중소기업을 위한 플러그 앤 플레이 방식의 비용 효율적 운송 자동화

물류 공정의 자동화는 중소기업에서도 점점 더 중요해지고 있습니다. 중소기업이 국제 경쟁력을 유지하려면 감당할 수 있는 가격에 빠르게 투입할 수 있는 자동 가이드 시스템(AGS) 솔루션이 필요합니다. Carrybots의 자동 가이드 시스템 HERBIE는 이 기준을 충족합니다.

현재 물류 공정의 자동화는 강력한 시대적 흐름이 되었습니다. 전자, 사출성형, 심지어 병원 등 온갖 전문 분야의 기업들이 자재 흐름을 자동화하려고 노력합니다. 따라서 요구사항이 아주 제각각입니다. 이러한 상황에서 운송 과제를 비용 효율적이고 간편하게 처리할 수 있는 자동화된 초소형 차량이 점점 주목을 받고 있습니다.

독일 제조사 Carrybots의 비전은 그토록 많은 기업들에게 고성능 자동화를 제공하고 인더스트리 4.0 시대로 가는 길을 열어 주는 것입니다. “우리의 목표는 기업들이 최대한 간편하고 비용 효율적으로 운송 자동화를 도입하게 하는 것입니다.” Carrybots의 매니징 디렉터인 Marcel Meckes는 말합니다. 자동화 도입의 허들을 가급적 낮추기 위해 Carrybots는 모듈식 소형 차량인 HERBIE를 개발했습니다.

HERBIE로 유연성 극대화

HERBIE는 소형 화물의 사내 운송을 위한 자동 가이드 시스템(AGS)입니다. HERBIE의 기본 모듈은 모든 센서 및 액추에이터를 포함하며 HERBIE의 핵심입니다. 모듈식 구조 덕분에 기본 모듈을 네 가지 차원에서 조정할 수 있습니다.

1. 톱 모듈: 다양한 톱 모듈을 결합할 수 있습니다. 가장 간단한 형태는 수동 하중 운반 장치입니다. 이 경우에는 물품 전달이 수동으로 이루어집니다. 현재 가장 인기 있는 모델은 롤러 컨베이어식 자동 가이드 시스템입니다. 여기에서는 물품이 이송 기술에 의해 전자동으로 전달됩니다. 그러나 개별 맞춤 솔루션도 구현할 수 있습니다.
2. 높이: HERBIE를 사용하는 스테이션의 요건에 따라 톱 모듈의 높이를 유연하게 조정할 수 있습니다.
3. 충전 시스템: HERBIE에 교체식 충전기 시스템 또는 전자동 유도 충전 시스템을 선택해서 탑재할 수 있습니다. 이로써 차량과 기존 충전 주변 기기의 사용률을 애플리케이션에 따라 최적화할 수 있습니다.
4. 소프트웨어: 직관적인 모바일 웹 애플리케이션으로 전체 시스템을 개관하는 것은 물론 개별 차량을 표시하고 혹시 모를 오류를 빠르고 간편하게 특정하여 해결할 수 있습니다.

이로써 HERBIE는 폭넓은 커스터마이징 옵션을 제공합니다. 경제적인 입문 솔루션인 HERBIE는 까다로워지는 요구사항에 최대한 유연하게 대응할 수 있습니다.

SICK와 함께 혁신적 안전 솔루션 구현

자동 가이드 시스템인 HERBIE는 인간과 공유하는 공간에서 스스로 움직입니다. 따라서 AGV 시스템과 그 적재물이 사람에게 위험하지 않게 만들어야 합니다. “우리에게 안전은 처음부터 최우선이었습니다.”라고 Meckes는 말합니다.

관건은 궤도 이동식 초소형 차량의 요건을 충족하고 위험을 방지하면서 감속이나 적재물로 인한 생산성 손실이 없는 혁신적인 안전 솔루션을 찾아내는 것이었습니다. 이 문제를 해결하기 위해 Carrybots는 최종 고객인 Gerhard Schubert GmbH 그리고 기술 전문가인 SICK와 초기부터 제휴했습니다. Meckes는 말합니다. “우리에게 SICK는 노련하고 역량 있는 개발 파트너였습니다. SICK는 업계의 노하우를 제공했을 뿐 아니라 HERBIE를 위해 타협 없는 안전성 개념 전체를 마련했습니다.”

파트너십에 따른 협업 과정에서 궤도 이동식 초소형 차량을 위한 새로운 안전 솔루션이 탄생했습니다. 이것은 새로운 scanGrid2 덕분에 가능한 일이었습니다.

SICK는 안정적인 솔리드 스테이트 기술이 적용된 세계 최초의 LiDAR 다중광 빔 스캐너인 scanGrid2를 개발했습니다. 이 스캐너를 사용하면 궤도 이동식 초소형 차량의 안전을 성능 수준 c(PLc)까지 비용 효율적으로 확보할 수 있습니다. scanGrid2 덕분에 이제 HERBIE 같은 초소형 차량은 더 이상 속도와 적재물을 줄이지 않고 안전하게 주행할 수 있습니다. 달리 말하면 생산성이 향상됩니다. SICK의 산업 안전 제품 매니저인 Florian Simic는 말합니다. “우리는 한편으로는 이동식 애플리케이션 분야에서 점점 더 역동적으로 변하는 시장 환경과 그 요구사항을 지원합니다. 다른 한편으로 우리는 scanGrid2를 통해 고객이 Carrybots의 HERBIE 같은 혁신적이고 지능적인 솔루션을 구현하게 해줍니다. 이로써 우리는 산업 자동화와 안전에 기여합니다.”

아주 이른 시기부터 협업 파트너들은 차량의 운송 과제에 관해 의견을 교환했으며 안전 기술 요건과 광학 요건을 분석했습니다. 일반적으로 안전 솔루션은 애플리케이션에서 발생하는 위험에 따라 다양한 요건을 충족해야 합니다. 이동식 애플리케이션의 경우에도 예외가 아닙니다.

Carrybots는 차량 개발을 시작할 때부터 차량의 목표 애플리케이션과 현재 작업 환경에서의 차량 통합에 대해 뚜렷한 그림을 가지고 있었습니다. 덕분에 SICK는 HERBIE의 안전을 확보하기 위한 안전 기술 요건을 미리 연구하고 맞춤형 안전성 개념을 개발할 수 있었습니다.

SICK는 PLb 및 PLd의 안전 솔루션을 이미 성공적으로 제공하고 있습니다. scanGrid2를 통해 SICK는 이제 이동식 초소형 차량에 딱 맞는 경제적인 PLc 솔루션을 제품 포트폴리오에 추가합니다.

적절한 기술을 선택하는 것은 아주 중요합니다. 솔리드 스테이트 기술이 적용된 scanGrid2에서는 회전하는 기계 부품이 필요 없습니다. 가동부가 없는 혁신적인 컨셉 덕분에 송수신 장치가 기기 안에 콤팩트하게 내장됩니다. 이로써 높은 안정성이 보장될 뿐 아니라 공간 절약형으로 간편한 통합이 가능합니다. 설치 높이가 단 43mm로 말도 안 되게 작은 scanGrid2는 거의 모든 종류의 초소형 차량에 맞을 뿐 아니라 차량의 전체 사이즈를 최적화합니다. 이러한 컨셉의 AGC에서는 1센티미터가 중요하기 때문입니다!

HERBIE의 동작 방식

원리는 간단합니다. HERBIE가 한 스테이션에서 멈춰 물품을 받은 후 다른 스테이션에 전달합니다. 사양에 따라 물품 전달이 수동 또는 전자동(적합한 이송 기술이 결합된 경우)으로 이루어집니다.

이 과정을 세부적으로 들여다보면?

HERBIE가 물품 적재를 위해 전달 스테이션에 도킹합니다. 전달 과정이 문제없이 진행되려면 올바른 포지셔닝이 중요합니다. 차량에 설치된 광전 센서 GL6와 전달 스테이션의 리플렉터가 정확한 포지셔닝을 보장합니다. 광전 센서는 적재 및 적하 스테이션에서 차량이 정확히 위치하게 하며 차량에 실린 운송물도 감지합니다. 전달 스테이션 쪽을 향한 빨간색 스톱 핀이 적재물을 받을 수 있도록 하강합니다. 스톱 핀은 2개가 있는데 하나는 HERBIE의 각 면에 있습니다. 스톱 핀은 가이드 레일과 함께 적재물을 고정합니다. 토트가 트레이에 놓이는 즉시 스톱 핀이 다시 상승합니다. 이렇게 위치가 전환되는 과정을 유도감응 안전 스위치 IME2S가 안전하게 감시합니다. 이 비접촉식 안전 스위치는 기계 부품의 위치를 성능 수준 d(PLd)까지 확실하게 감지합니다. 양쪽 스톱 핀이 상승 위치에 있어야 비로소 AGV 시스템이 출발할 수 있습니다.

이제 광학 궤도 유도 및 그리드 위치 결정, 즉 OLS의 차례입니다. HERBIE는 일반 시판 발광 접착 테이프와 바코드를 통해 적하 스테이션으로 인도됩니다. OLS 센서는 차량 밑에 있습니다. 이 센서는 바닥 재료 또는 색상에 관계없이 차량을 정해진 궤도에 유지하고 바코드를 이용해 구간 정보 또는 주행 명령을 차량 제어기로 전송할 수 있습니다. 안전 제어기 Flexi Compact는 모든 센서가 완벽히 조화를 이루게 합니다. 이 안전 제어기는 SICK 센서(scanGrid2, IME2S, GL6)의 모든 디지털 측정 데이터를 수집하고 이를 이용해 HERBIE의 안전 기능을 제어합니다. scanGrid2가 주행로에서 사람이나 물체를 감지하면 Flexi Compact가 즉시 차량을 정지시킵니다. 주행로가 다시 비는 즉시 HERBIE가 주행을 재개합니다. 목적지에 도달하면 적재물이 적하 스테이션에 수동 또는 전자동으로 전달됩니다.

성능 극대화를 위한 전체적인 안전성 개념

Carrybots의 자동 가이드 시스템 HERBIE와 SICK의 혁신적인 안전성 개념으로 중소기업은 물류 공정을 간편하고 유연하며 안전하게 자동화할 수 있습니다. 이로써 미래의 성장을 위한 길이 열립니다.

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