일본산업뉴스요약

공작기계에 로봇 설치해 경쟁력 강화
오쿠마, 무인가동 및 부품 상태 가시화

공작기계 대기업 오쿠마가 ‘로봇’과 ‘인공지능(AI)’에서 경쟁력을 강화하고 있다. 무인으로 가공물을 옮기는 등 효율을 높이거나 기함 부품의 주축 및 공구의 마모상태를 가시화하는 기술을 잇따라 개발해 2019년부터 시장에 투입한다. 납입처의 심각한 일손부족 및 기능전승의 어려움을 상업적 기회로 포착해 생력화(省力化) 수요를 끌어들인다.

“움직임은 매우 원활하다. 장소도 차지하지 않고 사용하기 편하다면 불만은 없다.” 6일까지 도쿄빅사이트에서 개최되는 공작기계 박람회 ‘JIMTOF 2018’에서 고객을 놀라게 하고 있던 것이 ‘스탠드로이드(STANDROID)’다.

공작기계 옆의 상자에 들어간 로봇이 가공 전후의 금속 부품을 넣고 뺀다. 벽면에는 아슬아슬하게 부딪치지 않고 기존의 안전 철책으로 감싸는 경우와 비교해 설치 장소는 절반이다. 밤과 주말의 무인 가동도 가능하다. 내년 봄까지 머시닝 센터의 옵션으로 판매를 시작할 예정이다.

최대 특징은 작업 방법을 외우게 하는 ‘티칭’이 용이하다는 점이다. 기존에는 도입 시에 시스템 회사에 의뢰할 필요가 있었지만 동작의 개시와 종료의 장소 등을 지정하는 것 만으로 최단 경로로 사물을 나른다. 오쿠마의 이에키(家城) 부사장은 “중소기업에 최대 애로사항이었던 비용 및 수고의 문제를 해결했다.”고 강조한다.

“해외에서도 놀랄 정도로 반향이 있다.”(하나키(花木) 사장)며 자신감을 보인느 것이 NC 선반의 가공실 내에 팔이 달린 로봇을 설치한 ‘암로이드(ARMROID)’다. 암에서 바람과 액체를 뿌려 제품에 부스러기가 붙는 것도 줄인다. 수주개시는 2019년 초로 시스템 가격은 세금을 뺀 1,150만엔이다. 첫해는 300대의 판매를 목표로 한다.

고장 예방에는 AI를 100% 활용한다. 공구를 부착해 회전시키는 ‘주축’ 및 공구의 마모를 가시화하는 기술을 개발했다. 예를 들어 주축은 2~3분의 가동으로 진동에서 이상 유무를 그래프로 표시한다. 공작기계의 주축은 가격이 몇 백만 엔으로 10년 정도는 사용하는 가장 중요한 부품이다.

고장 예측에는 숙련공이 이상한 진동 및 소리를 감지하고 있었지만 주축의 고속화로 인해 어려워졌다. 난이도가 높은 주축의 진단에는 축적한 1천 건의 데이터를 응용한다. 납입 후에도 AI가 능력을 높여간다. 주축의 이상에서 가공물에 불량이 발생하면 납기가 늦어질 수도 있어 고객의 관심은 높다. 2019년 봄까지 투입할 방침이다.

공구의 진단 기술은 NEC와 공동 개발했다. 구멍을 뚫는 드릴은 트러블 회피를 위해 조기에 교환하는 경우가 많지만 개별적으로 마모 상태를 상세히 파악할 수 있기 때문에 최대 40%의 장수명화를 실현할 수 있다고 한다. 절삭 시에 이상이 생긴 경우에는 시스템이 바로 감지해 가공하고 있는 금속과 공구를 자동적으로 떨어트려 정지하고 관리자에게 알린다. 생산이 멈추는 시간을 짧게 하는 효과가 있다.

오쿠마는 한때 세계에서 처음으로 컴퓨터를 이용한 수치제어(CNC) 장치를 만들었다. 공작기계는 AI 및 IoT를 구사한 종합적인 기술력의 승부를 보이는 양상으로 첨단기술의 개발을 가속화한다.

-- 노후화, 중소기업에서 심각 --
오쿠마가 로봇 및 AI의 신기술을 잇따라 판매하는 것은 생산 현장의 숙련공 부족에 더해 노후화된 공작기계의 갱신 수요의 증가가 배경에 있다.

후생노동성에 따르면 예를 들어 선반을 조작하는 기술자는 2017년에 약 4만명으로 2002년 대비 14% 감소했다. 평균연령은 40.1세로 3살 가까이 어려졌다. 2000년대 후반 이후 단카이세대가 대거 퇴직한 데에 더해 현재는 일손부족으로 채용도 어려워지고 있다. 신입사원이라도 간단하게 다룰 수 있는 기종의 문의는 많다.

비교적 수요가 많았던 2008년의 세계금융위기 전에 납입된 공작기계는 이미 10년 이상이 되어 회계 상 감가상각기간을 넘는다. 경제산업성의 조사에서는 도입 후 15년 이상 사용하고 있는 사업자는 45%로 약 20년 동안 12포인트 상승했다. 중소기업에서는 특히 노후화가 심각하다.

공작기계 시장은 최근 대중국 수요가 줄고 있지만 전체로는 호조세를 유지하고 있다. 일본공작기계공업회에 따르면 2018년의 연간 수주액은 1조 8,500억엔으로 2년 연속으로 사상 최고가 될 전망이다. 일본 내외의 경기는 호조세로 거래처의 설비투자 욕구가 높을 때에 교체 의욕을 불러일으키는 매력을 전달할 수 있는 가가 중요하다.

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