지능형 트랙 시스템

유연성과 비용 효율성의 만남

지능형 운반 시스템은 대량 맞춤화에서 수익성을 발생시켜 준다. 맞춤형 혼합 스무디 음료와 같은 개인화된 제품을 비용 효율적으로 생산할 수 있다. 생산자들은 마침내 제품 개별화의 무한한 가능성을 자유로이 탐구할 수 있게 되었다.

Intelligent track systems
ACOPOStrak

많은 스무디 음료 팬들은 창의적인 새로운 레시피를 찾기 위해 이미 인터넷을 이용하고 있다. 그러나 그러한 경우에도 사람들은 밖으로 나가서 재료를 사다가, 집으로 가져와서, 일일이 가공해 보는 많은 시간이 소요되고 흔히 복잡 다단한 접근방식에 의존한다. 궁극적인 스무디 음료 경험을 해 보는 더 빠르고 더 용이한 방법은, 예를 들어 60% 바나나, 20% 체리, 10% 파인애플 및 10% 키위와 같이, 개인이 선호하는 믹스를 온라인으로 주문하고 각자의 맞춤형 스무디를 자기 집으로 직접 배달시키는 것이다. 게다가 각자가 음료 캡의 색상과 라벨의 디자인을 직접 선택할 수 있다면 더 할 나위 없지 않겠는가? 경험이 풍부한 생산자들은 이것을 꿈 같은 생각이라고 부를 것이다. 실제로 지금까지 수익성 있는 방식으로 개인화된 제품을 만든다는 것은 거의 생각할 수 조차 없었다.

보다 유연한 생산
전통적인 대량 생산에서는, 판매를 위해 제품을 포장하기 전에 컨베이어 벨트가 고정된 간격과 일정한 속도로 제품을 여러 처리 스테이션을 통해 운반한다. “이러한 접근방식은 더 이상 오늘날의 소비자 요구를 충족시켜주지 못합니다.” B&R의 메카트로닉스 기술 부장 Robert Kickinger는 이렇게 주장한다. 디지털 네이티브(digital native)의 젊은 세대는 그들의 요구와 선호도에 맞춰진 제품을 통해 자신의 개성을 표현할 수 있는 능력을 즐긴다. 제조사들은 이러한 시장 요구에 대응하고 경쟁력을 유지하기 위해 자신의 생산 라인을 보다 유연성 있게 만들어야 한다는 도전에 직면하고 있다.

그것은 어떻게 해야 가능할 것인가? 한 가지 방법은 전통적인 컨베이어 벨트를 지능형의 트랙 기반 운반 시스템으로 교체하는 것이다. “그러나 경우에 따라서는 생산라인을 전체적으로 교체할 필요는 없습니다.” Kickinger는 말한다. 그러한 이유로 B&R은 종래의 컨베이어 벨트와 상호작용할 수 있는 지능형 ACOPOStrak 운반 시스템을 설계하게 되었다. “많은 경우에 개인화된 제품을 만들기 위해 필요한 것은 짧은 구간의 유연성을 갖춘 지능형의 트랙 기반 운반 장치뿐입니다.” Kickinger는 말한다. 다른 제품들은 전과 다름없이 생산 라인의 나머지 부분을 통해 운반될 수 있다. 그러한 하이브리드 접근방식은 지능형 트랙의 유연성을 저비용의 전통 방식 벨트와 조합한 것이다.

ACOPOStrak

ACOPOStrak은 최대 생산 속도에서 제품 흐름을 분리시키고 통합할 수 있는 전전자식 다이버터를 특징으로 하는 지능형 운반 시스템이다. 다이버터를 이용하여 새로운 셔틀을 생산 라인으로 전달하고 동시에 더 이상 필요하지 않은 셔틀이 있으면 이를 수거하는 피트레인(pit lane)을 구현할 수 있다. 이러한 레이아웃은 또한 영(0)의 정지 시간으로 제품을 전환하는 것도 가능하게 한다. ACOPOStrak의 절대적인 설계 유연성은 상이한 트랙 세그먼트의 조합을 배열함으로써 모든 유형의 개방식 또는 폐쇄식 레이아웃으로 변형하는 것을 허용한다. 시스템은 5 g의 가속 능력이 있으며 단 50 ms의 최소 제품 피치로 초 당 4 미터를 초과하는 최고 속도에 도달한다. 시장에 다른 어떤 운반 시스템도 고속 다이버터와 광범위한 설계 유연성과 함께 그러한 수준의 인상적인 성능 수치를 제공하지 못한다.

ACOPOStrak은 기존의 컨베이어 시스템에 끊김 없이 통합될 수 있다.
ACOPOStrak은 기존의 컨베이어 시스템에 끊김 없이 통합될 수 있다.

 

“많은 경우에 개인화된 제품을 만들기 위해 필요한 것은 짧은 구간의 유연성을 갖춘 지능형의 트랙 기반 운반 장치뿐입니다.”
– Robert Kickinger, B&R 메카트로닉스 기술 부장

 

용이한 핸드 오프(hand-off)
일부 경우에는 이를 통해 하이브리드 솔루션이 유연한 생산 요구에 대한 가장 비용 효율적인 대응 방법이 된다. “관건은 조작자가 로봇의 지원 없이 제품을 시스템 사이로 전환하는 능력입니다.” Kickinger는 이렇게 밝힌다. B&R 솔루션을 이용하면, 이것은 특수한 셔틀의 구성에 의해 가능해진다. 셔틀은 자력(磁力)에 의해 트랙에 유지되고 마찰력에 의해 컨베이어 벨트 상에 유지된다. 연속 가이드 레일은 이들을 올바른 경로에 유지시킨다.

컨베이어 벨트는 제품을 일정한 속도와 간격으로 움직이는 반면에, ACOPOStrak 세그먼트 상의 각 셔틀은 최소 50 mm의 제품 피치로 독립적으로 제어될 수 있다. 더 이상 컨베이어 벨트의 엄격한 타이밍이 적용되지 않기 때문에, 배치 사이즈 1(batch size 1)의 개인화가 시작될 수 있다. 충전, 캡 씌우기 및 맞춤형 라벨 부착 스테이션에 운반 속도와 처리 시간을 변경하는 것이 용이해진다. ACOPOStrak의 한 구간 만을 컨베이어 시스템에 통합해도 수익성 높은 대량 맞춤화에 필요한 유연성을 높여준다. Kickinger는 다음과 같이 자랑스럽게 지적한다. “생산자들은 마침내 제품 개별화의 무한한 가능성을 자유로이 탐구할 수 있게 되었습니다.”

가이드 레일은 전통 방식의 컨베이어 벨트와 지능형 ACOPOStrak 사이의 끊김 없는 이행을 보장한다.
가이드 레일은 전통 방식의 컨베이어 벨트와 지능형 ACOPOStrak 사이의 끊김 없는 이행을 보장한다.

비용 효율적 솔루션에 공간도 절약
ACOPOStrak의 모듈형 설계는 상이한 길이의 구간을 전통 방식의 컨베이어 시스템에 통합하는 것을 허용한다. “게다가 여기에는 기존 설비도 포함됩니다.” Kickinger는 강조한다. 길이 100미터의 생산라인에서 단 10미터의 지능형 운반이 요구되는 경우에, 나머지 90미터는 전통 방식의 컨베이어가 그대로 유지된다.

각각의 ACOPOStrak 세그먼트는 통합된 드라이브 조립체를 갖는다. “전력 전자장치와 강력한 프로세서가 모터와 함께 구축됩니다.” Kickinger는 설명한다. 추가적인 인버터나 모션 제어 장치는 필요하지 않다. 이들은 비용을 현저히 증가시킬 뿐만 아니라 제어 캐비닛 내의 공간도 크게 차지하게 될 것이다. 그 결과 ACOPOStrak과 종래의 컨베이어 벨트의 조합은 매우 소형의 공간 절약형 솔루션이 된다. Kickinger는 이렇게 덧붙인다. “하이브리드 솔루션은 잠재적인 ACOPOStrak 어플리케이션의 범위를 현저히 넓혀줍니다.” 많은 생산 라인은 더 큰 유연성으로부터 편익을 누릴 수 있고, 그것을 달성하는 것은 당장이라도 타당성이 충분할 것이다. 결론은 다음과 같다. “때로는 아주 작은 부분의 지능형 장치 전환만으로도 수익성 있는 배치 사이즈 1의 맞춤화를 실현하는 것이 가능할 수 있습니다.”

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