완전 자동화 vs 반자동화: 올바른 생산 전략 선택하기

온주에 위치한 전기 제조업체의 MCB 조립 라인을 자동화할지 여부에 대한 결정은 이미 내려졌다. 현재 논의의 주제는 조립 라인을 얼마나 자동화할 것인가였다. 완전 자동화된 생산 라인은 교대조당 단 두 명의 작업자만으로도 몇 초마다 보정 및 테스트된 차단기를 생산할 수 있게 하지만, 이는 상당한 자본 투자가 필요하다. 반자동 조립 라인은 비용이 덜 들지만 일부 수동 적재 및 이송 공정을 유지하며, 조립 과정에 더 많은 직원이 참여하기 때문에 교대조당 생산되는 차단기 수가 적다. 자동화된 조립 라인과 반자동 조립 라인 중 어느 것을 사용할지에 대한 결정은 향후 10년간 공장 경제성에 큰 영향을 미친다. “자동화”와 “반자동화”라는 용어의 정의, 두 시스템의 장점, 투자 수익률 평가 방법을 명확히 이해하는 것이 필수적이다.

용어 정의: 경계선은 어디에 그어지는가

완전 자동화 완전 자동화된 생산에서는 모든 작업(예: 공급, 가공, 기계 간 제품 이송 등)이 정상 생산 주기 동안 인간의 개입 없이 기계에 의해 수행된다. 제조 라인의 작업자는 기계를 지속적으로 모니터링하고 소모품을 공급하며 알람 상황에 대응하지만, 제품을 직접 만지지 않는다. 반자동 생산은 모든 “핵심 공정”(용접, 보정, 테스트, 인쇄)이 기계에 의해 자동으로 수행되지만, 여전히 사람이 고정구에 부품을 적재하거나 기계 기술의 발전에 따라 부품을 이송하거나 최종 제품을 하역하는 작업이 필요하다. 예를 들어, 반자동 보정 스테이션은 작업자가 부품을 고정구에 적재한 후 자동으로 차단기를 보정하지만, 완전 자동화 시스템은 로봇이나 컨베이어가 작업자 개입 없이 차단기를 해당 스테이션이나 고정구로 전달한다. 제조 자동화 전략에 관한 산업 연구에 따르면 가장 성공적인 자동화 투자는 종종 단계적으로 진행되며, 가장 중요한 공정 단계를 먼저 자동화하고(재료 취급은 수동으로 남겨두더라도) 생산량과 신뢰도가 증가함에 따라 완전 통합을 추가한다. 맥킨지앤컴퍼니 제조 자동화 전략에 관한 산업 연구는 가장 성공적인 자동화 투자가 종종 단계적으로 진행되며, 가장 중요한 공정 단계를 먼저 자동화하고(재료 취급은 수동으로 남겨두더라도) 생산량과 신뢰도가 증가함에 따라 완전 통합을 추가한다는 점을 강조한다.

두 접근법의 실제 비교

반자동 선택 시기: 실용적인 경로

A 반자동 자본 예산이 제한적이고, 생산량이 완전 통합 라인을 정당화하기에 충분하지 않거나, 생산되는 제품의 혼합이 자주 변경되어 완전 자동화된 처리 시스템을 개발하면 지속적으로 재프로그래밍해야 하는 경우, 라인은 매우 유용할 수 있습니다. 예를 들어, 동일한 라인에서 여러 크기의 MCCB를 제조하는 제조업체는 보정 및 테스트 작업장(둘 다 중요한 작업)을 자동화하되, 적재 및 하역은 수작업으로 유지할 수 있습니다. 중요한 부분에서는 공정을 일관되게 운영할 수 있으며, 현재 생산량에서는 제품 적재 및 하역과 관련된 인건비가 허용 가능합니다. 이러한 자동화 접근법은 오늘날 전기 제조 산업에서 매우 일반적이며, 완전 자동화를 향한 점진적 단계로 자주 사용됩니다. Benlong Automation은 MCB 및 MCCB 생산을 위한 반자동 및 완전 자동 라인을 모두 공급하며, 반자동 작업장 중 다수는 MCB 반자동 열 보정 벤치 — 나중에 핵심 작업장을 교체하지 않고도 완전 자동 처리 시스템에 통합할 수 있도록 기계 및 제어 인터페이스가 설계되어 있습니다.

완전 자동 선택 시기: 규모에 대한 헌신

생산량이 많고, 제품 설계가 변하지 않으며, 완전 자동화된 제조 라인을 통해 작업자의 변동으로 인한 제품 품질 영향을 받지 않아야 하는 경우, 제조 작업은 매년 수백만 개의 차단기를 수출 시장에 생산하기 위해 이러한 유형의 생산 라인을 선택합니다. 결함 있는 제품 하나가 감사 결과를 초래할 수 있는 시장입니다. 차단기는 호퍼에서 라인에 투입되어 보정, 테스트, 인쇄, 분류가 사람의 개입 없이 이루어집니다. 이 공정의 출력은 균일하며, 사이클 타임은 자동화 사용으로 예측 가능하고, 데이터는 생산된 부품의 완전한 추적 이력을 제공합니다. Benlong의 MCB 자동 조립 라인 는 이러한 구성을 예시합니다: 한쪽 끝에서 부품을 받아 다른 쪽 끝에서 테스트되고 인증된 차단기를 제공하는 통합 시스템입니다. 이러한 라인이 수행하는 조립 및 테스트 순서를 이해하려면, 저희 가이드에서 MCB 자동 테스트 라인이란 무엇인가 각 작업장을 자세히 설명합니다.

자동화의 네 가지 유형과 반자동 및 완전 자동화의 위치

산업 마감에 대한 기본 분류 시스템을 활용하여, 비자동화, 반자동화 또는 완전 자동화 시스템은 자동화와 관련하여 다른 시스템과 비교해 일반적으로 분류될 수 있습니다.

• 고정(하드) 자동화: 단일 유형 또는 설계의 제품(MCB) 제조를 위해 자동화된 생산 시스템이 구축되었으며, 제조업체는 이 유형의 제품을 대량 생산할 수 있는 능력이 크지만, 다양한 유형의 제품을 생산하는 능력은 제한적입니다(유연하지 않음).
• 프로그래밍 가능한 자동화: 프로그래머블 자동화는 제조 공정 레시피 변경을 통해 다양한 유형의 완제품을 다중 자동 생성할 수 있는 장비입니다. 프로그래머블 자동화의 좋은 예는 반자동 보정 벤치(다른 장비와 함께 사용)로, 새로운 레시피를 사용하여 회로 차단기의 정격을 전환하기 위해 재프로그래밍할 수 있습니다.
• 유연한 (소프트) 자동화: 동일한 설정 및 구성이 필요하지 않도록 기계의 위치와 세트를 변경하여 다양한 제품 생산을 가능하게 합니다(조립보다 가공에서 더 문제가 됩니다). 이 개념은 특정 생산 라인이 다양한 유형의 회로 차단기를 생산하는 전기 제품 제조에 적용됩니다.
• 통합 자동화: 이 통합(완전 자동화) 시스템 내 모든 스테이션은 서로 통신합니다. 이 위치는 중앙 집중식 MES가 있는 자동화 라인으로 불리며, 여기서 반자동화 및 완전 자동화 시스템은 빈 제품과 완제품 취급 자동화로 전환된 지점에서 만나 중앙 데이터 저장소에 데이터를 제공합니다.

자동화 생산 시스템의 선도 제조업체

국제 시장에는 많은 대형 그룹 플랫폼과 더 작고 전문화된 업체들이 있습니다. 많은 잘 알려진 조직들이 전체 프로젝트의 일부가 되어 제조 자동화에 참여합니다. 그러나 글로벌 시장을 생각할 때, 대형 다국적 조직 외에도 산업 프로젝트와 정기적으로 언급되는 많은 회사들이 있습니다(일반적으로).

• ATS 자동화 (캐나다): 자동화 솔루션의 글로벌 공급업체로서, 우리는 다양한 산업 분야에서 세계 최고의 공급업체 중 하나가 되었습니다. 품질 제품 제공과 고객 지원에 대한 우리의 강조는 광범위한 국제 고객과 협력할 수 있는 능력을 통해 입증됩니다.
• 록웰 오토메이션 (미국): 자동화 생산 시스템은 산업 자동화 및 자동 생산 프로세스를 수행하는 데 필요한 자동화 및 제어의 핵심 요소(프로그래머블 로직 컨트롤러 -PLC-, 통합 시스템(드라이브) 및 프로그래머블 통합 제어 아키텍처)를 포함하는 모든 유형의 생산 솔루션(부분, 전체)으로 구성됩니다.
• 파눅 (일본): FANUC는 세계에서 가장 큰 로봇 생산업체이며, 많은 자동화 조립 공정에 필요한 모든 로봇 핸들링을 제공합니다.

• 벤롱 오토메이션(중국): 저전압 전기 산업을 위한 자동 및 반자동 조립 및 테스트 라인에 집중하는 제조업체입니다. Benlong의 장비는 독립형 반자동 교정 벤치부터 완전 통합형까지 전체 스펙트럼을 포괄합니다. MCCB 자동 생산 라인, 전기 인증이 요구하는 교정, 테스트 및 데이터 관리에 특화된 강점을 가지고 있습니다. 전기 부문 구매자에게 Benlong은 일반 통합업체가 구매자의 예산으로 배워야 할 도메인별 엔지니어링을 제공합니다.

자주 묻는 질문

자동화와 반자동화의 차이점은 무엇인가요?

완전 자동화된 작업은 인간의 개입 없이 공급, 생산, 이송, 검사 및 생산된 제품의 분리를 지원합니다. 반자동 시스템의 경우 기본 작업은 자동화되어 있지만, 부품을 적재, 하역 및 이송하는 작업자는 필요합니다. 두 시스템 간의 주요 차이점은 처리되는 부품이 한 범주에 속하는 반면, 핵심 처리 품질은 다른 범주에 속한다는 점입니다.

자동화에는 어떤 네 가지 유형이 있나요?

자동화의 네 가지 범주는 단일 제품의 대량 생산에 사용되는 고정(또는 하드) 자동화, 배치 생산에 사용되는 자동 프로그래머블 시스템, 혼합 제품 라인 생산에 사용되는 유연(또는 소프트) 자동화가 포함됩니다. 마지막으로, 네 가지 형태의 자동화는 통합 컴퓨팅 시스템/기술의 사용을 통해 연결됩니다.

반자동이란 무엇인가요?

반자동 교정, 테스트, 용접 및 인쇄는 기계에 의해 자동으로 수행되는 중요한 단계이며, 각 사이클 사이에 인간 작업자가 적재/하역을 하지만 실제 제조 작업을 제어하는 데 작업자의 개입은 필요하지 않습니다 — 이는 부품 생산에 사용되는 장비로 달성됩니다.

반자동과 자동의 차이점은 무엇인가요?

반자동 장비에서는 작업자가 버튼을 눌러 한 사이클의 작업을 시작하지만, 완전 자동 시스템에서는 프로세스 설정을 위한 작업자 입력이 필요 없습니다. 부품은 컨베이어 또는 유사한 방법으로 자동 시스템을 통해 이동하며, 공급부터 분류까지 전체 과정이 자동으로 이루어지고 수동 조작이나 개입이 없습니다.

자동화의 일반적인 투자 회수 기간은 얼마인가요?

자동화에 대한 대부분의 투자는 인건비 절감, 처리 효율성 향상, 폐기물 또는 스크랩 감소, 보증 비용 회피에 따라 18~36개월 내에 투자 회수가 이루어집니다. 또한, 반자동 작업대는 초기 자본 지출이 적기 때문에 완전 자동 작업대보다 일반적으로 투자 회수 기간이 훨씬 짧습니다.

반자동 라인을 나중에 완전 자동화로 업그레이드할 수 있나요?

절대적으로, 반자동 작업 셀 스테이션은 자동화된 핸들링을 위한 기계적 및 제어 인터페이스 모두를 갖추도록 설계할 수 있습니다. Benlong은 반자동 교정 및 테스트 벤치를 제작할 때 이러한 유형의 자동화를 수용할 수 있도록 업그레이드를 염두에 두고 설계하여 제조업체가 생산량과 예산이 이를 정당화할 때만 핸들링을 자동화하도록 선택할 수 있게 하여 기존 스테이션의 핵심을 그대로 유지할 수 있도록 했습니다.

참고 자료

• McKinsey & Company — 제조 자동화 전략 — 자동화 경제성과 제조 투자 단계적 접근에 관한 연구.
• Rockwell Automation — 산업 자동화 및 제어 시스템 — 반자동 및 완전 자동 제조를 위한 제품 및 가이드라인.
• FANUC Corporation — 산업용 로봇 및 자동화 — 자동화 및 반자동 생산 셀을 위한 로봇 핸들링 솔루션.
• 국제자동화협회(ISA) — 자동화 전문가를 위한 교육 자료 및 표준.

선택은 자동화된 그리고 반자동 생산 간의 경쟁이 아닙니다. 반자동 라인은 품질에 중요한 단계를 지금 자동화하고 핸들링은 나중에 통합해야 하는 제조업체에게 실용적이고 단계적이며 예산을 고려한 선택입니다. 완전 자동 라인은 대량, 일관성 및 데이터가 요구되는 고용량, 고인증 시장에 대한 약속입니다. 대부분의 전기 제조업체는 제품 인증에 직접 영향을 미치는 교정 및 테스트 단계에서 반자동으로 시작하여 생산량이 증가함에 따라 자동 핸들링을 추가합니다. Benlong Automation은 동일한 엔지니어링 엄격성과 전기 인증 프로세스에 대한 동일한 이해를 바탕으로 두 가지 모두를 구축합니다. 올바른 솔루션은 오늘의 비즈니스 현실에 맞고 내일 성장할 수 있는 솔루션이기 때문입니다.