공장 자동화는 어떻게 발전했을까요?무엇이 바뀌었고 앞으로 어떻게 변할 것인가.
공장 자동화는 어떻게 발전했을까요?
공장 자동화는 자동화 개념에서 가장 까다로운 제조업의 자동화 기술을 말합니다.공장의 생산 공정과 이를 위한 시스템을 자동화하는 프로세스를 말합니다.공장 자동화의 이니셜을 FA (F.A.) 라고도 합니다.
공장 자동화의 주요 목적 중 하나는 이전에 사람이 했던 작업에서 노동력을 절약하는 것입니다.이는 로봇, 센서 및 정보 시스템과 같은 광범위한 분야의 기술과 관련이 깊습니다.
앞으로 제조업은 공장 자동화를 활용하는 것이 중요해질 것입니다.이에 대해 생각해 보기 위해 공장 자동화의 역사를 다시 살펴보겠습니다.
세계대전이 끝나고 얼마 지나지 않아 일본 산업의 공장 자동화에 대해 생각하기 시작했습니다.당시 미국에서 파견된 엔지니어들은 주로 국내 인프라 프로젝트를 중심으로 다양한 기술에 대한 지도를 받고 있었습니다.이 지침에 따라 자동 제어의 필요성이 증가했습니다.
1950년대 중반, 철강 회사는 공장 자동화 보급의 중심에 서게 되었습니다.철강 관련 회사는 전쟁 중 군사 수요로 인해 현대화에 가장 가까웠습니다.이러한 배경에서 공작기계를 이용한 연속 압연 및 주조 공정에 성공하여 대량 생산이 가능해졌습니다.모든 산업의 근간이라고 할 수 있는 소재산업이 발전하면서 세계는 고도경제성장 시대로 접어들었습니다.
1960년대 중반, IC의 등장으로 공장 자동화가 급속도로 발전했습니다.IC가 내장된 공작 기계는 전례 없는 작업을 가능하게 했고 여러 산업용 로봇을 만들었습니다.
1970년부터 1980년까지 기기는 점점 더 디지털화되었고 공작 기계는 컴퓨터에 연결되어 작동했습니다.이와 동시에 센서도 개발되어 초정밀 제어가 가능해지기 시작했습니다.또한 각 부분에 제어 장치를 제공하고 전체 제어를 하나의 시스템으로 연결하는 분산 제어 시스템이 주류를 이루고 있습니다.
1990년대에는 분산 제어 시스템이 더욱 정교해졌고 컴퓨터는 혁명을 일으켰습니다.기존에 “FA 컴퓨터”라고 불렸던 모델들은 응용 범위가 넓어지면서 “산업용 컴퓨터”로 불리게 되었고 멀티태스킹이 가능해졌습니다.또한 IT의 개념이 중요해지면서 정보, 네트워크 및 제어를 통합하는 공장 자동화 시스템으로 이어집니다.
공장 자동화는 어떤 변화를 가져왔을까요?
2000년 이후 공장 자동화가 어떻게 변했는지 살펴보겠습니다.
처음에는 공장 자동화가 노동력 절감을 통한 비용 절감에만 초점을 맞췄습니다.그러나 비용 절감 이외의 이점에도 초점을 맞추고 있습니다.공장 자동화의 구체적인 이점은 다음과 같습니다.
- 인건비 절감
이것이 가장 먼저 주목을 끌었습니다.노동력 절감을 통해 인건비를 줄일 수 있습니다.노동력을 절약하면 근로자의 수를 줄이는 것 외에도 근로 수준이 향상되어 신규 이민자가 교육 비용을 줄일 수 있습니다.
- 품질 안정성 및 개선
사람들이 같은 작업을 반복해서 할 때 항상 실수가 발생합니다.공장 자동화는 이러한 품질 편차와 인적 오류를 없애고 품질을 안정화하고 개선할 것으로 기대할 수 있습니다.
- 생산 주기 단축
현대의 공장 자동화에는 사람들이 수동으로 하던 작업의 노동력 절약과 노동력 절약뿐만 아니라 효율성을 더욱 향상시켜야 합니다.공장 자동화는 공장을 24시간 운영할 수 있을 때 생산성을 크게 높입니다.이러한 생산 주기 단축은 공장 자동화의 주요 이점이기도 합니다.
- 환경에 구애받지 않는 업무 구현
공장에서는 고온 및 저온 환경, 소음과 무거운 물품이 운송되는 환경 등 사람이 작업하기 어려울 수 있습니다.하지만 공장 자동화가 진행되면서 이런 사람들이 일하기 어려운 환경에서도 작업을 수행할 수 있게 되었습니다.
공장 자동화는 많은 이점을 제공하지만 다음과 같은 단점도 있습니다.
- 노동자들의 일자리가 사라질 것이라는 불안감
일해 온 사람들에게는 노동 절약의 진행으로 인해 일자리가 사라질 것이라는 불안감이 생길 수 있습니다.그러나 공장 자동화는 프로세스를 간소화하고 노동력을 절약하며 사람들에게 창의적인 작업을 할당하는 것을 목표로 합니다.따라서 공장 자동화가 발전하더라도 기획 작업과 같은 창의적인 업무로 전환될 것으로 생각됩니다.
- 장비 설치 시 초기 투자
앞서 언급한 바와 같이 절감할 수 있는 인건비는 장비 설치 당시의 초기 투자 금액을 넘어서는 이점에 불과합니다.고효율 노동 절약 및 노동 절약 장비도 설치 비용이 더 많이 듭니다.이것이 장점이든 단점이든 관계없이 다양한 비례 배급이 필요합니다.
- 커스터마이징이 어려움
각 제품에 대한 사용자 정의가 필요한 경우 공장 자동화를 처리하기 어려울 수 있습니다.공장 자동화를 진행할 때는 작업 프로세스를 최대한 평준화해야 합니다.
공장 자동화는 어떻게 되나요?
최근 몇 년 동안 공장 자동화에 큰 변화가 일어나고 있습니다.공장 자동화가 무엇을 위한 것인지, 무엇을 하려고 하는지와 같은 목적의 변화입니다.
지금까지 공장 자동화의 목적은 노동력 절약과 같은 “사람의 손에 들어오지 않는 생산”의 실현이었습니다.이는 정보 통신 기술 (ICT) 의 발전, IoT의 진화 및 확산을 통해 크게 변화하고 있습니다.
생산 공정에서 노동력을 절감할 수 있는 곳에서도 변화가 일어나고 있습니다.지금까지는 작업 자체에서 노동력을 절약하는 것이 주목 받고 있습니다.그러나 이제는 생산에 필요한 인공 도구의 수를 줄이는 대신 프로세스의 모든 부분에서 얻은 정보를 처리하는 방법을 아는 것이 중요합니다.
IoT가 실현된 공장에서는 생산 장비와 장비가 인터넷에 연결되고 모든 정보가 수집됩니다.이 정보를 기반으로 장비와 로봇의 동작을 조정하여 생산 상태를 시각화하고 관리합니다.현대의 스마트 팩토리 자동화는 이러한 정보를 축적 및 분석하고 다음 생산에 피드백을 제공합니다.
엣지 컴퓨팅은 IoT 사용을 더욱 발전시키는 중요한 기술입니다.수집된 방대한 양의 데이터 처리를 최적화하여 장비와 로봇의 보다 정확하고 정밀한 동작을 구현합니다.현대식 공장 자동화에 엣지 컴퓨팅을 추가함으로써 ICT와의 연결이 더욱 원활하고 효율적으로 이루어지고 있습니다.
공장 자동화는 다음 단계로 나아갑니다.
우리는 공장 자동화의 기원과 발전, 그리고 미래의 발전에 대해 생각해 보았습니다.제2차 세계대전 종전 이후 발전해 온 공장 자동화는 이제 다음 단계로 진화할 것입니다.디바이스와 로봇의 동작 속도뿐만 아니라 정보가 처리되는 속도도 미래의 주제가 될 것입니다.단순한 자동화가 아니라 거기서 생성되는 정보를 어떻게 효과적으로 활용하고, 그 정확도를 어떻게 높일 것인가가 미래의 공장 자동화에서 중요할 것입니다.
