새벽 2시에 창고에 들어가서 팔레타이저가 생수 상자 옆에 시리얼 상자를 쌓기 위해 애쓰는 모습을 본 적이 있다면 이 질문이 왜 중요한지 알 수 있습니다. 저는 여기 팔레타이징 로봇 팀의 일원인 Jake입니다. 우리는 오래된 로봇이 혼합된 SKUD 교대 근무를 따라갈 수 없다고 맹세하는 창고 관리자의 질문을 처리하는 데 너무 많은 시간을 소비합니다. 문제는 대부분의 사람들이 다양한 제품 크기를 다루는 것이 단지 로봇의 팔이 닿는 것이 아니라 작고 스마트한 세부 사항이 함께 작동하는 전체 시스템이라는 사실을 깨닫지 못한다는 것입니다. 커피를 마시면서 이야기를 나누는 것처럼 이것을 분석해 보겠습니다(구식적인 엔지니어링 전문 용어는 사용하지 말고 약속하세요).
먼저 이것이 왜 그렇게 큰 문제점인지 이야기해 보겠습니다. 과거에는 로봇이 특정 작업, 즉 탄산음료 캔을 위한 로봇, 냉동 피자의 큰 팔레트를 위한 로봇을 볼 수 있었습니다. 다른 제품으로 교체해야 하는 경우 팀이 렌치를 던질 준비가 될 때까지 엔드 이펙터를 전환하고, 팔레트 높이를 조정하고, 모든 것을 교정하는 데 2시간이 소요됩니다. 이제 전자상거래와 소규모 배치 크기가 호황을 누리고 있습니까? 혼합 SKU는 논스톱입니다. 단일 팔레트에는 1리터 탄산음료 케이스, 5파운드 쌀 봉지, 작은 개 간식 상자가 포함될 수 있으며, 모두 넘어지지 않도록 완벽하게 쌓여 있습니다. 이것이 바로 좋은 팔레타이징 로봇이 빛을 발하는 부분입니다. 하지만 단지 마지막 이동을 반복하는 것이 아니라 적응하도록 제작된 경우에만 가능합니다.
운영의 핵심인 소프트웨어부터 시작해 보겠습니다. 지구상에서 가장 멋진 팔을 가질 수 있지만 제어 시스템이 엄격하면 다른 차원에서는 쓸모가 없습니다. 우리 팀은 단순히 팔레타이징 로봇을 판매하는 것이 아니라 코딩 수준 없이 두 번의 클릭만으로 제품의 크기(길이, 너비, 높이, 무게까지)를 입력할 수 있는 소프트웨어를 구축합니다. 잠깐만요, 여기서 실제 장비 중 일부를 지적하겠습니다. Collaborative Cobot Palletizer 라인에는 제어 소프트웨어에 바로 저장된 사전 구축된 팔레타이저 패턴이 함께 제공됩니다. 따라서 12x12인치 상자에서 8x8인치 상자로 전환하는 경우 모든 위치를 수동으로 프로그래밍할 필요가 없습니다. 새 크기에 맞는 패턴을 선택하면 팔의 경로가 자동으로 조정됩니다. 이는 전담 로봇 공학 엔지니어가 없는 중소 규모 창고의 판도를 바꾸는 것입니다.
그러나 소프트웨어는 지금까지만 진행됩니다. 다음으로 중요한 부분은 엔드 이펙터, 즉 제품을 잡는 "손"입니다. 이것은 많은 값싼 팔레타이징 로봇이 무너지는 곳입니다. 평평한 상자 전용 그리퍼를 사용하면 둥근 물병이나 불규칙한 모양의 가방을 다룰 수 없습니다. 우리의 접근 방식은 무엇입니까? 우리는 여러 제품 유형에서 작동하는 유연하고 상호 교환 가능한 엔드 이펙터를 구축하거나 즉시 제품 간에 전환할 수 있는 시스템을 설계합니다. 예를 들어, CR30 협업 팔레타이징 로봇은 90초 이내에 진공 그리퍼(부드럽고 평평한 상자에 적합)에서 기계식 그리퍼(단단한 케이스에 적합)로 교체할 수 있습니다. 이는 기존 로봇의 30분보다 훨씬 빠른 속도입니다. 매우 작거나 모양이 이상한 물건을 다루는 경우 맞춤 프로그래밍이 필요 없이 그리퍼를 맞춤화할 수도 있습니다.
다음은 적응형 비전 시스템입니다. 이것은 대부분의 사람들이 이야기하지 않는 비밀 소스입니다. 각 제품을 잡기 전에 확인하는 로봇의 "눈"이라고 생각하십시오. 당사의 협동 로봇 팔레타이저 시스템에는 투입 컨베이어 위에 2D 및 3D 카메라가 장착되어 있습니다. 이 카메라는 나오는 모든 제품을 스캔하고 정확한 치수, 무게는 물론 컨베이어 방향의 방향까지 기록한 다음 해당 정보를 로봇의 제어 시스템으로 보냅니다. 따라서 상자가 중심에서 약간 벗어난 경우(예: 작업자가 상자를 완벽하게 설정하지 않은 경우) 비전 시스템은 수동 조정 없이 실시간으로 로봇의 그립 경로를 수정합니다. 지난 달에는 스낵 식품을 유통하는 고객이 있었는데, 그 고객은 정렬되지 않은 제품 때문에 팔레트 10개 중 1개를 다시 쌓아야 했습니다. 지금? 기존 로봇에 비전 시스템을 추가하는 것만으로도 100분의 1로 줄어들었습니다. 이는 낭비를 줄이고 작업 재실행으로 인한 부상을 줄이며 처리량을 훨씬 더 빠르게 만듭니다.
다양한 제품을 다룰 때 무게는 또 다른 큰 요소입니다. 50파운드짜리 개밥 상자를 들어올릴 수 있는 로봇은 부드럽고 미끄러운 10파운드짜리 봉지 더미 때문에 어려움을 겪을 수도 있습니다. 당사의 CR40 협업 팔레타이징 로봇은 40kg의 페이로드 용량을 갖추고 있으며 이는 당사의 소형 모델보다 크지만 각 관절에 토크 센서도 있습니다. 미끄러운 밀가루 봉지를 잡으면 센서는 얼마나 많은 힘을 사용하고 있는지 감지하고 봉지가 부서지거나 떨어지지 않도록 그리퍼의 압력을 조정합니다. 더 이상 제품이 망가지지 않고 팔레트가 파손되어 시간을 낭비하지 않아도 됩니다. 그리고 작은 전자 제품 상자와 같은 가벼운 제품의 경우 시스템은 그립 압력을 줄여 포장이 긁히지 않도록 할 수 있습니다. 단단한 로봇으로는 할 수 없는 일입니다.
잠깐, 팔레트 크기의 유연성에 대해서도 이야기해 보겠습니다. 많은 회사에서는 하나의 팔레트 크기만 사용하지 않습니다. 표준 48x40인치 팔레트를 사용하는 경우도 있고, 온라인 주문을 위해 더 작은 하프 팔레트를 사용하는 경우도 있습니다. 당사의 모든 팔레타이징 로봇을 사용하면 소프트웨어에 여러 팔레트 레이아웃을 저장할 수 있습니다. 따라서 전체 팔레트에서 부분 팔레트로 전환하는 경우 해당 레이아웃을 선택하기만 하면 로봇이 자동으로 적층 높이와 레이어 간 거리를 조정합니다. 모든 팔레트 크기에 대해 암의 끝 위치를 다시 보정할 필요가 없습니다. 매일 다른 매장에서 전체 팔레트와 절반 팔레트 사이를 전환해야 하는 수제 음료 고객이 있었는데, 기존 로봇이 전환하는 데 한 시간이 걸렸습니다. 자, 우리 시스템으로요? 그들은 단 2분 안에 그것을 합니다. 이는 생산량을 늘리고 가동 중지 시간을 줄이는 일종의 작은 승리입니다.
물론 사람들은 여기서 협업 로봇과 기존 로봇에 관해 질문하는데 이는 타당한 질문입니다. 많은 창고에서는 로봇이 인수하는 것을 걱정하고 있지만, 협업 팔레타이징 로봇은 인간을 대체하는 것이 아니라 인간과 함께 작업하도록 설계되었습니다. 예를 들어 작업자가 제품을 조정하거나 걸림을 해결해야 하는 경우 로봇에는 물체나 사람에 닿으면 즉시 멈추는 힘 감지 기술이 있습니다. 이것이 바로 이 로봇이 생산 라인 주변에 큰 안전 케이지가 없는 소규모 창고에 적합한 이유입니다. 그리고 다양한 차원을 처리할 때 협업 모델은 제어 시스템이 대용량, 대규모 배치 공장뿐만 아니라 사용자 친화적으로 구축되었기 때문에 실제로 더 적응성이 뛰어납니다.
현실적으로 생각해 봅시다. 어떤 시스템도 완벽하지 않습니다. 물론 한계가 있습니다. 너무 크거나 무거운 매우 불규칙하고 불안정한 제품을 취급하는 경우 맞춤형 솔루션이 필요할 수 있습니다. 그러나 우리가 작업하는 제품(상자, 케이스, 가방, 병, 소형 용기)의 90%는 당사의 표준 팔레타이징 로봇 장비 라인이 힘들이지 않고 처리합니다. 핵심은 이러한 시스템이 모든 경우에 적용되는 일률적인 시스템이 아니라 제품 라인 변경에 따라 학습하고 조정하도록 구축되었다는 것입니다. 이는 바로 현재 대부분의 창고에 필요한 것입니다.
우리가 모든 고객에게 말하는 내용은 다음과 같습니다. 여전히 수동으로 팔레트를 쌓거나 제품을 신속하게 전환할 수 없는 로봇과 싸우고 있다면 돈을 낭비하는 것입니다. 로봇 재보정으로 인한 가동 중지 시간으로 인해 하루에 수천 달러의 비용이 발생하며 손상된 제품이나 안전 사고로 인해 더 많은 비용이 발생합니다. 좋은 소식은 이 작업을 수행하기 위해 전체 창고를 점검할 필요가 없다는 것입니다. 소규모로 시작하여 협업 팔레타이저를 추가하고 진행에 따라 확장할 수 있습니다.
혼합된 치수로 인해 어려움을 겪고 있는 현재 로봇에 지쳤거나 수동 노동을 줄일 수 있는 옵션을 찾고 있다면 우리가 도와드리겠습니다. 우리 팀은 소규모 시설을 위한 CR30, 무거운 하중을 위한 CR40 또는 귀하의 라인에 맞는 완전한 협업 로봇 팔레타이저 시스템 설정 등 귀하의 특정 제품에 어떤 장비가 적합한지 안내해 드립니다. 판매 홍보가 필요 없이 매일 이 로봇을 사용하는 사람들의 실제 조언을 통해 채팅하려면 저희에게 연락하세요.
참고자료
- 자동 팔레타이징: 혼합 생산을 위한 유연성 최적화, 로봇 산업 협회, 2023.
- 협동 로봇 페이로드 및 엔드 이펙터 호환성, 국제 로봇 연맹, 2022.
- 창고 생산성 동향: 혼합 SKU 처리, 공급망 다이제스트, 2024년.
- 산업용 로봇의 힘 감지 기술, 제조 시스템 저널, Vol. 2022년 45일.
- 2024 팔레타이징 로봇 시장 보고서, ABB Robotics Global, 2024.
