일본산업뉴스요약

기자의 도전
동료는 로봇, 사람과 협조하여 부품조립
ABB 개발「YuMi」

10월 중순, 시즈오카현에 있는 ABB일본법인(도쿄)의 Technical Center를 방문했다. 여기는 자동차나 건설기계 공장에서 사용되는 도장기(塗裝機)를 생산하는 곳이다. 자사(自社)의 협조형 로봇「YuMi」를 도장기의 부품 조립에 활용하고자 한다.

로봇 YuMi가 조립하는 것은 Color Change Valve(CCV)라는 도료를 분사하는 기간 부품이다. 손 바닥에 올릴 정도의 크기며, 지금은 작업자들이 부품 8개를 조립하고 있다. 이 조립과정을 연내에 사람과 YuMi의 공동작업으로 교체한다.

-- 제대로 끼워 넣을 수 없다 --
기자가 할 일은 우선 사람이 하는 작업을 체험하는 것이다. 지도역할을 담당하는 로봇부문도장기기부의 아라카와(荒川) 씨가 시범을 보여 주었다. 각각의 부품을 순서대로 끼워 넣어 공구로 고정하는 것이다.「기본은 나사 돌리기. 이 정도는 나도 할 수 있다」. 그러나 그 자신감은 바로 무너졌다.「제대로 끼워 넣을 수 없다…」. 부품끼리 정확히 끼워야 하는데 말이다. 특히 플라스틱제 뚜껑을 끼우는 작업은 어려웠다.

뚜껑 아래에 스프링이 있어서 뚜껑을 자꾸 밀어 올리기 때문에 뚜껑을 끼울 때 누르는 힘이 필요하다. 무리하게 끼우려고 하면 뚜껑에 균열이 생겨 밀봉성에 문제가 발생하게 된다. 신중하게 몇 번인가 시도하여 겨우 2분 30초만에 1개를 완성했다.

3개 정도 조립했을 때 왼쪽 손목에 고통이 찾아 왔다. CCV의 무게는 약 132그램. 평소에 볼펜 밖에 들지 않는 손으로 힘을 주는 작업을 해서인지 부하가 걸린 모양이다.

나도 모르게 고개를 들고「하루에 몇 개를 만들어야 하나요?」라고 물었다. 아라카와 씨는「주문이 많을 때는 200개 정도 만듭니다」. 작업은 어렵지 않지만 200개나 만들면 손목이 견딜 수 있을까?

「작업을 반복하는 사이에 실수를 할 것 같다」. 약간 의기소침해져 있을 때 아라카와 씨가「이제 YuMi와 같이 작업해 볼까요?」라고 말했다

안내를 받은 책상에는 YuMi가 고정되어 있었고, 부품을 놓거나 고정하거나 하는 Jig가 나열되어 있었다. YuMi는 양팔로봇이다. 얼굴이 없는 사람의 상반신 모양을 하고 있다.

「안녕하세요」라고 인사를 건넸다. YuMi가 대략적인 조립을 하고, 내가 부품을 건네주거나 나사 조이는 작업을 확인하기로 작업을 분담했다. 내가 책상에 있는 초록 버튼을 눌러 작업을 지시했다. YuMi는 오른손에 부품을 들고, 왼손 손가락을 움직이며 무언가를 달라는 신호를 보냈다.

「부품을 장착한 Jig를 YuMi의 왼손에 건네주세요」라고 아라카와 씨가 말했다. 산업용 로봇은 사람과의 접촉사고를 방지하기 위해 안전책 등으로 격리되는 것이 일반적이다. 로봇에게 부품을 직접 건네준다는 것은 지금까지의 상식으로는 있을 수 없는 일이다.

그러나 YuMi는 무언가에 접촉을 하게 되면 자동으로 정지하기 때문에 안전하다. 20cm 정도 길이의 손톱 끝에 Jig의 구멍이 맞도록 건네줬다. 다시 초록 버튼을 누르자 모터 소리와 함께 YuMi가 양팔을 모아 부품을 조립하고 나사를 돌려 고정했다.

규정된 회전 수대로 돌리고 나면 부품을 작업대 위에 놓고 정지한다. 그 다음은 선수 교체다. 내가 공구를 사용하여 나사가 잘 조여졌는지 최종 확인을 한다.「공구를 2회 정도만 돌리면 돼서 편하다」. 내가 그렇게 고생했던 뚜껑 끼우기도 YuMi는 쉽게 해낸다.

혼자서 작업하는 것과 비교해 보면, 부품이나 공구를 잡는 시간이 압도적으로 적다. 부품을 끼우는 어려운 작업은 YuMi가 해준다.「우수한 파트너를 두면 작업이 편하구나」하고 웃는 얼굴로 농담을 건네는 여유가 생겼다.

YuMi는 2개의 부품을 동시에 만든다. 시간은 1개에 3분 소요된다. 생산효율이 크게 향상되는 것은 아니지만, Robotics사업부의 나카지마(中島) 사업부장은「수작업으로는 품질이 고르지 못하지만, 로봇을 이용하면 안정적인 품질이 보장된다. 지금으로서는 작업시간이 사람과 별로 차이가 없지만, 언젠가는 2분 정도로 단축시키고 싶다」고 말한다.

-- 일손부족을 보완 --
작업을 모두 자동화하면 생산효율은 오르지만, 공장의 레이아웃을 대폭적으로 바꾸지 않으면 안 된다. 기계장치도 복잡하게 되고 비용도 많이 들게 된다.

원래 조립 공정은 유연한 사람이 작업하는 것이 비용도 적게 들고, 효율도 높은 것이 일반적이다. 그래서 사람과 로봇이 협조하는 방식으로, 각각 잘하는 작업을 분담한다. 방향과 앞뒤가 뒤죽박죽인 부품을 정리하여 특정 장소에 두는 것은 사람. 부품을 조합하거나, 돌리거나 하는 반복작업은 로봇이 담당한다. 나카지마 씨는「고령화로 인해 노동력 확보가 어려워졌다. 로봇과 인간의 조합형은 일손부족에 대응할 수 있다」고 확신한다.

과제는 남아 있다. 실수로 버튼을 두 번 눌렀다. YuMi는 실수를 알아채지 못한 채 다음 작업으로 넘어가려고 했다. 내가 부품을 건네는 것을 깜박 잊어버리자, 왼손에 아무것도 쥐지 않은 채 허공에서 손목을 빙빙 돌리면서 나사를 조이는 작업을 했다. 아라카와 씨가 YuMi의 동작을 정지시켰다.

사람과 접촉하여 긴급 정지시킨 적도 있다. 이럴 때, YuMi의 동작을 수정하기 위해서는 전문지식이 필요하다. 아라카와 씨는「지식이 없어도 대응할 수 있도록 개선하고자 한다」고 말했다.

     -- 끝 --