Dynamic Group의 사출 성형 생산을 네 배로 증가시킨 Universal Robots

Dynamic Group은 사출 성형 생산 라인의 충원에 어려움을 겪었고 자신들의 기존 노동력을 더 잘 활용하기를 원했습니다. Universal Robots의 로봇 암 3대가 이제 몇 가지 반복 업무를 맡아 향상된 제품 일관성과 400%에 이르는 생산 능력 증가를 가져왔습니다.

도전 과제:
사출 성형 가공 주기를 다루는 것은 노동 집약적이며 성형 작업 중인 자재가 열에 민감하기 때문에 취급에 높은 일관성을 요구합니다. Dynamic Group에서의 작업은 빠른 속도로 이루어졌고 작업자들이 속도를 따라가는 데 어려움을 겪은 결과 부품은 훼손되었고 가동 시간 달성이 어려웠습니다.

이 때문에 Dynamic Group은 제품의 다품종 소량 생산 문제를 해결하며 작업에서 작업으로 이동할 수 있는 유연한 자동화 해결 방법을 찾게 되었습니다. CEO Joe McGillivray는 해결 방법에 ‘수 십만 달러와 고가의 외부 프로그래머들’이 필요할 것이라고 생각했습니다.

동영상 — UR10 로봇, Dynamic Group, 미국

솔루션:
Dynamic Group은 사출 성형과 키트 구성 작업에 세 대의 UR 로봇을 설치했습니다.
“Universal Robots’ UR10 로봇 암은 완벽하게 일관된 사이클을 제공했습니다. 우리는 단일 교대조에 세 명의 작업자 단위로 운영되던 것에서 교대조당 한 명의 작업자로 매일 3교대조를 운영할 수 있게 되었습니다. 따라서 본질적으로 생산이 네 배가 되었고 상당히 많이 발생하던 스크랩이 거의 0으로 줄어들었습니다. 우리로서는 대단히 성공적인 적용이었습니다.”라고 McGillivray는 언급했습니다.

첫 번째 로봇은 전체 가공 사이클을 처리합니다. 로봇이 성형될 조각들을 잡아주는 ‘북 프레임’을 들어올려 사출 성형 기계 안에 넣고 유닛들을 고정구로 전달하고 추가 작업을 위해 작업자 앞에 부품을 위치시키며 마지막으로 주기를 다시 작동하도록 버튼을 누릅니다. 두 번째 사출 성형 작업은 기존의 직교 로봇을 사용하여 성형된 조각을 슬라이드 아래로 떨어트립니다. 이곳에서 UR 로봇이 그것을 들어 올려 디게이팅 고정구 안에 위치시키고 이후 부품 검사를 위해 작업자 앞의 테이블 위로 팔레트에 집어서 올립니다.

세 번째 로봇은 키트 작업에 배치되었습니다. 진공 그리퍼를 사용하여 UR10이 플라스틱 상자의 바닥 부분인 ‘클램 셸’을 들어 올린 후 살균 닦기와 생리식염수를 클램 셸 안에 넣고 상자를 컨베이어 위로 밉니다. UR10을 사용하기 전에 Dynamic Group은 키트 구성 작업에 6명에서 7명의 직원을 투입했었습니다.

“이제는 불과 2명만으로 작업을 할 수 있게 되었습니다. 관련 작업에 신참인 직원들이 게이트에서 이런 성공을 거둔 것은 엄청난 일이고 전혀 기대하지 못했던 것입니다. 투자를 회수하는 데 두 달도 걸리지 않았고 다른 제품에도 신속하게 로봇을 적용할 수 있었기 때문에 우리는 더 많은 것을 할 수 있게 되었습니다.”라고 CEO는 말합니다.

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일단 로봇 셀을 설치한 후, Dynamic Group의 자동화 엔지니어 Travis Oksendahl가 로봇을 프로그램하는 데에는 약 이틀이 걸렸습니다. 그는 로봇을 바퀴가 달린 기초 위에 설치하여 로봇이 프레스들 사이로 미끄러지며 움직일 수 있게 하였습니다.

“전통적 로봇에 비해 UR 로봇은 드래그앤드롭 방식을 적용해 학습시키고 프로그램하는 것이 훨씬 쉽다고 할 수 있습니다. ‘학습 모드’로도 로봇을 프로그래밍할 수 있습니다. 간단히 로봇의 암을 잡아 목표 지점으로 옮기고 그 곳을 하나의 지점으로 로봇에게 학습시키는 것이죠. 포인트들을 일단 설정하고 작동을 누르기만 하면 로봇이 이 동작들을 반복합니다.”

McGillivray와 그의 팀은 생산에 더 많은 UR 로봇을 투입하는 것을 검토하고 있습니다. 다음 단계는 더 작은 UR3 모델을 직접 프레스 위에 설치하는 것이 될 것입니다.

“I/O의 UR 로봇의 숫자와 로봇으로의 접근 용이성 덕분에 상대적으로 간단한 작업입니다. 신속한 도구 전환을 통해 우리의 다품종 소량 주문을 아주 잘 처리할 수 있을 것입니다. 우리는 부품의 360도 미크론 레벨 검사를 수행하는 구조화된 조명 시스템과 UR을 통합하는 것도 기대하고 있습니다. 바로 우리가 하루 빨리 갖추고자 하는 기능입니다.”

“기존 로봇에 비해 UR 로봇은 드래그앤드롭 방식을 적용해 학습시키고 프로그램하는 것이 훨씬 쉽다고 할 수 있습니다. ‘학습 모드’로도 로봇을 프로그래밍할 수 있습니다. 간단히 로봇의 암을 잡아 목표 지점으로 옮기고 그 곳을 하나의 지점으로 로봇에게 학습시키는 것이죠. 포인트들을 일단 설정하고 작동을 누르기만 하면 로봇이 이 움직임들을 반복합니다.”

Joe McGillivray CEO