‘스마트팩토리＋오토메이션월드2021’서 다양한 스마트자동화 기술 선봬
[중소기업투데이 조민혁 기자] 이젠 중소기업이나 스타트업을 막론하고 ‘스마트팩토리’가 궁극적으로 이뤄야 할 목표로 부상하고 있다. 디지털 기술을 접목한 스마트 자동화와, 사람 대신 AI나 머신러닝, 딥러닝, IoT 등에 의한 검사와 감지, 원격 모니터링, 계량 등을 하는 머신비전, 그리고 협력로봇이나 다관절 로봇 등 다양한 형태의 로봇자동화(RPA) 등이 그런 것들이다. 이런 기술들은 8일부터 10일까지 열린 ‘스마트팩토리＋오토메이션월드2021’에서 한 눈에 볼 수 있다.
8일 코엑스에서 개막한 ‘스마트팩토리＋오토메이션월드2021’에선 우선 작업의 효율성을 높이고 물류를 자동화하기 위한 로봇이 대거 선보였다. 이들은 AI알고리즘에 의해 설계된 후 와이파이 제어패드에 의해 작동하는 등 그 원리도 각기 다양하다.
먼저 와이파이로 연결되는 제어 패드에 의해 작동되며, 하나의 패드로 여러 대의 로봇을 제어하는 기술이 눈길을 끈다. 이는 자동화 로봇 공정에 적용할 수 있는 로봇 베이스, 스탠다드 그리퍼, 협동로봇이 결합된 제품이다. 온로봇 컴퓨트박스, 이와 연결된 로봇 컨트롤러, 툴플랜지 등의 하드웨어로 작동되는 것이다. 한 대기업은 기반 하중 25kg의 힘과 6축 토크센서의 물류 및 자동화공정용 로봇을 선보였다. 이는 공작기계에 소재를 삽입, 분류하거나 팔레트에 로딩하며, 물체를 핸들링 내지 이송, 적재하는 머신텐딩 작업에 능하다.
전시장에선 이른바 ‘수평 다관절 로봇’도 등장했다. 이는 마치 사람 동작과 흡사하게 로봇 베이스 자체가 Z축 상하운동을 하면서 유연하고 탄력적인 움직임을 보인다. 구부리거나 옆으로 돌리거나, 앉았다 일어서고 뒤돌아 서는 등의 동작을 자유자재로 해낸다. 이 밖에 수평면에서 빠르게 pick & place와 조립을 해내는 로봇, 고정밀, 고감성의 DD모터를 사용, 고도의 반복작업 정밀도를 구현하는 로봇 등도 선을 보였다.
이번 전시회에선 작업장에 필요한 AI와 IoT를 이용한 검사기술과 원격 모니터링 또는 감지 기법을 포함한 머신비전도 대거 출시되었다. 이들은 인간의 육안 검증이나 공간적 거리를 초월한 기술로서, 스마트팩토리를 구축하기 위한 가장 우선적 장치다. 각종 하자나 훼손 부위, 결함 등을 감지하고, 이를 교정하거나 최적화하기 위한 기술이다.
이를 위해 신경망 네트워크 모델을 제조 시스템에 접목하기 위한 각종 장치나 프로그램이 대거 등장하고 있다. 한 업체 관계자는 “머신 비전은 로봇 용접, 컨베이어, 정렬기와 같은 기계가 스스로 보고, 분석, 작동할 수 있도록 지원한다”고 했다. 그중 딥러닝 버전 소프트웨어로서 이미지 해석용 딥러닝 모델을 생성할 수 있는 범용 SW도 눈길을 끌었다. 이는 사용자가 GUI상에서 이미지 데이터를 자유롭게 관리할 수 있으며, 자체 ‘오토 딥 러닝’ 알고리즘을 활용하여 ‘노코드’로 최적의 모델을 생성할 수 있다. 또 일단 생성된 모델을 실제로 공장이나 작업장에 적용할 수 있도록 한 API도 관심을 모았다. 이는 대규모 서버 PC부터 임베디드 프로세서까지 다양한 플랫폼을 지원하며, 각 플랫폼에 최적화된 인퍼런스를 제공한다는 설명이다.
조명과 색상을 이용한 머신비전 조명기술도 등장했다. 회사마다 기술 내용이 다소 다르지만, 대체로 카메라, 젠즈, 조명을 이용해 적절한 이미지를 획득한 후 그 이미지를 프로세서, SW가 목표한 작업에 적합하게 영상처리와 분석을 통해 특정 작업을 수행하는 방식이다. 이는 도장 표면과, 부품 조립위치, 부품 불량이나 누락 여부, 제품 정보, 안전과 보안 검사 등에도 널리 활용된다
이 밖에도 광학기술과 AI를 접목한 머신비전 조명기술을 선보였다. 이들은 카메라에 입력된 영상 신호를 샘플 단위로 정의된 비트(bit)로 디지털화하여 PC가 처리할 수 있는 신호로 바꿔주는 원리다. 이때 피사체의 이미지 신호를 CCD/CMOS 이미지 센서를 이용해 전기적인 신호로 바꿔주는 방식이다.