[인더스트리뉴스 최정훈 기자] 성장 시그널이 명확하게 나오는 반도체, 2차전지 시장에 진출하기 위해 첨단제조기업들은 하이엔드급 모션컨트롤 솔루션으로 새판을 짜는데 주력하고 있다. 뿐만 아니라 업종을 막론하고 공정프로세스를 효율화 해 생산성을 높이겠다고 작심한 국내 제조기업도 모션컨트롤로 혁신의 시동을 걸고 있는 양상이다. 이런 상황에서 로크웰오토메이션은 국내 제조기업이 차별성을 확보할 수 있도록 현장이 원하는 기능을 담은 가장 적확한 솔루션을 제공하겠다는 방침이다.

제조기업들은 △이송시간 단축을 통해 생산성을 향상시키고자 하는 요구 △제한된 공간에서 생산속도를 높이고자 하는 요구 △제품 변경에 유연하게 대응하고자 하는 요구 등 공정은 최소화하며, 수율과 품질을 높이는 최적의 메커니즘을 발굴하는데 집중하고 있다.

모션컨트롤 솔루션은 이와 같은 요구를 충족시켜야 하는 것은 당연지사이고 나아가, 제조현장에 대한 충분한 이해를 통해 고안돼야 한다. 협소한 공간에서 물과 기름이 튀고, 가루가 날리는 공간적 악조건에서도 빠르고 정확한 모션 기능은 기본적으로 구현돼야 한다. 또한, 규모를 막론하고 대부분 기업들이 전문인력에 부담을 느낀다는 현실을 감안해 난해한 기술이 생소하게 와 닿지 않도록 제어적인 측면에서 단순하고, 직관적인 소프트웨어가 요구되고 있다. 아울러, 업계의 중요한 척도로 떠오른 AR, AI 등 스마트기술의 접목 등으로 앞으로 안정적이고 예측 가능한 생산관리까지 해결해 줄 수 있는 솔루션이어야 한다.

이 가운데 국내 제조기업의 현실을 정확히 바라보고 인사이트를 조화시키고 있는 모션컨트롤 솔루션 기업에 관심이 집중된다. 로크웰오토메이션코리아 하은용 상무는 “자사의 경영방침은 고객 요구를 충족하는 솔루션을 제공해 고객의 이익을 최대화하는데 있다”며, “이는 모션컨트롤 솔루션 선택의 가장 기본이자 절대 조건과 동떨어져 있지 않다”고 밝혔다.

로크웰오토메이션은 모든 목표를 고객을 향해 정조준하며 고객 니즈 충족과 접근성 향상을 최우선 과제로 삼고 있다. 국내 제조현장에 부합하는 모션컨트롤을 제공하며 업체들이 스마트팩토리 궤도를 타도록 파트너십을 이어가겠다는 복안이다.

ICT 기술로 기존 컨베이어 한계 넘는다

올해 반도체, 2차전지 분야가 급성장할 기세를 보여주고 있는 가운데 덩달아 모션컨트롤 시장도 상종가를 날릴 전망이다. 특히, 각국이 전기자동차(EV)로 재편하겠다고 앞 다퉈 표방하고 있는데다, 모바일IoT, e모빌리티, 에너지저장장치(ESS) 등 시장도 들썩이면서 2차전지 시장에서 강력한 성장 모멘텀이 형성되고 있다.

최근 화두로 떠오른 2차전지 산업의 기업들은 택타임(Tact Time)을 줄이고, 정밀도 향상과 유지보수 시간 감소 등을 실현하기 위해 기존 컨베이어 시스템을 리니어 이송 시스템(Linear Motion System, LMS)으로 탈바꿈하는데 속도를 내고 있다.

이와 관련해 하은용 상무는 “생산성을 끌어 올리려는 2차전지 기업들은 기존 컨베이어 설비와 비교해 괄목할 만한 생산성·효율성을 보여주는 선형동기모터(LSM) 솔루션 도입을 타진하고 있다”며, “자사는 이 보다 신속하고 효율적으로 설계된 차세대 컨베이어 시스템을 제공하고 있다”고 자신했다.

로크웰오토메이션은 LMS에 대한 새로운 접근 방식의 ‘독립형 카트 기술(Independent Cart Technology, ICT)’을 필두로 업계의 니즈를 충족시키는데 역량을 쏟고 있다. 기존의 컨베이어는 기어, 체인 및 벨트 등 각종 부품이 많이 쓰여 마모가 불가피했다. 작업효율이 저하되고, 공정간 이송 시간 불균형이 발생해 시스템 간소화 및 공간제약 문제를 극복하기 어렵다는 한계를 안고 있었던 것이다.

로크웰오토메이션코리아 김기훈 부장은 “개별적으로 제어되는 카트는 자가 구동을 이용해 높은 정밀도로 빠르게 시동 및 정지할 수 있어 생산 수율을 확연히 높일 수 있다”며, “또한, 기계 마모를 줄이고 에너지 효율을 높이는 것은 물론, 다양한 제조품 대응에 있어서 손쉽게 소프트웨어를 제어할 수 있어다는 점에서 신속하고 유연한 생산체제로 전환할 수 있다”고 설명했다.

ICT는 자석을 사용해 마찰 없는 추진력으로 모션을 정확하게 제어하고, 서보모터 제어 방식을 이용한 모션 제어를 수행한다. 마모성 부품을 최소화하고 불필요한 동작을 줄임으로써 에너지 절감 효과를 볼 수 있다. 뛰어난 설계 유연성, 보다 나은 추적성 및 향상된 가동 시간 등으로 전통적인 기어, 체인 및 벨트 컨베이어를 빠르게 대체할 솔루션으로 대두되고 있다.

ICT 기술이 온전히 투영된 ‘iTRAK’은 기계적 Rail부와 서보 모션 기술이 접목된 형태로 장비 내에서 역동적인 모션으로 제조품을 제어한다. 정밀 제어는 물론 기존 시스템보다 운동 파트의 수가 적기 때문에 속도가 10배나 빨라지는 놀라운 성능을 보여준다. 이에 속도는 최대 5m/s까지 지원할 수 있으며 페이로드는 40kg까지 가능하다.

지능형 확장성 GMS 솔루션 제공

로크웰오토메이션의 또 다른 주력 제품으로는 GMS(General Motion solution) 분야의 ‘Allen-Bradley Kinetix 5100/5300’ 서보드라이브이다. 올해 로크웰오토메이션은 유연한 생산을 지원하기 위해 지능형 확장성 솔루션 등 앞선 기술을 입혀 Kinetix 서보드라이브 제품군을 확장했다.

다양화된 제품과 패키지 크기에 대한 요구가 높아지면서 지속해서 작고 유연한 기계가 각광받는 추세에 있다. 로크웰오토메이션은 이러한 흐름을 읽고 더욱 작은 기계를 제작하려는 OEM들을 대상으로 비용효율성 높은 옵션을 제공하고 있다.

Kinetix 5100 서보드라이브는 광범위한 고속, 저전력 모션제어 애플리케이션을 지원하는 다양한 제어 모드를 갖추기 위해 집중해 왔다. 컨트롤러 없이도 Index형 시스템으로 작동 할 수 있을 뿐만 아니라 Micro800 컨트롤러 또는 Logix 기반 컨트롤 시스템과 함께 사용할 수 있어 OEM 고객이 제어하고자하는 방식으로 적용 가능하다.

한편, Kinetix 5300 서보드라이브는 전자제품 조립, 포장과 변환, 인쇄 및 웹(CPW) 등 다양한 기계 용도에 맞도록 설계됐다. 기계의 라이프사이클 전반에 걸쳐 기계 설계의 간소화 및 성능 최적화를 지원할 수 있다는 강점이 있다. 다른 Kinetix 통합 모션드라이브와 마찬가지로, Studio 5000을 단일 설계 환경으로 이용한다. 장비 제조업체는 단일 서보드라이브 라인을 통해 이 단일 설계 환경 내에서 모든 드라이브를 프로그래밍하고, 드라이브 전반에 걸쳐 코드를 재사용함으로써 설계 및 커미셔닝 프로세스를 간소화할 수 있다. 스마트 튜닝 기능을 지원하며, 이를 통해 기계 성능 최적화와 시간에 따른 기계 유지관리 간소화하는데 크게 일조한다.

김기훈 부장은 “Kinetix 5100/5300 서보드라이브는 아시아 태평양 지역을 대상으로 본사에서 전략적으로 출시한 제품”이라며, “새로운 제품 라인은 나머지 Kinetix 제품군과 합쳐져 소형 독립형 머신에서부터 복잡한 대형 시스템에 이르기까지 완전한 서보드라이브 라인을 제공한다”고 밝혔다.

다양한 산업군 생산성 제고에 유용

로크웰오토메이션은 2차전지와 반도체, 디스플레이 산업에서 다수의 LSM 수주 실적을 보여주며 코로나 악재에서도 선전하고 있다. 로크웰오토메이션의 ICT 등 하이엔드급 모션컨트롤은 이와 같은 일부 혁신산업만 선호하는 특수한 자동화 설비는 아니다. 시시각각 변하는 소비자의 관심에서 멀어지지 않기 위해 빠르게 혁신에 드라이브를 걸고 있는 자동차, 식음료, 생명과학, 가정·생활용품, 자재 등 다양한 산업군에도 진가를 발휘한다. 

민첩성, 프로세스의 정밀한 제어 및 생산 라인의 확실성이 필요한 자동차 제조 분야에서도 주기 시간을 단축하고 비용을 절감하는 동시에 자동차 구매자가 원하는 맞춤형 사양을 제공할 수 있는데 활용된다.

또한 통상 포장기업 고객사는 가벼운 하중의 제품을 신속하고 효율적으로 이동해야 하는 니즈가 있는데, 여기서 ICT는 최적화된 처리능력을 제공해 여러 가정·생활용품 업체의 비즈니스 운영 효율성을 향상시키는데 감초 역할을 한다.

한편, 식음료(F&B) 산업에서의 성공은 유연성과 함께 철저히 유지되는 제품 품질 및 일관성과 결부된다. 로크웰오토메이션의 ICT 기술은 이러한 난제를 극복하는 동시에 기존 자동화 시스템에 비해 저렴한 소유 비용으로 처리량과 효율성을 늘리는 역할을 톡톡히 할 수 있다.

로크웰오토메이션은 앞으로 ICT 솔루션의 물류인프라 확장에 주안점을 둔 활동을 지속 이어나간다는 복안이다. 이와 더불어 확장된 Kinext5100/5300의 출시를 통해 로우엔드급이든 하이엔드급든 시장의 요구에 가장 부합하는 솔루션을 제공하겠다는 계획이다.

김기훈 부장은 “로크웰오토메이션은 고객들을 위해 더욱 신속하고 효율적으로 설계된 ICT 솔루션을 제공하기 위해 지속적으로 기술개발을 진행하고 있다”면서, “콤팩트한 사이즈와 사용자 편의성을 추구한 디자인 등을 개발하면서 자사 PLC와의 호환성을 강화하기 위한 노력도 지속 경주하고 있다”고 밝혔다.

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