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전기·전자산업의 제조로봇 활용 표준공정모델 도입…가속 페달 밟는다

대덕전자(주), AOI 검사공정시 수작업 진행에서 로봇 도입해 무인화 구현

[산업일보]
전기·전자산업 제조공정에 맞춘 표준공정모델이 개발돼 관련 제조기업이 기존보다 쉽게 로봇을 도입할 수 있는 길이 열릴 것으로 보인다.

지난 18일, 산업통상자원부 주최, 한국로봇산업진흥회(KIRIA)와 한국전자기술연구원(KETI) 공동 주관으로, ‘21년도 제조로봇 전국투어 설명회(전기·전자산업 분야)’가 온라인으로 개최됐다.

손웅희 한국로봇산업진흥원 원장은 개회사를 통해 “전기·전자산업은 반도체 장비산업, 모바일 디스플레이산업 등 우리나라 주요 수출 산업이지만 그 근간을 담당하는 뿌리산업 현장은 상대적으로 작업환경이 열악하고 반복 작업 등 작업강도가 높아 작업자들의 기피현상이 발생하고 있다.”고 지적했다.

“이러한 전기전자 분야의 현장상황을 개선하기 위해 전자기술연구원에서는 2020년 표준공정모델 3종을 개발해 올해 총 8개사 14개 공정에 실증사업을 진행하고 있다”며 올해는 비규격 부품 실장제조를 위한 표준공정모델 추가 개발을 진행 중이라고 밝혔다.

지난해 개발한 3개 공정모델은 경성 인쇄회로기판 검사(AOI) 공정, 인쇄회로기판 적재(포장) 공정, 경성 인쇄회로기판 후가공(표면처리)공정이다.
전기·전자산업의 제조로봇 활용 표준공정모델 도입…가속 페달 밟는다
▲ 손웅희 한국로봇산업진흥원 원장 (자료=KIRIA)

공동 주관기관인 한국전자기술연구원 김영삼 원장은 이번 행사의 환영사를 통해 최근 가상현실, AI 등 4차 산업혁명 신기술과 접목한 로봇의 스마트화가 비약적으로 진전됨에 따라 로봇 활용 업종과 공정이 급속하게 확대되고 있지만 국내 로봇 핵심 부품과 소프트웨어는 일본, 독일 등 선진국에 의존하고 있다고 짚었다.

또한 로봇산업의 전반적 경쟁력이 취약하고 짧은 제품 주기로 공정 변경이 잦은 IT 및 전자산업 등 난이도가 높은 제조 환경에는 로봇 활용률이 높지 못한 상황이라고 로봇 산업의 현재 적용 현실에 대해 언급했다.

그는 이러한 현실을 타개하기 위한 대안으로 “한국전자기술연구원에서는 가상현실, AI 등의 신기술 기반과 기존 틀에서 벗어난 새로운 시작으로 AI 기반 로봇공정 스마트화 소프트웨어와 표준공정모델 기술 개발을 추진하고 전기전자 분야 및 다양한 산업현장의 고난도 공정에 로봇이 도입될 수 있도록 제조로봇 선도 보급실증을 지원하겠다.”고 강조했다.

개발된 공정모델 보급…자동화 및 디지털 전환 견인에 힘 보탤 것
이어 진행된 주제발표 세션에서 한국로봇산업진흥원(KIRIA) 혁신지원사업단 박일우 단장은 '제조로봇 활용 표준공정모델'에 대해 발표했다.

이에 따르면, 제조로봇 활용 표준공정모델은 뿌리, 식음료, 섬유 등 로봇 활용이 낮은 업종을 중심으로 공정 분석, 투자자 수익 분석, 생산성 분석 등을 통해 155개 표준공정모델을 개발하고 있다. 이들 업종에 개발된 모델을 보급함으로써 자동화 및 디지털 전환을 앞당기고 고위험, 단순 업무 반복 등을 개선하는 것을 목적으로 삼고 있다.

제조로봇 활용 표준공정모델은 2019년 14개를 시작으로 2023년까지 순차적으로 개발을 완료할 예정이며, KIRIA는 2019년부터 6개 전문연구기관 및 로봇사용자협회와 함께 로봇활용 표준공정모델 개발과 개발된 표준공정모델의 실증을 목표로 ‘제조로봇 선도보급 실증사업’을 추진하고 있다.

'전기전자(소형) 분야 제조공정 개선을 위한 제조로봇 활용 표준공정모델'에 대해 발표한 한국전자기술연구원(KETI)의 정일균 수석은 “올해는 PCB 기판에 부품을 실장하고, 보드화하는 과정에서 로봇 활용이 필요한 부품삽입, 코팅제 도포, PCB 조립된 것을 검사하는 공정이다.”고 언급했다.

2022(3차년도)과 2023년(4차년도)에는 공정 개발이 완료한 부분을 제품화나 다양한 전자·전기업종 등에 활용할 수 있도록 진행할 예정이다.

정 수석은 “전기전자(소형) 분야 표준공정모델 개발의 최종 목표는 로봇을 활용할 수 있는 공정을 도입 후 발생하는 제조데이터들, 다른 기기들과의 연결성, 데이터들을 분석하고 모니터링 할 수 있 툴(Tool)을 종합적인 소프트웨어로 개발하는 것”이라고 언급했다.

이를 통해 향후에는 개발한 공정모델을 적용할 때 소프트웨어와 함께 도입함으로써 로봇의 공정 활용성을 높일 방침이다.
전기·전자산업의 제조로봇 활용 표준공정모델 도입…가속 페달 밟는다
▲ 대덕전자 박준영 설비혁신팀장 (자료=KIRIA)

대덕전자(주), 자동광학검사(AOI) 공정에 로봇 도입
전자 분야에서는 자동화 추진이 많이 이뤄지고 있지만 아직도 로딩/언로딩, PCB 삽입 등 단순 수작업 노무는 계획되고 있는 상황이다. 특히 검사 분야는 검사 자체는 장비를 통해 이뤄지지만 로딩과 언로딩은 수작업으로 진행하는 경우가 많다.

FCBGA, FCCSP, 울트라 신 CSP/MCP, 모바일 D램(POP) 등을 제조해 온 대덕전자(주) 역시 AOI 검사공정을 수작업을 통해 진행해왔으나 제조로봇 선도보급 실증사업을 통해 이 공정에 로봇을 적용했다.

이 회사 박준영 설비혁신팀장은 “PCB 생산공정 중 AOI 회로 검사시 다관절 로봇을 도입해 자동화했다.”며 “AOI 검사는 동박이 빛에 반사되는 원리를 이용해 자동으로 회로의 불량을 검출해 수리하거나 불량 처리를 하게 되는데, 이 공정을 기존에는 수작업(또는 직교작업)으로 진행함으로써 1명 이상의 작업자를 투입했으나 다관절 로봇 도입으로 무인화할 수 있게 됐다.”고 말했다.
김원정 기자 sanup20@kidd.co.kr

제조기업 강국이 되는 그날까지, 공장자동화 스마트팩토리에 대한 뉴스를 기획·심층 보도하겠습니다.

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