일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2023.4.17

심야 및 휴일의 무인 운반도 가능한 AMR
도입의 성패를 쥐는 현장의 준비 태세

AMR(Autonomous Mobile Robot, 자율이동로봇)이란 공장의 창고에서 부품이나 제품을 적재하거나, 부품이나 제품이 적재된 카트를 견인해 지정한 장소까지 자동으로 이동하는 무인자동운반장치(Automatic Guided Vehicle: AGV)의 일종이다. 경로를 지시하는 자기(磁氣)테이프와 광(光) 반사테이프, QR코드 등 가이드(유도체)에 따라 이동하는 기존의 AGV와 구별하는 것이 일반적이다.

AMR의 대부분은 LiDAR나 SLAM(Simultaneous Localization and Mapping: 자기 위치 추정과 환경 지도 제작) 등의 기능이 탑재되어 있다. 이를 통해 자신의 위치를 파악하고 주위 지도를 자동으로 생성하며 경로상의 장애물을 피하거나 일시 정지하면서 소정의 장소까지 자율적으로 이동할 수 있다.

AMR은 스마트팩토리를 실현하기 위한 중요한 기술 중 하나로, 생산연령인구 감소에 따른 현장의 인력 부족을 해소하기 위해 도입하는 공장이나 창고가 늘고 있다. 무인 운반뿐만 아니라 평일이나 휴일, 새벽이나 심야를 불문하고 24시간 가동할 수 있는 기종도 있어 생산성 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

하지만 충분한 도입 실적이 없기 때문에 도입 시의 비용이나 번거로움, 컨베이어 등 공장이나 창고 내 다른 설비와의 연계에 불안감을 느껴 도입을 주저하는 기업도 적지 않다.

-- EV(전기자동차)의 AMR도 등장 --
일본산업차량협회(JIVA)에 따르면, AMR의 전신이라고 할 수 있는 AVG는 1970년대부터 일본에서 도입이 시작되었다. 2015년경부터 도입 기업이 증가. 코로나19 확산에 따른 경기 침체로 다소 주춤했지만 경기가 회복되면서 앞으로 AGV나 AMR을 도입하는 현장이 더 늘어날 것으로 전망된다.

그 가장 큰 이유는 인력 부족에 대한 대응이다. 그 중에서도 AMR은 LiDAR나 SLAM을 이용한 주위 환경 파악과 자기 위치 추정, 지도 생성 기능 등을 통해 자신의 위치를 파악하고 장애물을 회피하는 등 자율적으로 이동할 수 있기 때문에 경로 변경 시 공사가 불필요하고 설정이나 변경의 자유도가 높다. 이러한 이유 때문에 생산 라인의 변경이 많은 다품종 소량 생산 공장 등에서의 도입이 전망된다.

또한, MES(제조 실행 시스템)와 연동시켜 최적의 타이밍에 이용하려는 공장도 있다. 엘리베이터로 층 간을 이동하는 AMR이나 레벨4(한정적인 영역에서 운전자 없이 주행) 자율주행 기능을 갖춘 전기자동차(EV)를 AMR로 활용하는 케이스도 등장하고 있다.

-- 형상이나 기능, 자율주행 방식에 따라 분류 --
한마디로 AMR이라고 해도 형상이나 기능에 따라 다양한 타입이 있다. JIS는 AGV와 AMR을 크게 '적재형', '견인형', '지게차형' 등 3가지로 분류하고 있다.

적재형은 화물을 AMR에 탑재해 운반하는 타입이다. 사람이 물건을 싣는 수동 이재(移載) 방식과 컨베이어나 리프터 등의 이재 장치로 싣는 자동 이재 방식이 있다.

견인형은 부품이나 제품 등 화물이 적재된 카트나 트레일러를 견인해 운반하는 타입이다. 카트나 트레일러를 AMR이 잡아당겨 견인하는 타입과 카트 등의 아래로 침투해 운반하는 타입 등이 있다.

지게차형은 운전자가 없는 지게차이다. 적재형이나 견인형과는 달리 높낮이 차이가 있는 선반이나 받침대의 하역 및 운반이 가능하다.

앞에서 소개한 분류 외에도 암형 로봇이 탑재되어 있는 등 다양한 변형 AMR이 개발되고 있다. 일본에서는 당초, 지게차 등을 취급하는 차량업체와 물류설비업체가 주로 생산했지만, 최근에는 로봇업체와 전자부품업체, 스타트업 등의 신규 진입도 잇따르고 있어 백화요란(百花燎亂)의 양상을 보이고 있다.

-- 어려운 도입 코스트 예측, 다른 설비와의 연계도 알 수 없어 --
대기업을 중심으로 도입 사례가 늘어나고 있지만 폭발적으로 보급되고 있다고는 할 수 없는 실정이다. 일단, 앞서 설명한 것처럼 다양한 변형이 있기 때문에 용도에 맞는 시스템 선택이 어렵다.

또한 운반 시스템으로써 채택하는데 있어 현장에 최적화하기 위한 설계 및 튜닝이 필요해 도입 코스트에 대한 예측이 매우 어렵다는 것도 과제이다. 도입 실적이 아직 한정되어 있기 때문에 어떤 유지보수가 필요한지, 운영 코스트가 어느 정도인지 등도 알기 어렵다는 지적도 있다.

유저 기업 측이 안고 있는 과제도 있다. AMR은 본래 공장이나 창고 등에서 효율적으로 물건을 운반하기 위한 툴이다. 그러나 운용하는 공장이나 창고의 운반 관리 자체가 효율적이지 않으면 의미가 없다. 효율적인 운용 관리 시스템이 없으면 아무리 성능이 뛰어나더라도 무용지물이 된다.

자율주행이 가능하더라도 이동 경로에 단차나 장애물이 많거나, 사람이 자주 통행한다면 원활한 주행을 기대하기 어렵다. AMR의 이용을 상정한 사용 환경이 마련되어 있지 않으면 기대한 메리트를 얻기 어려울 가능성도 있다.

AMR 도입에 앞서 유저 기업은 충분한 정보를 수집해 용도나 목적, 코스트에 맞는 제품 및 시스템을 선택할 필요가 있다. 뿐만 아니라, AMR의 원활한 도입을 위해 현장 환경 및 룰 정비도 중요하다.

AMR(자율이동로봇)

<기술 개요>
▪소정의 장소까지 무인 및 자동으로 이동‧운반
▪센서 등을 이용해 자유롭게 이동
▪MES나 전용 시스템과 연계한 운행 관리도 가능

<활용 이미지>
▪무인 이동을 통한 인력부족 해소
▪야간 및 휴일 가동을 통한 생산성 향상
▪사람의 운반 미스 등을 방지

<주요 기업>
▪오므론   ▪파나소닉커넥트
▪다이후쿠  ▪미쓰비시로지스넥스트
▪니덱크드라이브테크놀로지 ▪메이덴샤(明電舍)

<보급을 위한 과제>
▪도입 시의 코스트 절감 및 성력화(省力化)
▪현장의 다른 설비와의 연계
▪유저 기업의 생산성 관리 체제 등의 불비(不備)

 -- 끝 --

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