모바일 로봇을 통해 혁신 역량을 강화한 NIDEC GPM

생산 공정을 간소화하고 재고를 낮추기 위해 자동차 공급업체인 NIDEC GPM 그룹은 Mobile Industrial Robots의 자율 이동 로봇에 의존하고 있습니다. 독일 튀링겐주 아우엥그룬트 지방 자치단체에 위치한 이 회사에서는 MiRHook 견인 시스템을 장착한 MiR100 로봇 3대가 창고와 조립 라인 사이에서 자재와 빈 컨테이너를 운반하고 있습니다. 이렇게 확보된 인적 자원은 생산적인 시간으로 전환될 수 있습니다. 이러한 혁신적인 역량은 NIDEC이 경쟁력을 유지하기 위한 전제 조건입니다.

약 70년 동안 현재의 NIDEC GPM 그룹은 자동차 산업을 위한 혁신적인 펌프 솔루션을 개발해 왔습니다. 독일 튀링겐주 아우엥그룬트에 본사를 둔 이 제조업체는 기술 리더로 인정받고 있으며, 펌프 기술 분야에서 새로운 표준을 지속적으로 수립하고 있습니다. 3년 전 일본 NIDEC 그룹이 인수한 이 가족 소유의 회사는 이제 장기적인 경쟁력을 유지하기 위해 e-모빌리티의 발전에 따라 시장에 성공적으로 안착하고자 합니다. 이를 위해서는 무엇보다도 연구 개발에 집중하는 것이 중요합니다. 현재 독일 지사에 근무하는 1,200명의 직원 중 10명 중 1명은 이미 이 분야에 종사하고 있습니다. 기존 역량을 최대한 효율적으로 활용하기 위해 NIDEC GPM은 인수 이후 리소스 낭비를 방지하고 성과를 극대화하기 위해 린(Lean) 원칙에 점점 더 의존하고 있습니다.

이 회사는 생산 라인에 최첨단 로봇 솔루션을 점점 더 많이 도입하고 있습니다. 이러한 추세에 비추어 볼 때 내부 자재 흐름도 자동화하는 것이 당연해 보였습니다. 담당자들은 인프라를 구조적으로 변경하지 않고도 관리할 수 있고 신속하게 구현할 수 있는 무인 운송 시스템을 찾았습니다. 그러던 중 한 무역 박람회에서 Mobile Industrial Robots(MiR)의 자율 이동식 운송 로봇을 발견했습니다. "로봇은 뛰어난 유연성으로 우리를 즉시 사로잡았습니다."라고 NIDEC GPM의 부생산 관리자이자 린 전문가인 안드레아스 보그트(Andreas Vogt)는 회상합니다. 정교한 센서 기술과 안전 알고리즘이 탑재된 민첩한 MiR 로봇은 인간 동료가 있는 곳에서도 독립적으로 안전하게 움직입니다. 멀리 있는 물체나 직원과 같은 장애물을 인식하여 항상 그 주변으로 이동하거나 안전하게 정지합니다. 그 결과 아우엥그룬트 공장의 담당자들이 찾고 있던 마그네틱 스트립이나 레일이 필요 없게 되었습니다.

간단한 테스트 단계를 거친 후 곧바로 MiR의 로봇을 도입하기로 결정했습니다. 현지 시스템 통합업체와 긴밀히 협력하여 두 개의 서로 다른 생산 구역에 MiRHook 견인 시스템을 갖춘 3대의 MiR100을 연속적으로 도입했습니다. 복잡하지 않은 시운전 프로세스 덕분에 NIDEC GPM은 로봇을 기존 공정에 빠르게 통합할 수 있었습니다. 첫 번째 임무를 수행하기 전에 로봇은 먼저 공장 곳곳을 돌아다니며 향후 작업 환경을 파악했습니다. 이를 위해 로봇은 강력한 레이저 스캐너를 사용했습니다. 이를 바탕으로 모바일 로봇은 나중에 방향을 파악하고 목적지까지 가장 빠른 길을 스스로 찾을 수 있습니다. 마지막으로 후크를 통해 카트와 선반 카트를 이상적으로 잡고 한 번에 최대 300킬로그램까지 이동할 수 있습니다. 보관 구역과 조립 구역 사이를 자율적으로 이동하며 오일 펌프 뚜껑, 워터 펌프 베어링, 구동축을 필요한 곳으로 운반합니다.

조립 팀 리더인 프란츠 샤이베는 모바일 로봇의 일상 업무를 프로그래밍합니다. 이를 위해 그는 세 대의 로봇에 모두 통합된 차량 관리 소프트웨어인 MiR Fleet을 사용합니다. "일반적인 여정은 다음과 같습니다. 직원이 로봇을 호출하면 로봇은 모든 부품이 있는 '슈퍼마켓'의 대기 위치에서 시작하여 모든 부품이 있는 곳으로 이동합니다. 그런 다음 QR 코드로 인식하여 적절하게 적재된 카트에 연결하고 출발합니다." 주행 중에는 로봇이 경고음을 울려 직원들이 기계 소음에도 불구하고 이를 알아듣고 실수로 로봇을 치지 않도록 합니다.

"화물 구역에 자재가 도착하면 로봇은 각 부품이 필요한 조립 라인으로 이동합니다."라고 Scheibe는 설명합니다. "로봇은 가득 찬 카트를 분리하고 그 대가로 빈 카트를 다시 가져옵니다. 로봇은 빈 카트를 창고로 다시 운반한 후 '슈퍼마켓'에서 대기 중인 위치로 돌아옵니다."라고 설명합니다. 도중에 로봇은 지상의 자석 루프와 접촉하여 열리는 잠금 게이트를 독립적으로 통과합니다. 각 로봇은 평균적으로 하루에 11킬로미터를 이동하는데, 이는 이제 직원들이 직접 걸을 필요가 없는 거리입니다. 샤이베는 다음과 같이 요약합니다: "로봇이 일주일에 5일, 24시간 내내 작동한다고 상상해 보세요. 덕분에 직원들이 많이 걷지 않아도 되고, 따라서 업무 시간도 많이 절약됩니다."

튀링겐 공장의 한 생산 구역에서는 모바일 로봇이 거의 완전 자동화된 공장에서 직원들에게 자재를 공급하고 있습니다. 다른 구역에서는 두 대의 로봇이 10개의 조립 라인에 부품을 공급하는 데 사용되고 있습니다. 예전에는 물류 담당자가 이 작업을 수행했다고 안드레아스 보그트는 말합니다. "그 당시에는 조립 라인에 자재가 너무 많았기 때문에 당연히 불필요한 비용이 발생했습니다."라고 말합니다. 오늘날 로봇은 기계에서 일하는 직원들에게 적시에 필요한 만큼의 자재를 정확하게 공급합니다. NIDEC GPM 책임자인 요하네스 오토는 로봇이 일상 업무에 미치는 영향이 분명하게 눈에 띕니다: "생산 공간에 이전보다 훨씬 적은 자재가 필요합니다. 덕분에 공간이 많이 절약됩니다." NIDEC GPM는 린 원칙에 따라 재고를 최적화하고 보관 비용을 낮게 유지할 수 있습니다.

그럼에도 불구하고 처음에는 일부 직원들이 새로운 로봇 동료에 대해 의구심을 가졌다고 요하네스 오토는 말합니다. "처음에는 저도 약간의 우려가 있었습니다. 하지만 곧 깨달았습니다. 이것은 발전이며 일상 업무에 도움이 된다는 것을요. 좋은 일이죠." 로봇은 직원들의 반복적인 운송 업무를 덜어줄 뿐입니다. 게다가 로봇이 다루기 쉽다는 사실까지 더해져 우려는 금세 사라졌습니다. "로봇은 정말 직관적으로 사용할 수 있습니다."라고 프란츠 샤이베는 말합니다. "제 동료들은 새로운 주문을 생성하고 물품을 가져오는 방법을 빠르게 배웠습니다." 이 로봇은 태블릿, 모바일 또는 컴퓨터를 통해 액세스할 수 있는 웹 기반 인터페이스를 사용합니다.

NIDEC GPM은 MiR 기술을 통해 내부 자재 흐름을 자동화할 수 있는 비용 효율적인 방법을 찾았습니다. 이미 두 대의 로봇 추가 도입을 계획 중입니다. 현재 MiR100은 정규직 직원 1명의 리소스를 확보하고 있습니다. 무엇보다도 업무 부담이 줄어들고 생산적인 업무 시간에 더 집중할 수 있게 되었습니다. 또한 연구 개발 분야에 리소스가 집중되고 있습니다. 이는 곧 고객에게 전기 구동 펌프와 관련된 기술 솔루션과 이점을 제공하고자 하는 NIDEC GPM에게 매우 중요한 측면입니다. "R&D 분야는 지속 가능하고 혁신적인 기술을 개발할 수 있는 기반입니다."라고 Andreas Vogt는 설명합니다. "모바일 로봇으로 내부 물류를 자동화함으로써 생산 분야의 혁신적인 솔루션과도 보조를 맞추고 있습니다." 이러한 접근 방식을 통해 회사는 미래 자동차 시장에서 경쟁력을 유지할 수 있는 기반을 마련하고 있습니다.