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국제물류산업대전 / 로봇 기반 물류자동화설비 상용화 활발
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SF+AW 2021 / 로봇 기반 스마트물류 전환 가속화
     
ㆍ게재년/월 2021/10
로봇 기반 스마트물류 전환 가속화
AI 딥러닝 분석알고리즘으로 물류작업 ‘스스로 판단’

 

5G 기반 디지털 트윈, AI, VR/AR 등 제조 및 물류현장에 접목되고 있는 4차산업혁명 기술이 총망라되는 ‘스마트공장·자동화산업전 2021’이 지난달 8일부터 10일까지 3일간 코엑스에서 개최됐다.
이번 전시회는 ‘디지털 뉴딜의 미래(The Future of Digital New Deal)를 주제로 약 500개사에 이르는 스마트공장, 머신비전, 자동화 기업이 참가해, 포스트 코로나 시대를 이끌 최신 스마트 제조 및 물류 기술을 선보였다.
SK텔레콤, LS산전, 두산공작기계 등 스마트공장 공급기업 17개사가 참여한 ‘미래 스마트 제조 주제관’에서는 스마트공장 기술에서 디지털 전환까지의 핵심 기술에 대한 활용 방안을 소개했다.
특히 AI 기반의 머신비전, 모빌리티 및 자율주행 기술이 접목된 AGV 등이 대거 출품해, 최근 무인화·자동화가 빠르게 진행중인 물류시장의 모습을 방증했다. 또한 다른 물류전시회에서 볼 수 없었던 SFA가 참가해, 초지능·초연결·무인화·무중단을 지향하는 물류 라인업을 선보였다.
한편, 이번 전시회에서는 ‘디지털 뉴딜과 4차산업혁명’을 이끄는 핵심 기술에 대한 컨퍼런스와 세미나도 개최됐다. ‘4차산업혁명과 로보틱스 컨퍼런스’에서는 더 지능화되고 더 빨라지고 더 안전해진 로봇의 최신 동향과 주요 기업들의 주요 사례가 소개됐다.
이외에 이외에 ‘글로벌 ESG 포럼’에서는 ABB 테오도르 스웨데마르크 최고 커뮤니케이션 지속가능성책임자, 슈나이더일렉트릭 올리비에 블룸 전략 및 지속가능성부문 최고책임자가 기조연사로 참여해 ESG 경영의 선도 사례와 미래 방향에 대해 발표했다.

HAI ROBOTICS
자율 케이스 핸들링 로봇 ‘HIPICK’

자율주행 케이스 핸들링 로봇(Autonomous Case-handling Robotics, ACR) 기업 HAI ROBOTICS(이하 하이로보틱스)가 ACR 시스템 ‘HIPICK’을 국내에 처음 공개했다.
중국에 본사가 있는 하이로보틱스는 미국, 홍콩, 일본, 싱가폴에 지사를 두고 있으며, 올 하반기 네덜란드에도 지사가 설립될 예정이다. 2015년 HIPICK을 처음 출시했으며, 전세계적으로 400개 이상의 특허를 받았다. 200여개 이상의 물류현장에 HIPICK을 공급했으며, 특히 징동닷컴 베이징 사이트에 70여대를 설치하고 징동닷컴이 최근 진출한 영국 사이트에도 160대를 구축했다.
HIPICK은 박스타입 자동화 보관설비로, 재고 보관밀도를 높이고 GTP시스템과 결합해 빠르고 안전하게 상품을 피킹할 수 있다는 장점이 있다.
HIPICK은 로봇이 랙에 적재된 토트박스를 꺼내 피킹 워크스테이션으로 이동하면, 작업자가 토트박스에서 상품을 피킹하고 작업이 완료된 박스는 로봇이 다시 랙에 적재하는 방식으로 운영된다.
로봇은 통합 포지셔닝이 가능한 다중 센서를 장착했으며, ±3㎜ 정밀도로 정확한 배치가 가능하다. 박스 다단적재가 가능한 것이 특징으로, 동시에 최대 8개의 케이스를 운송할 수 있다. 기본 모델의 경우 각 트레이 하중은 최대 30㎏이지만, 설계단계에서 최대 50㎏까지 제작 가능하다. 표준 높이는 4.52m이며, 1~5m까지 커스터마이징할 수 있어 물류센터 층고를 충분히 활용할 수 있다는 장점이 있다.
로봇은 기본적으로 QR코드 기반 주행방식을 채택해 가격경쟁력을 높였다. 그러나 SLAM 방식 로봇도 생산하고 있어 고객의 선택의 폭을 넓혔다. 이외에 장애물 감지 및 회피, 충돌방지 경보 및 비상 정지 안전성도 강화했다.
이외에 로봇은 더블딥 타입, 카톤박스 피킹 타입, 텔레스코픽 리프트 타입 등이 있다. 더블딥의 경우 최대 50%까지 통로 수가 감소하므로 그만큼 재고를 더욱 많이 보관할 수 있다. 텔레스코픽 리프트 타입은 다양한 높이에 대한 요구 사항을 충족할 수 있으며, 높이가 불규칙한 창고에도 적합하다.
워크 스테이션은 4가지로, ▲작업자가 로봇에 적재된 박스에서 직접 상품을 피킹하는 ‘On 로봇 피킹 워크 스테이션’ ▲로봇이 박스를 컨베이어에 내려 놓는 ‘On 컨베이어 피킹 워크 스테이션’ ▲로봇과 작업자 사이에 위치한 선반에 박스를 올려 놓는 ‘On 선반 피킹 워크 스테이션’ ▲로봇에 적재된 여러 개 박스를 한번에 HAIPORT 장비에 내려놓는 ‘HAIPORT 구동 워크 스테이션’ 등이 있어, 화주가 물류현장에 맞춰 선택할 수 있도록 했다.
이중 HAIPORT는 컨베이어 워크 스테이션과 연계해 사용하는 설비로, 로봇이 HAIPORT과 도킹해 양 설비간 동시에 여러 케이스를 로딩하는 것이 특징이다. 다수의 토트박스를 5초만에 내릴 수 있으므로 피킹작업을 빠르게 처리할 수 있다. 따라서 HAIPORT를 도입할 경우 HIPICK에 설치하는 로봇 수를 줄일 수 있다.
로봇은 HAIQ 소프트웨어 플랫폼에서 제어한다. 주문을 처리하면서 지능형 주문할당, 및 작업할당, 재고 확인 등을 관리한다. 또한 지능형 알고리즘에 의해 트래픽을 기반으로 효율적인 운송경로 및 분류계획을 정확하게 계산해, 각 로봇에 대한 실시간 작업 할당을 수행한다.
현재 하이로보틱스 한국 지사는 없는 상태로, 협력사를 통해 판매를 진행하고 있다.

SFA
NEO Pick & Move
스마트팩토리 기업 SFA는 기존 사업에 AI 기술이 포함된 스마트 기술을 융복합해 ‘NEO’ 브랜드로 제품을 공급하고 있다. 이번 전시회에는 로봇피킹시스템과 자율주행 AGV를 출품했다. 로봇피킹시스템의 경우 참관객이 직접 피킹할 과자를 선택하면 로봇이 피킹하는 모습을 시연해 많은 주목을 받았다.
로봇피킹시스템은 AI 딥러닝, 분석알고리즘 기술을 적용해 물품의 이미지를 스스로 인식하고, 자유자재로 피킹해 지정한 장소에 내려 놓는다. 이미지와 영상에 최적화된 딥러닝 알고리즘을 기반으로 개발된 NEO AI Imaging 기술이 적용돼, 이미지를 해석하고 자체 판단이 가능한 것이 특징이다.
이에 따라 로봇피킹시스템은 3D 카메라를 통해 피킹 대상 상품을 인식하고 최적 피킹 포인트를 산출해 상품을 피킹한다. 상품마다 체적일 다를 경우에도 알고리즘으로 피킹 포인트를 계산하므로 비정형 상품도 최적 포인트로 정확히 피킹 가능하다. 피킹한 상품을 내려 놓을 때도 박스 빈 곳과 두께를 판단해 정렬할 수 있다.
그리퍼는 취급 상품에 맞게 맞춤형으로 제작할 수 있으며, 피킹 로봇은 이송체와의 결합도 가능해 응용할 수 있는 분야가 많다.
자율주행 AGV는 SLAM 방식으로 NEO AI Route 기술이 적용돼, 경로 최적화, 장애물 회피 및 우회가 가능하다. 또한 미래 혼잡도와 이송체 예상 배치·운영 방법 등을 분석·예측해 최적의 운영을 할 수 있는 것이 장점이다.
AGV 주행시 장애물이 갑자기 발생할 경우, AGV 전면과 후면에 위치한 라이다가 객체 인식 기술을 사용해 장애물을 회피해 운행함으로써 사고를 예방하는 한편, 이동경로와 순서를 실시간으로 최적화한다. 이를 통해 충돌에 의한 제품 파손, 작업자 부상, AGV의 고자을 예방 및 통제할 수 있어 비용을 절감하고 기회비용 손실을 최소화하는 한편, 작업자의 안전을 확보할 수 있다.
또한 정체구간 실시간 확인을 통한 우회경로 대응, 최단시간·최적운용의 실시간 통제 등 AI 기반 운영 경로 최적화를 통해 물류 생산성을 향상시킬 수 있다.
AGV는 고객이 취급하는 상품과 현장 상황에 따라 커스터마이징이 가능하며, SFA는 최대하중 3톤까지 납품한바 있다.
이외에 반도체 웨이퍼 이송설비 싱글 호이스트 OHT에 업계 최초로 2개 호이스트를 적용해, 물류 생산성을 2배 높인 듀얼 호이스트 OHT도 선보였다.

유진로봇
자율주행 물류로봇 ‘고카트’
유진로봇이 올해 출시한 자율주행 물류로봇 고카트(GoCart) 180 및 250 모델을 선보였다.
고카트는 유진로봇이 자체 개발한 3D 라이다(LiDAR) 센서를 탑재해 2D 라이다 로봇보다 정밀도가 높고 환경변화시에도 정확한 자율주행을 구현한다. 또한 스테레오 카메라, 초음파 센서 등을 활용해 공간을 정확히 분석한다.
아울러 유진로봇의 독자적 기술인 슬램(SLAM), 네비게이션(Navigation), 세이프티(safety) 기능으로 사람이나 장애물을 인식해 충돌을 피하고 우회하는 자율주행을 구현, 안전성을 높였다.
층간이동도 가능하다. 유진로봇이 자체 개발한 FMS(Fleet Management System)와 IoT를 기반으로 스마트 빌딩 내부 시스템과도 연동함으로써, 스스로 엘리베이터를 호출해 층간 이동하고 자동문을 통과하는 등 복잡한 동선에서도 운행 가능하다. 따라서 물류센터에서의 물류 이송과 적재작업뿐 아니라, 공장이나 병원, 공항 등 여러 환경에서 다방면으로 활용할 수 있는 것도 장점이다.
특히 고카트 250은 적재하중이 250㎏으로, 물류산업에서 취급하는 제품의 다양성을 고려해 다양한 제품 크기와 더 많은 무게의 적재량을 운반하기 위해 로봇 사이즈와 적재하중을 높인 모델이다.
유진로봇은 물류로봇의 유럽수출에 반드시 필요한 국제표준  ‘ISO 13482’ 인증을 국내 최초로 획득했으며, 이에 따라 오스트리아, 슬로베니아 등 유럽에 위치한 물류업체, 병원 등에 납품할 예정이다. 국내 자율주행 물류로봇 유럽 수출은 고카트 250이 첫 사례이다. 
 
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