‘로보틱스 출사표’ 슈나이더, 로봇 턴키 솔루션 업체로의 '진화' 신호탄 쐈다

장비 제조사 대상 솔루션 축제 ‘이노베이션 데이 for OEM’서 로보틱스 시스템 역량 강조

기존 슈나이더 기술과의 연계 의지...“확장성·유연성·연결성 등 핵심요소 갖춘 로봇의 新 가치 제공할 것”

소프트웨어, HMI, 드라이브, 컨트롤러 등 기술적 역량 비롯해 표준화, 도입 사례 등 비즈니스 전략도 내비쳐

고령화·인력난·인건비 상승 등 전 세계적인 이슈로 인해 인간을 대체하는 기술에 대한 요구가 급증하고 있다. 특히 제조업에서 앞선 이슈가 치명적인 것으로 분석돼 새로운 대안이 필요하다는 지적이 주를 이룬다. 로봇은 제조 산업 내 ‘자동화’를 대표하는 한 축으로, 그동안 산업용 로봇을 필두로 제조 자동화에 기여했다.

이러한 양상에서 최근 뜨거운 감자로 제조 무대에 등장한 협동로봇은 산업용 로봇 대비 한 차원 높은 기술적 면모를 드러낸다. 협동로봇은 인간과 로봇의 공존을 테마로 설계돼 단순 반복 공정에서 인간을 완전히 대체하거나, 복잡한 가동이 필요한 공정에서 인간과의 협업을 통해 새로운 가치를 생산하고 있다.

산업 자동화 솔루션 업체 슈나이더일렉트릭(이하 슈나이더)은 약 50년 동안 전 세계 산업에 자동화 인사이트를 제공해왔다. 이러한 슈나이더의 라인업은 하드웨어와 소프트웨어를 막론한 원스톱 시스템으로, 그동안 글로벌 제조업의 성장과 함께했다. 슈나이더는 최근 로봇 시장에도 뛰어들며 제조 자동화에 새로운 비전을 선사하고 있다.

슈나이더 로보틱스 제품군은 기존에 슈나이더가 보유한 하드웨어·소프트웨어 역량과 더불어 슈나이더가 개발 중인 로보틱스 기술과 연동된다. 이를 통해 슈나이더의 자동화 토털 솔루션 역량을 강화하고 있다.

박윤국 슈나이더일렉트릭코리아 산업자동화 사업부 매니저는 “로봇은 확장성도 중요하지만, 어떠한 형태의 아키텍처로 제공되는지가 기술적 관건”이라며 “슈나이더 로봇 라인업은 단일 아키텍처를 채택해 연결성, 유연성, 확장성, 성능 등을 보유해 엔지니어링부터 운용 및 유지보수까지 효율적인 솔루션을 제공한다”고 강조했다.

이달 슈나이더 솔루션을 소개하고, 관련 생태계의 확립을 도모하는 ‘슈나이더일렉트릭 이노베이션 데이 for OEM(Schneider Electric Innovation Day for OEM)’이 개막했다. 이번 행사는 장비 제조사(OEM) 관계자와 관련 고객을 대상으로, 장비 제조업에 지속가능성과 효율성을 제공하기 위한 슈나이더의 비전을 다뤘다. 구체적으로 전력 효율성, 에너지 관리 최적화 등을 통한 지속가능성 제고와 시스템 간 연결성 및 효율성을 확보해 생산성을 향상하기 위한 전략이 공개됐다.

이 과정에서 로보틱스 기술 및 제품군, 자동화 소프트웨어 생태계 및 플랫폼, HMI 시리즈, 장비 표준화 사례, 가변 속도 드라이브(Variable Speed Drive, VSD), 기능 안전(Functional Safety) 방안 등 슈나이더가 관장하는 기술 및 비즈니스 방향성이 제시됐다.

박윤국 매니저는 각종 형태로 세분화된 로보틱스 시리즈 ‘렉시엄(Lexium)’을 소개했다. 렉시엄은 PAS·TAS·CAS·T·P·MAX·Cobot·MC12 등으로 다양한 로봇 설계를 갖춘 확장성 기반 시리즈다. 렉시엄 시리즈는 현재 수많은 현장 내 팔레타이징(Palletizing), 포장(Packaging), 가공(Processing), 조립(Assembly) 등 공정을 수행하고 있다.

모든 렉시엄 시리즈는 중앙 집중식 시스템 아키텍처를 채택한 단일 플랫폼을 통해 전체 로봇 시스템을 통합 운용할 수 있다. 드라이버, 컨트롤러 등 기존 제조 설비 및 시스템과 로봇을 연동해 별도의 구축 과정을 생략한 후 시스템을 통합하는 것이 가장 큰 강점이다. 이를 통해 구축을 위한 비용·시간 등 자원 소모가 대폭 감소한다.

렉시엄 PAS·TAS·CAS 제품군은 직선 운동 기반 물품 이동 시스템이다. 용도·애플리케이션 등 요소에 따라 시리즈별로 세분화됐다. 이어 렉시엄 T·P는 델타 로봇 라인업, MAX는 직교 로봇 세그먼트를 담당하고 있다.

이 중 델타 로봇은 로봇팔(Robot Arm) 개수를 기준으로 제품군이 구성됐는데, 렉시엄 T는 로봇팔 두 개, 렉시엄 P는 세 개의 로봇팔을 보유했다. 또 물청소가 수반되는 식음료(F&B) 공정이나, 클린룸이 필수로 구축되는 전기전자 분야를 위해 방수·방진 등급 IP65 기반 하우징 옵션이 갖춰져있다.

박윤국 매니저는 특히 렉시엄 코봇(Lexium Cobot)과 렉시엄 MC12 멀티 캐리어(Lexium MC12 Multi Carrier)를 제조 혁신을 위한 새로운 대안으로 강조했다. 렉시엄 코봇은 협동로봇 라인업으로, 3·5·7·12·18kg 등 가반하중으로 구성됐다. 여기에 간소화·소형화 설계의 일반·미니 캐비닛 컨트롤러 두 종이 구성됐다. 미니 타입은 전원부를 제거해 기체 내부에 컨트롤러 장착이 가능하다. 공간 효율성과 작업자 안전을 동시에 확보하는 디자인으로 도입 사례를 확장하고 있다.

아울러 렉시엄 코봇은 노트북, 태블릿 등에 전용 애플리케이션을 설치해 구동 훈련이 가능하다. 기존 전용 티칭 팬던트를 갖춘 타 협동로봇 대비 엔지니어링 및 운용 유연성을 갖췄다는 평가다. 끝으로 가상 시뮬레이션 프로세스가 가능한 디지털 트윈(Digital Twin) 및 시각화(Visualization) 기능을 지원한다.

이어 렉시엄 MC12 멀티 캐리어는 스마트 요소가 가미된 LMS(Linear Motion System) 이송 솔루션이다. 박 매니저는 “기존 LMS에 신속성·자유도·정밀성·유연성 등을 극대화한 최적의 이송 시스템”이라며 “다품종 소량생산 체제에 맞춤형 솔루션을 제공할 것”이라고 역설했다.

이 스마트 컨베이어 시스템은 타원형 트랙 상단에 배치된 이동체(Mover)가 가동하는 방식이다. 이를 기반으로 구축뿐만 아니라 운용 시에도 직관적인 형태 변경이 가능하다. 대상 물품에 따라 손쉽게 설계를 다양화할 수 있기 때문에 구축·운영 과정에서의 부가적인 비용 발생을 차단한다. 수직·수평·개방형·폐쇄형 등으로 유연하게 레이아웃을 구성할 수 있다.

시스템은 시그널 브릿지, 세그먼트, 가이드 레일, 파워 브릿지, 캐리어 등 비교적 간소한 형태로 구성된다. 바닥에 파워를 연결하는 파워 브릿지 모듈을 배치하고, 그 상단에 트랙과 시그널 브릿지를 차례로 적층하면 조립이 끝난다. 설치 후에도 역순으로 간편한 해체를 지원해 유지보수에 의한 다운타임(Downtime)을 최소화한다.

최대 토크 120Nm, 높은 가반하중을 토대로 슈나이더 전용 소프트웨어 ‘에코스트럭처 머신 엑스퍼트(EcoStruxure Machine Expert, ESME)’를 통한 정확하고 쉬운 엔지니어링을 지원한다.

박윤국 매니저는 “렉시엄 시리즈를 통해 국내 로봇 인식을 제고하고, 로봇 생태계의 고도화를 이룩할 것”이라며 “이를 위한 기술 연구개발(R&D)과 생태계 내 협력체계를 지속 구축해 산업 성장과 함께하겠다”라고 말했다.

이어지는 세션은 김건 산업자동화 사업부 매니저가 소프트웨어를 기틀로 한 자동화 산업 성장 방안을 제시했다. 이 세션에서 주로 다룬 ‘소프트웨어 정의 자동화(Software-defined Universal Automation 이하 SDA)’는 하드웨어가 주를 이룬 기존 자동화 산업에 소프트웨어를 중심으로 한 시스템을 구축하는 개방형 자동화 방법론이다.

스마트 팩토리의 근간이 되는 운영기술(OT)과 정보기술(IT)의 융합이 자동화 산업 내 새로운 트렌드로 부각됨에 따라, 소프트웨어를 기반으로 자동화 시스템을 운영하는 방식이다. 김 매니저는 이를 실현하기 위해 지난 2021년 출범한 ‘유니버셜오토메이션협회(UAO)’ 소개했다.

UAO는 자동화 관련 소프트웨어가 한데 집약된 하나의 ‘런타임 엔진(Runtime Engine)’ 플랫폼이다. 쉽게 말해 스마트폰 OS 및 애플리케이션 공유 플랫폼인 '안드로이드' 등과 유사한 형태다. 자동화 소프트웨어를 필요로 하는 사용자를 위한 공유 시장임과 동시에 소프트웨어를 설계·개발하는 엔지니어가 기술을 쉽게 배포할 수 있는 창구 역할을 한다.

UAO 런타임 엔진은 단일 소프트웨어를 다수의 하드웨어에 설치 가능한 '분산 관리 기능', 하드웨어 개발 후 소프트웨어를 배포하는 기존 관행에서 소프트웨어 개발을 선행하는 기능, 노코드 기반 개발 기능, 하드웨어 간 연동을 지원하는 직관적 엔지니어링 설계 등을 채택했다. 이를 통해 직관적 유지보수, 엔지니어링 과정 간소화, 시스템 운용 효율성 제고 등에 기여하고 있다.

UAO 회원사는 언제든지 자동화 소프트웨어를 설계·개발·공유·활용할 수 있다. 현재 공급업체, 사용자, 연구기관, 학계 등 전 세계 100개 이상의 산학연 조직이 UAO에 속해있다. UAO 런타임 엔진이 등장하면서 소프트웨어 기반 단일 자동화 생태계가 구축된 것이다.

슈나이더는 UAO 창립 멤버로서 개방형 자동화 솔루션 ‘에코스트럭처 오토메이션 엑스퍼트(EcoStruxure Automation Expert, EAE)’를 론칭해 소프트웨어 기반 자동화 시스템 구축 바람에 가속도를 붙였다.

김건 매니저는 “SDA를 필두로 HMI(Human Machine Interface), PLC(Programmable Logic Controller), 분산제어시스템(DCS) 등 자동화 시스템의 중추적인 요소에서 소프트웨어 부문을 분리시키는 작업을 진행 중”이라며 “이제는 모든 자동화 시스템이 소프트웨어에 의해 정의되는 시대가 도래했다”고 역설했다.

EAE는 컨트롤러·HMI·IIoT 등을 통합하는 솔루션으로, OT와 IT를 연결하는 징검다리 역할을 수행한다. 가상 환경에서 제어·모니터링 등 시스템 프로세스를 지원해 자동화 시스템 운영 효율성을 높였다.

슈나이더는 손쉬운 EAE 애플리케이션 개발을 위한 챗GPT(ChatGPT) 기반 인공지능(AI) 툴을 내년 출시할 예정이다. 개발자는 해당 툴에 원하는 정보를 입력하면 별도의 코딩 과정 없이 애플리케이션을 구축할 수 있을 전망이다.

연이어 이날 행사에는 채교문 슈나이더일렉트릭코리아 산업자동화 사업부 본부장이 참석해 지속가능성·효율성·생산성 등 제조 산업 내 과제와 관련한 제언을 내놨다. 채 본부장에 따르면 현시점 자동화 기술은 소프트웨어·서비스·지속가능성 등과 융합돼 새로운 성장 모델을 생산하고 있으며, 이를 통해 운영 효율성을 일으키고 있다.

채교문 본부장은 “슈나이더는 에코스트럭처 전략을 통해 다양한 아키텍처를 구성하고 있다”며 “커넥티드 프로덕트, 엣지 컨트롤, 라이프사이클 소프트웨어 등 세 가지 계층을 구성해 빌딩·데이터센터·인더스트리·인프라스트럭처 등 네 가지 영역을 지속 지원할 것”이라고 포부를 드러냈다.

한편, 이날 이노베이션 데이 for OEM은 송연옥 매니저, 최경진 매니저, 정성찬 매니저, 신상용 매니저 등 슈나이더일렉트릭코리아 사단과 슈나이더의 파트너사 에네스산전의 조성호 차장이 HMI, VSD, 표준화, 기능 안전 등 요소를 통한 자동화 혁신 인사이트를 제안했다.

아울러 슈나이더가 보유한 모든 자동화 솔루션이 데모 형태로 한자리에 펼쳐져 행사에 참가한 참관객에게 기술적 이해와 관련 통찰력 제고를 지원했다.