나인티시스템은 지난 2001년 설립된 이래 로봇 및 자동화를 꾸준히 진행해 왔으며, 이와 별도로 지능형 모바일 로봇의 위치인식 분야에서는 초음파 위치인식 시스템과 RF위치인식 시스템 등을 통해 국내 일인자의 위치에 있는 로봇부품 전문기업으로 알려져 있다.이외에도 국내 최초로 금형을 NC(공작기계) 내에서 실시간으로 3차원 측정할 수 있는 시스템인 OMM(On Machine Measuring) 솔루션을 자체 기술로 개발하여 국내의 S전자 등에 공급해오고 있는데 정밀금형 측정분야에 가장 많은 실적을 가지고 있기도 하다.
또한 1축 및 2축용 로터리 테이블의 제어기를 자체 개발 및 생산하고 있고 최근에는 산업용 로봇 이외에도 제초로봇 등과 같은 특화된 분야의 로봇 개발도 수행하고 있는데, 향후 농촌인구의 노령화에 대비한 농업분야 자동화에도 기여하고 있기도 하다.
한편 (주)나인티시스템을 이끌고 있는 이인옥 대표는 “산업용 로봇을 포함한 로봇 분야가 신성장 산업으로서 향후 우리나라의 중요한 먹거리를 만들 주목 받는 기대 분야로서 성장하고 있는 만큼 이 분야에서 경쟁력을 갖춘 기업이 되고자 하며, 이를 위해 (주)나인티시스템에서는 합리적인 가격과 적시 납기 및 맞춤형 서비스를 통해 시장에서 인정받는 기업이 되고자 연구 개발에 중점을 두고자 한다.
결국은 고객의 판단과 기술평가를 통해 고객들이 직접 찾도록 할 것”이라고 말했다. 또한 “올해는 작년과 대비하여 국내 산업용 로봇산업이 조금 위축이 예상되지만 이런 국내외의 불경기 속에서 알찬 기업이 선전하고 이를 극복하여 기술력을 통해 좀더 발전되고 성숙한 회사가 되는 것”이라는 목표를 전했다. 이를 위해 로봇 관련 시장의 동향을 이해하고 기술 경쟁력을 높이기 위해 인력에 대한 믿음을 가질 수 있도록 투자하고, 기술력 향상을 위한 의지를 다지고 있는 (주)나인티시스템의 내일이 기대된다.
(주)나인티시스템 www.ninety.co.kr
