무거운 자재와 제품을 취급하는 공장과 물류 창고의 필수 장비 지게차

공장과 물류 창고는 원목이나 금속 같이 무거운 자재와 크고 작은 부품, 다양한 형태와 무게, 사이즈의 제품을 취급합니다. 이때 지정된 장소로 자재와 제품을 옮기고 적재하는 등의 반복적인 작업을 수행하기 위해서 지게차는 필수 장비입니다.

기존에는 작업자가 직접 지게차를 운행하면서 자재나 제품을 필요한 장소에 옮기고 적재했기 때문에 안전사고의 위험을 방지하고 적은 인력으로 운영되는 사업장에서도 작업자가 본래 업무에 집중할 수 있도록 작업 효율성을 강화할 필요가 있었습니다.

이때, 무선 이동통신 네트워크를 활용해 공장이나 창고의 물류를 무인화하고 자동화하는 다양한 스마트팩토리 솔루션을 적용하면 안전한 작업 환경을 구축하고 작업 효율성을 강화할 수 있는데요.

오늘은 물류 자동화를 위해 적용할 수 있는 대표적 스마트팩토리 물류 솔루션인 AGV와 자율주행로봇에 대해 자세히 알아보겠습니다.

적은 인원으로 더 안전하고 안정적으로 물류 관리 가능한 스마트팩토리

사업장에 물류자동화 시스템을 구축하려는 기업이나 기존에 사용하고 있는 무인운반차나 무인지게차의 무선 통신 품질을 향상시키고자 하는 기업이라면 유플러스 스마트팩토리 물류 솔루션에 관심 가질 필요가 있습니다.

특히 적은 인력으로 운영되는 소규모 사업장이라면 반복적이고 위험한 작업은 자동화된 물류 시스템을 활용해 작업의 효율성을 개선하는 것이 중요한데요. 스마트팩토리 물류 솔루션은 인력의 투입은 최소화하면서 효율성과 안전성은 강화한 것이 특징입니다.

또한 기존에 이미 무선 통신을 활용한 물류 솔루션을 활용하고 있지만, 네트워크 연결이 안정적이지 못하거나 사업장 내부의 기기와 외부의 기기를 통합적으로 관리하지 못해 불편함을 느낀 사업자라면 5G 통신망 기반의 솔루션을 적용해 자동화 물류 환경을 업그레이드할 수 있습니다.

지금부터 유플러스 스마트팩토리가 제공하는 물류 솔루션에 대해 살펴보고 현장에 어떻게 적용하고 관리할 수 있는지 살펴볼까요?

물류의 효율성과 비용절감을 달성하는 유플러스 스마트팩토리의 물류 솔루션

유플러스 스마트팩토리는 다양한 물류 솔루션을 제공하고 있는데요. 오늘은 무인운반차(AGV)와 자율주행로봇을 중심으로 기술과 실제 적용 사례를 함께 소개해드리겠습니다.

SOLUTION 1) 2. 공장과 창고의 물류를 무인화, 자동화하는 무인운반차(AGV) 솔루션

AGV는 무인 운반 시스템(Automated Guided Vehicle)의 약자로, 정해진 코스를 따라 이동하며 지정된 장소에서 특정 물건을 적재하는 등 주어진 작업을 수행하는 5G/LTE 통신모듈이 내장된 무인 시스템을 뜻합니다.

유플러스 스마트팩토리의 무인운반차(AGV) 솔루션은 다양한 레퍼런스 경험을 바탕으로 사업장의 특성이나 요구사항에 따라 맞춤형 통신망과 최적의 AGV 제품은 물론, 무인 운반 시스템 구축에 필요한 소프트웨어 등을 일괄 제공합니다.

특히, 5G/LTE 무선통신망 기반의 유플러스 스마트팩토리 AGV 솔루션은 WIFI 기반 무인운반시스템을 구축하고 가동할 때 발생하는 주파수 간섭, 음영지역 발생, 통신단절, 추가 비용 발생 등의 문제를 해소하여 안정적이고 효율적인 무인 운반 시스템을 구축할 수 있는 장점이 있습니다.

5G/LTE 주파수를 배타적으로 사용하기 때문에 사업장 내에서 블루투스나 다른 통신망을 사용하는 공장 설비나 기기로 인한 주파수 간섭이 없고, 무선 광역 무선망(WWAN, Wireless Wide Area Network)으로 반경 500m 이상의 커버리지를 제공하기 때문에 통신 음영 지역을 없애기 위해 별도 추가비용으로 빽빽하게 AP를 구성하지 않아도 안정적으로 운영할 수 있습니다. 공장 구조가 복잡하고 다수의 AGV를 운행 중인 사업장이더라도 통신 장애 없이 안정적으로 활용 가능한 것입니다.

또한 이동통신의 핸드오버가 가능해 AGV가 실내와 외부를 오가더라도 통신 끊김이나 재연결 지연 등의 문제없이 실시간으로 물류 흐름을 제어하고 관리할 수 있습니다.

<AGV 분류> 유플러스 스마트팩토리가 제공하는 AGV는 이재 방식, 유도 방식, 구동 방식에 따라 분류되는데, 사업장의 필요에 따라 맞춤형으로 조합해 제공할 수 있습니다. 1. 화물의 이재 방식에 따른 AGV 분류 : 산업별, 고객별 요구사항에 따라 AGV 상단부에 다양한 타입의 기구 설치 가능 1) 견인형: 생산라인의 대차를 후단 장치 이용해 끄는 방식 2) 리프트형: 자재를 들어올린 후 운반하는 방식 3) 지게차형: 팔레트에 포크를 끼워 옮기는 무인 지게차 방식 4) 저상형: 생산라인 대차 아래로 AGV가 들어가 대차를 들어올린 후 운반하는 방식 5) 컨베이어형: 화물을 컨베이어에서 내리거나 AGV에 적재하는 방식: 6) 협동형 (Mobile Manipulator): 수직다관절 로봇과 자율주행 AGV가 결합된 방식으로, 공장내 지정된 구역을 이동하며 부품을 운반하고 제품을 조립하고 검사 공정을 진행 가능 2. 위치 파악 및 이동 경로를 따라가는 유도 방식에 따른 AGV 분류 : 2세대 자율주행 방식인 SLAM과 레이저형으로 진화 중 1) SLAM (LiDAR): Simultaneous Localization And Mapping의 약자로, Laser Distance를 이용해 지형지물의 이미지를 인식하고 주행을 유도하는 방식. 별도의 공사가 필요 없고, 시설물의 위치가 자주 변경되더라도 새로운 매핑 작성이 용이한 것이 장점 2) 레이저형:Laser Scanner가 벽이나 기둥에 설치된 반사체에서 반사되어 오는 레이저의 거리와 각도를 계산해 주행하는 방식. 정밀도가 다소 낮고 고가이며 주변 반사물에 민감하나 설치와 유지보수가 쉬운 것이 장점 3) 광학유도형: 바닥에 설치한 컬러 테이프 또는 QR 코드를 인식해 주행하는 방식. 설치가 쉽고 확장 및 변경이 용이하며 비용이 낮으나 훼손이 쉬운 단점 4) 자석형: 바닥에 설치된 자석 테이프를 가이드 센서로 추적해 주행하는 방식. 과거에 가장 일반적으로 사용한 타입으로, 경로 변경 시 공사가 필요하고 훼손 가능성이 높은 편. 3. 바퀴 구동(주행) 방식에 따른 AGV 분류 : AGV의 어느 바퀴에 힘을 가해 움직이는지에 따라 구분되며, 구동 방식에 따라 동선과 필요 공간 달라짐 1) SD 타입: 일반적 형태의 AGV 주행 방식으로, 주행과 조향 모터가 하나의 구성으로 조립. 가이딩 기준이 주행부의 중심에 위치하며, 기준선에 따라 제어 가능 2) DD 타입: 두 개의 모터가 속도 차이를 이용해 조향을 제어하는 방식으로, Spin-turn과 후진이 용이. 무거운 하중의 화물을 운반할 때 안정적이며, 속도 편차를 이용한 조향 구현으로 높은 조향 제어 기술 필요. 3) QD 타입: 단일 주행(SE-Type) 모터를 전후 또는 좌우 배치하여 개별 주행하는 방식. 급커브 후에 즉시 화물을 이재, 적재할 수 있으며, 회전 없이 모든 방향으로 사행 주행 가능. 이중 주행으로 높은 제어 기술 필요.

L사는 사업의 핵심 생산기지인 한 사업장을 최초 설계시부터 5G 기반의 지능형 자율공장 체제로 구축했습니다. 사업장에 설치된 유플러스 스마트팩토리의 AGV는 공장 내에서도 통신 연결이 끊기지 않고 안정적으로 유지되어 제품 생산에 필요한 자재를 자동 운반하였고, 사업장의 연간 생산능력은 50%이상 향상되어 효율성을 강화했습니다.

SOLUTION 2) 3. 장애물을 스스로 인식해 목적지까지 자율 주행하는 자율주행로봇 솔루션

자율주행이란 운전자 없이 사전에 입력된 경로 정보나 장애물 인식 데이터를 기반으로 스스로 움직여 목적지까지 이동하는 것으로, 공장에서 사용하는 자율주행로봇은 다양한 기능의 카메라나 센서를 설치해 물류는 물론 순찰, 교통 등 다양한 목적으로 활용할 수 있습니다.

작업자의 개입이 적기 때문에 적은 인력으로 운영되는 공장에서 활용했을 때 작업의 효율성을 높일 수 있으며, 고온이나 악취로 사람의 출입이 힘든 구역이 있는 사업장이라면 작업자에게 안전한 작업환경 제공을 위해 적용하면 좋습니다.

유플러스 스마트팩토리의 자율주행로봇은 사업장을 돌아다니며 물류와 순찰의 기능을 수행합니다. 특히, 정밀 주행을 통해 장애물을 스스로 인식하여 목적지까지 자율 주행할 수 있으며, 사업장의 필요에 따라 물류, 순찰 및 경비, 교통 서비스를 제공하는 용도의 로봇으로 맞춤 설계할 수 있습니다.

물류 로봇은 최대 150kg까지 적재 가능하며, 사업장을 자율 주행하며 필요한 자재를 수송합니다. 악취, 가스, 미세먼지, 온,습도 등의 센서를 부착할 수 있어 작업자가 출입을 꺼리는 구역도 문제없이 운행 가능합니다. 순찰 로봇은 최대 6시간 동안 주행 가능하며, 로봇에 부착된 센서로 전후방 장애물을 인식하고 데이터를 수집하며, 360도, 열상, CCTV 등 다양한 카메라를 통해 주변 영상을 실시간으로 촬영하고 전달합니다. 교통 로봇은 산업 단지 내 단거리에서 사람을 수송하는데 활용할 수 있습니다.

<자율주행로봇 솔루션 특징> 특징 1. 자율주행 –      전자 기준점으로 통해 GPS를 실시간으로 보정 계산하여 오차를 줄인 RTK GPS (Real-Time Kinematic GPS)와 Dual GPS를 이용해 정밀하게 주행 –      장애물을 스스로 인식하여 정지하고, 목적지까지 알아서 찾아가는 자율주행 탑재 특징 2. 확장성 –      로봇에 카메라 및 센서를 부착해 고객의 요구에 따라 맞춤 제공 –      360/열상/CCTV 카메라 부착 가능 –      악취/가스/미세먼지 센서 부착 가능 특징 3. 간편한 조작 및 원격 모니터링 –      간편하게 이동 경로를 설정하고, 필요 시 원격으로 로봇 제어 –      로봇에서 측정한 다양한 센싱 정보, 동영상을 실시간으로 모니터링

G사의 발전소는 소수 인원으로 운영되는 사업장의 특성상 한 작업자가 여러 업무를 담당할 수밖에 없고, 설비 운영과 관리, 유지보수 등 주 업무 외의 물류나 순찰 작업에 투입되는 경우가 많아 업무 효율성이 낮았습니다.

유플러스 스마트팩토리의 자율주행로봇 솔루션을 적용한 G사는 직접 물류 현장에 투입되거나 순찰을 하지 않더라도 순찰 로봇의 위치나 상태를 실시간으로 모니터링하고, 비상 정지 신호나 물류로봇의 도착 신호를 자동으로 받아 본연의 업무에 집중하면서 업무 효율성을 높일 수 있었습니다.

4차 산업혁명을 대표하는 스마트팩토리는 무인화와 자동화를 통해 사업장에서 일하는 작업자들을 더욱 안전한 환경에서 작업할 수 있도록 도와주고, 각 사업장의 필요에 맞춘 다양한 안전, 환경, 설비, 물류 솔루션을 통해 효율성을 강화합니다.

지금까지 총 5개의 컨텐츠로 유플러스 스마트팩토리에 대한 전반적인 소개를 포함해, 안전, 환경, 설비, 물류 등 다양한 솔루션을 소개해드렸는데요. 지금까지 소개해드린 스마트팩토리 솔루션이 가진 핵심이자 차별점은 엘지 유플러스가 제공하는 5G 네트워크입니다.

사업장에 설치된 사물 인터넷으로부터 데이터를 실시간으로 수집하고 유기적으로 관리하기 위해서는 무선통신을 기반으로 모든 기기가 연동되어 있는 것이 필요합니다. 특히 여러 기기가 네트워크에 동시에 접속해 원활하게 정보를 주고받기 위해서는 대용량의 데이터를 더 빠르게, 끊김이나 지연 없이, 안정적으로 전송할 수 있는 5G 망을 갖추는 것이 중요합니다.

다음 시간에는 5G 네트워크 기반의 유플러스 스마트팩토리 솔루션이 가진 다른 솔루션과의 차별점, 특징과 장점 등에 대해 자세히 소개해드리겠습니다.