기획특집

스마트공장·자동화산업전 2023 하이라이트 /(4)보쉬렉스로스 코리아(Bosch Rexroth Korea) “보쉬렉스로스는 공정과 물류, 각 생산 제품의 데이터를 통합적으로 관리하는 기업”   최교식 기자 2023-03-29 11:54:32

 

보쉬렉스로스 부스 전경

 

 

 

 

보쉬렉스로스코리아 이준영 사업부장·김신 대표·강주환 사업부장이 기념촬영을 했다.

 

 

보쉬렉스로스코리아는 기존의 단독 설비에서 공정과 물류 그리고 각 생산 제품의 데이터를 통합적으로 관리하는 콘셉트의 ‘Factory of future’라는 메시지를 전달하는 데 중점을 둔 전시를 진행했다.

보쉬렉스로스가 강점을 지닌 LMS 영역에서 성능이 업그레이드된 LMS Machine Demo를 메인으로, 관리 포인트를 줄이고 획기적으로 비용 절감이 가능한 LMS Hybrid Module Demo, R2R Machine, 보쉬의 Air Quality SolutionSmart Tightening System ‘Nexo’, 센서로 시각화를 개선한 통합 측정 시스템 IMS, 정밀한 스마트 공정을 위한 Smart MechatroniX 등을 소개했다.

 

 

 

1. Roll to Roll 데모

R2R 6, Buffer 1축의 7축 기반 설비 데모다.

다양한 R2R 전용 라이브러리, Function Block 제공으로 쉽게 프로그래밍이 가능하다. 크로스커터, 전자기어, 와인더, 텐션, 댄서, 레지스터 제어, 위상동기, 속도 미세 조정 제어, 가상 마스터 기반 동기제어 등 다수의 기본 기능을 보유하고 있으며, 고급 기능인 다이나믹 버퍼, 디 커플링 등도 함께 제공하고 있다.

데모에서는 정밀 서보 모터와 리니어모듈을 이용한 정밀 Dynamic buffer 제어 기능, 인쇄존 정밀 장력 제어, /뒤 다른 공정 연계시 Encoder Emulation 기능을 통한 별개 모듈 연동제어를 보여주고 있다.

Dynamic buffer를 이용해서 R2R 연속공정 중 단속(또는 정지상태) 공정(다이컷, 프레스, 펀칭, 노칭, 레이저 드릴링 등)을 수행할 수 있다. 이번 전시에서 분당 10m의 필름 선속도에서 3초 이상의 정지시간을 확보하는 정지모션 기능을 보여줬다.

보쉬렉스로스 코리아 이준영 사업부장은 데모를 보면 특수하게 다이나믹 버퍼라고 해서 위에 정지하는 모션이 있다. 정지를 해서 뭔가를 커팅한다거나 프린팅을 한다. 보통은 스톱 앤 고우(Stop & Go) 방식이다. 회전을 보면 롤이 계속 일정 속도로 회전을 하고 있다. 웹 스피드는 제대로 가는데, 정지하는 모션을 하기 위해서 다이나믹 버퍼라고 해서 보정을 한다. 웹 스피드가 올라가면 올라갈수록 다이나믹 버퍼 속도가 올라간다. 다이나믹 버퍼의 스피드도 웹이 풀리면서 달라져야 된다. 보쉬렉스로스는 그런 기능들을 계산식을 써서 만드는 게 아니라 아예 기능으로 제공이 된다. 따라서 고객들이 쉽게 롤투롤을 운영할 수 있다는 게 장점이다.”라고 설명했다.

이와 함께 보쉬렉스는 롤투롤에 가장 강점이 있는 회사다. 이 장비는 실제 SMLCC 반도체 생산라인에 적용이 되고 있고, 요즘에 디지털 프린팅 쪽으로 전환이 되고 있다. 국내에서 그동안 아날로그로 했던 프린팅 방식을 디지털화해서 우리 제품으로 상당량이 나가고 있다. 윤전기 쪽도 계속해서 사업을 잘 하고 있다.”라고 밝혔다.

국내시장은 현재 리니어모터 기술이 앞서 있어서, 컨트롤 기술이라든지 이런 건 잘 되어 있는데, 다이나믹 버퍼나 와인더/언와인더, 웹 컨트롤을 위치제어만 하는 것이 아니라 토크 컨트롤까지 같이 해가면서 웹 스피드를 일정하게 유지하는 기술을 완벽하게 구현하는 데는 우리 보쉬렉스로스 외에 없는 걸로 알고 있다.”라고 피력했다.

 

 

R2R 데모

 

2. LMS Machine 데모

보쉬렉스로스의 LMS는 케이블 없이 캐리어 반송은 물론, 진공 내 최대 64개 캐리어 속도 및 위치제어가 가능하다. 또한, 홀센서를 이용해 비접촉 캐리어 위치를 감지하며, 리니어 트랙 및 타원형 트랙 등 다양한 트랙 구성이 가능할 뿐 아니라, 유지 및 보수도 간편하다는 것이 장점이다.

보쉬렉스로스 코리아 이준영 사업부장은 기존장비와 기능은 거의 같지만, 구성을 바꿔서 생산성을 향상시켰다. 회전기능도 특허를 내서 사업을 하고 있는데, 이 부분을 고객들이 상당히 좋아한다. 개선된 LMS의 회전부는 LM Guide를 특수 커팅하고 자동조심형 블록을 사용함으로써 생산성을 올렸다.”라고 설명했다.

이외에도 속도리플을 요하는 구간에 MR 센서를 사용해서 라인 스캔까지 할 수 있도록 기능이 개선됐다.

데모에서는 로봇과 연결해서 다른 트랙과 연계가 되고, 로봇으로 제품을 들어서 슬로프 형태의 모션까지 되는 것을 시연해 보였다.

   

 

 

LMS 데모

 

 

로봇과 연결해서 로봇이 제품을 들어올려서 슬로프까지 가능하다.

 

 

3. Smart Fuction Kit: Handling and Pressing

정밀한 프레싱 공정을 위해서는 기존 유압이나 공압보다는 서보 모터와 볼 스크류 및 롤러 스크류 조합품이 적용된 서보 실린더를 사용하고 있다. 현재까지는 설계자가 용량에 따라 제품을 선정하고 제어 엔지니어가 공정에 필요한 모션을 프로그래밍하는 엔지니어링 작업에 많은 시간이 소요됐다. 보쉬렉스로스 Smart Function Kit 시리즈는 모션에 대한 별도의 프로그래밍이 필요 없고 사용자에게 블록 형태로 제공되는 단위 모션들을 원하는 모션에 따라 나열하고, 필요한 파라미터를 입력하는 방식으로 기존 프로그래밍 작업을 대체할 수 있을 정도로 매우 쉽고 빠르게 설치 및 사용할 수 있는 패키지 솔루션이다.

 

 

스마트 펑션 키트

 

4. Small Modules Screw

기존 보쉬 렉스로스 리니어 모듈이 적용되는 응용분야에서 더 협소한 공간 요구사항을 대체할 리니어 모듈은 시장경쟁우위를 선점할 수 있는 영역 중 하나이며, 이번에 새로 소개하는 SMS 모듈(볼스크류 구동 소형 모듈)은 그 어떤 제품보다도 비용적인 측면에서 효율적이다.

정해진 길이로 바로 설치가 가능한 모듈 구성으로, 빠른 납기가 가능하다. 가이드가 통합된 초소형 알루미늄 프로파일 기반의 크기가 다른 소형 모듈 5종이 있으며, 볼스크류 조립품을 통해 캐리지가 구동을 하고, 자기적으로 고정된 실링 스트랩으로 외부로부터 보호된다. 다양한 모터 메이커 연결을 위한 모터 브라켓이 제공되며, 반복 정밀도는 ±0.005mm.

이 사업부장은 미니어처 크기로 새롭게 나온 모듈이다. 공장자동화에서 직선운동할 때 많이 사용한다. LM 볼 스크류를 직접 구성한던 걸 간단하게 모듈 하나로 사용할 수 있고, 가격은 저렴하면서 페이로드나 추력은 좀 더 줄어든 모델이다.”라고 설명했다.

   

 

 

스몰 모듈 SMS(오른쪽)

 

5. Integrated Measuring System (IMS)

정밀한 모션을 위해서는 정확한 위치 측정이 필수적이다. IMSLM가이드와 리니어 스케일 및 엔코더가 통합되어 손쉽게 설치할 수 있으며, 기존 외부 스케일 및 엔코더 설치를 위한 공간과 공수가 필요 없다. 이런 설계적인 단순화는 비용뿐만 아니라 위치 측정의 오차를 최소화할 수 있으며, 위치측정에 적용된 자기유도 방식은 외부에서 유입되는 이물질에 영향을 최소화하여 외부 이물질에 의한 에러 타임을 현저하게 줄일 수 있다. 추가적으로 온도 및 가속도 센서가 엔코더 헤드에 내장되어 LM가이드 및 엔코더 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있다.

이 사업부장은 “IMS는 엔코더 방식이다. 1마이크로급 정도와 25나노급 정도 두 가지 모델이 있다. 엔코더를 별도로 분리할 수 있는 모델은 메인터넌스가 좀 더 쉽다.”라고 말하고, “엔코더를 옆에 장착해서 공작기계 같은 열악한 환경에서 사용할 수 있다.”라고 설명했다.

 

통합형 측정 시스템 IMS

 

6. Smart Flex Effector

Smart Flex Effector6축 자유도에 대하여 독립적으로 구동을 하는 센서 기반의 보상 모듈이다. 로봇 핸들링에서 로봇 및 직교 로봇 시스템에 대한 완전히 새로운 응용 분야를 제공할 수 있고, 혁신적인 보상 기술은 많은 응용 분야에서 시운전 및 작동 중 오류를 줄이고 시간과 비용을 절약한다. 또한, 상시 모니터링을 통해 로봇의 위치 정보 확인, 프로세스 이상 등에 대하여 신속하고 정확한 보정이 가능하다. 그 결과, 불량률이 낮은 생산성을 달성할 수 있다. 최대 핸들링 하중은 6kg이다.

이 사업부장은 조립을 할 때 로봇으로 하게 되면 보상을 해야 된다. 그러나 이 제품은 센싱을 하고 체크를 한다. 비전이 없다. 지금 데모를 보면 위치가 비뚤어져 있어서 구멍이 안 맞는다. 그런데 실제로 Smart Flex Effector가 들어가서 토크로 다 체크가 된다. 그래서 부품이 파손없이 삽입될 수 있도록 위치보정을 할 수 있다.”라고 설명했다. 이와 함께, “이 이펙터가 로봇에 붙든 어디에 붙든, 사람 손처럼 동작을 할 수 있다고 덧붙였다.

 

 

 

Smart Flex Effector

 

7. LMS Hybrid Module Demo

기존 LMS의 비접촉 이송 특징을 살리면서, 리턴 구간 및 단순히 캐리어를 흘려주는 구간에 사용할 수 있는 솔루션이다. 기존 시스템처럼 모든 구간에 LMS를 사용하는 것이 아니라 선택적으로 Hybrid 모듈을 사용함으로써 관리 포인트(컴포넌트 수 및 구성)를 줄일 수 있고, 비용도 획기적으로 절감할 수 있는 이점을 제공한다.

이 사업부장은 비접촉식으로 설계해서 기존의 LMS를 쓰던 현장에 이 LMS 하이브리드를 쓰면 전체가격이 30% 정도 저렴해진다. 공정을 하는 건 그대로 LMS를 쓰고 공정이 없는 어플리케이션은 하이브리드 방식으로 사업을 전개함으로써, 이송시스템 시장의 수요를 빈틈없이 확보해 나가고 있다.”라고 설명했다.

 

 

LMS 하이브리드 데모

 

8. 스마트 체결 관리 시스템 Nexo

다양한 기술 결합이 가능한 지능화된 체결 공구로, 체결 공구를 활용하는 다양한 사업장에 맞는 소프트웨어 솔루션을 제공하거나, 기존 소프트웨어 솔루션에 결합하여 체결 공정의 품질을 향상시킬 수 있다.

 

 

스마트 체결 관리 시스템

 

9. 공기질 모니터링 솔루션

보쉬의 Air Quality Solution은 실시간 클라우드 전송이 가능한 고해상도 대기질 측정장비와, 대기확산 모델링 및 차량 배기가스 모델링 소프트웨어, 즉 하나의 하드웨어 장비와 두 가지 소프트웨어로 구성되어 있다.

공기질 측정 및 AI 알고리즘을 이용하여 다양한 환경변수를 고려한 모델링이 가능하며, 이를 통해 오염 원인을 분석하고 최종적으로 공기질을 개선하는데 필요한 다양하고 정확한 정보 제공이 가능하다. 높은 신뢰도를 가진 하드웨어와 소프트웨어를 이용하여 대기질 분석, 예측, 모니터링 및 서드파티 장비 연동을 통해 사업장의 에너지절감 및 환경 경영을 가능하게 한다.

4가지의 가스와 PM10 PM2.5, 온도, 기압, 습도를 기본적으로 측정한다.

LTE 모듈이 탑재되어 있어서 코드만 꽂으면 실시간으로 클라우드로 데이터를 올려주고, 그 데이터 기반으로 클라우드에 있는 AI 알고리즘을 통해서 확산 모델링을 하게 된다. 5미터까지 바로 내 주변에 있는 공기질까지 실시간으로 정확하게 알 수 있는 소프트웨어다. 확산 모델링을 하게 되면 어디서 오염원이 날라오는지 핫스팟 추적까지 가능하다.

자동차 정보를 탑재해서 차가 몇 대인지, 어떤 차인지, 어떻게 달리는지를 클라우드에 넣어주면, 차에서 나오는 에미션 물질을 실시간으로 모델링 할 수 있다. 이를 통해 직접 측정하지 않고도 도로에서 나오는 모델링을 알아낼 수 있고, 이것을 기반으로 트래픽 제어를 해서 차량흐름을 개선시키면 오염물질도 줄어 든다. 최종적으로는 에너지 저감까지 가능한 솔루션이다.

 

10. 보쉬 카메라

보안용 등 다양한 용도로 쓸 수 있는데 기본적으로 카메라에서는 이런 기능들이 다 들어가 있다. 카메라 자체적으로 사람이라든지 모터 사이클, 자동차, 버스, 트럭이 다 구분이 되고, 설정을 가상공간에 5명을 설정해 놓았을 때 8, 9명 사람이 있으면 빨간색으로 알람이 뜬다. 알람을 울려서 스피커에서 위험하다는 방송을 자동으로 내보내고, 산업현장에서 출입금지 구역이나 위험구역에 사람이 들어갔을 때 위험하다고 자동으로 방송을 내보낼 수 있다.

카메라가 고속도로 상에서 차량을 감지해서 상습 정체구역을 카메라에서 탐지한 다음에, 구역의 공기질을 측정할 수 있다. 카메라에서 다양한 데이터를 수집할 수 있고 이 데이터를 대시보드화할 수 있다.

보쉬 DT 사업부 카메라 담당자는 이태원 참사 등 현장에서 안전에 대한 이슈가 있어서 소개하기 위해 가지고 나왔다.”라고 설명했다.

 

 

공기질 모니터링 솔루션과 카메라

 

 

 

 

 

<현장인터뷰>

 

산업 자동화시장은 신기술을 적용하려는 의지와 다양한 기술을 접목하려는 노력이 계속해서 증가하고 있어

 

 

 

보쉬렉스로스코리아 이석우 팀장

 

Q. 이번 전시회를 통해 산업계에 전하고자 하는 보쉬렉스로스의 메시지는 무엇인가?

A. 이번 전시회에서 보쉬 렉스로스는 기존 단독 설비에서 공정과 물류 그리고 각 생산 제품의 데이터를 통합적으로 관리하는 콘셉트의 ‘Factory of future’라는 메시지를 전달하고 있다.

 

Q. 이번 전시회에서 주력으로 홍보하고자 하는 제품 및 솔루션은 어떤 것이며, 해당 제품 및 솔루션의 특장점은 무엇인가?

A. 첫 번째는 기존 LMS 시스템에서 고객사의 요구사항을 반영해 업그레이드된 LMS 시스템이다.

이 시스템의 특징은 소프트웨어를 업그레이드하여 각 캐리어별 충돌방지 기능이 탑재가 됐고, 단일 PC로 제어할 수 있는 캐리어 수량이 늘어났다는 점이다. 또 통신 에러 핸들링 관련 소프트웨어가 업그레이드됐다. 이와 함께, 설비투자를 줄이 수 있는 비접촉 LMS Hybrid를 소개하고 있다.

두 번째로는 조립공정의 효율성을 증가시키기 위기 기존에 없던 새로운 개념의 Smart flex effector라는 제품을 국내에 처음 소개하고 있다.

이 제품은 6단계 자유도의 활성 측정 기능을 갖춘 센서 기반 보정 유닛이다. 핸들링 로봇 등의 정밀도를 향상해 주며, 산업용 로봇 및 직교좌표 시스템에서 완전히 새로운 응용 분야를 개척한다. , 지능형 올라운더라는 점이 특징이다. 엔드 이펙터를 이용해 고해상도 포지셔닝 센서를 통해 공구의 위치 편차를 감지하고, 조작기의 활성 수정 동작으로 변환한다. 보상 요소의 지능형 센서 기술로 실시간 재조정이 가능하며, 측정된 값이 프로세스 품질에 대한 정보를 제공하고, 품질 모니터링 및 로깅에 사용할 수도 있다.

자동화 기술이나 로봇 공학에서 허용오차가 작은 핸들링, 또는 결합 프로세스에 새로운 보정 모듈을 사용할 수 있다. 허용오차가 작은 결합 작업이나 품질 문서화 및 Tool Center Point 감지, 회전축, x, y, z축의 표류위치 보정 자동화 등을 어플리케이션 예로 들 수 있다.

 

Q. 지난 2022년 보쉬렉스로스의 물류 및 모션제어 비즈니스 성과는 어떠했나?

A. 코로나 펜데믹 이후 고객사의 투자가 증가함에 따라, 매출은 코로나 이전을 넘어선 수주가 이루어졌으며, 타사와 경쟁을 하는 과정에서 더욱 확고한 고객층을 만들고 있다.

 

Q. 2023년 국내 FA 및 모션제어, 물류 시장을 각각 어떻게 전망하나?

A. 다양한 경쟁자와 경쟁모델이 출시되어 있어 고객사에는 다양한 선택지가 주어질 것으로 예상되고 있으며, 한동안 지속됐던 납기 이슈가 해소될 것으로 예상되고 있다.

 

Q. 자동화 및 물류, 모션제어 업계의 향후 기술 트렌드를 어떻게 예측하나?

A. 산업 자동화시장은 신기술을 적용하려는 의지와 다양한 기술을 접목하려는 노력이 계속해서 증가하고 있어, 기술 트렌드는 신기술을 이용한 데이터의 취합과, 분석을 이용한 더 높은 수준의 자동화 및 더욱 단순화된 워크프로우를 형용하는 디지털 생태계가 만들어질 것으로 예상하고 있다.

 

Q. 2023년 한국보쉬렉스로스의 시장확대 전략은?

A. 국내시장 확대를 위해 우리 보쉬렉스로스가 강점으로 가지고 있는 솔루션을 이용하여, 기존과 다른 시장에 포커싱하여 시장을 다변화하는 동시에, 확대하고자 하는 것이 올 한해 전략이다.

 

 
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