과제 추진 배경
독일에서는 산업의 부가가치를 높이기 위해 ‘인더스트리4.0’을 단계적으로 추진하고 있다. 최신 제조 시스템은 이미 많은 산업 분야에서 다양한 제품의 제조에 높은 수준의 유연성을 제공 할 것으로 기대된다.
제어캐비닛의 조립에 있어서도 마찬가지인데, 제어캐비닛은 거의 모든 산업 분야에서 끊임없이 증가하는 측정·제어 및 규제 작업으로 인해 다양한 형태로 많은 양이 사용되고 있다. 복잡한 조립 공정에 대한 자동화된 솔루션이 없었기 때문에 지금까지는 대개 수동으로 수행되었고, 때문에 인건비가 높다는 문제가 있었다.
많은 제조업체가 이 문제를 외주 방식으로 해결했다. 즉, 인건비가 상대적으로 낮은 국가에 조립을 맡긴 것이다. 하지만 이러한 방식으로 달성된 비용 절감은 종종 품질 및 생산 유연성의 손실을 가져왔다.
이 프로젝트에 참여한 회사들은 이 분야를 위한 정교한 자동화 솔루션을 공동 개발한다는 목표를 설정했다.
개발제품과 기술혁신
두 개의 중소기업이 협력하여 캐비닛 조립 및 부품 설치를 신속하게 고품질로 구현할 수 있는, 확장 가능한 자동화 솔루션을 개발하였다.
주요 부분 개발은 ▲지능형 조립 전략을 갖춘 컨트롤러 ▲적응 메카트로닉스 그립 시스템 ▲품질 보증된 센서 개념이다.
다양한 작업에 적용할 수 있는 그리퍼(Gripper)가 있는 두 개의 공동 작업 로봇이 제조 과정에서 어조립 작업을 수행한다. 이 복잡한 3핑거 휴머노이드 그리퍼는 3개의 다른 부품을 수용할 수 있고 미리 정해진 위치에 순차적으로 쌓아 올릴 수 있다.
이 조립 로봇은 캐리지에 장착된 다른 로보틱 시스템으로부터 부품들을 공급받는다. 특별 구성된 저장탑에서 기하학적 순서로 각 부품들이 꺼내지며, 이 부품들은 현재 진행되는 조립 작업을 위해 작은 상자 안에 준비된다. 이러한 방식으로 연속 조립이 가능하다.
전체 시스템 프로토타입에 대한 광범위한 테스트를 통해 캐비닛 조립시간이 크게 단축되었음을 확인할 수 있었다. 새로운 조립시스템이 처리할 수 있는 부품의 스펙트럼은 크기가 30㎜에서 2000㎜이고 무게는 8g에서 5000g이다.
시장과 고객
이 개발을 통해 E. Braun GmbH는 새로운 비즈니스 분야를 개척하고 세 개의 새로운 일자리를 창출할 수 있었다. 2017년까지 9개의 전체 시스템 판매가 계획되어 있다. Mangelberger Elektrotechnik GmbH와 함께 필요한 서비스와 생산량을 커버할 예정이다.
