로봇 활용한 스마트팩토리 시장 주요 트렌드

미 상무부 경제분석국에 따르면 미국 제조업은 2022년 기준 미국 GDP의 11.4%를 차지할 정도로 중요한 산업이다. 바이든 정부는 자국 산업 자급률 향상을 위해 IRA, Chips Act 등 다수의 정책을 발표했다. 그럼에도 제조 기업의 60%는 미국 리쇼어링에따른 인건비 상승 등을 우려하고 있다. 실제로 제조업 임금 상승률은 2019년 이후 베이비붐 세대의 은퇴와 전문 기술교육 시스템 등 인력 부족 등으로 연평균 3~4%대를 유지하고 있다. 또한 자동차 등 제조업 분야에서 정밀화 요구도 자동화 로봇에 대한 수요를 높이고 있다.

불량률 0%의 품질에 대한 소비자 요구가 높아지면서 AI와 로봇을 활용해 전수 검사를 하는 사례가 증가하고 있다. 이로 인해 일부 자동차 OEM 중에서는 부품 업체를 선정할 경우 스마트팩토리구축 여부를 주요 평가 항목에 넣는 경우도 종종 있다. 이처럼 단가 절감을 통한 생산 원가 유지와 생산성 향상의 방안으로 로봇 등을 활용한 공장 자동화 추세가 확대되고 있는데, 최근 시카고에서 열린 로봇전시회에서 주요 제조 시장에서의 로봇 활용 트렌드가 제시됐다

첫째는  제조업의 ‘해결되지 않은’ 과제를 해결할 AI이다.  AI의 활용은 단순히 공장 운영 체계를 자동화하고, 생산 품질을 높이는데 국한되지 않는다. 최근 로봇에 ‘시야’를부여하는 기술이 발전함에 따라 AI와 융합돼 기존에 로봇이 할 수 있던 업무의 범위를 확장하고 있다. 이를 통해 제품 디자인과 테스트를 비롯해 생산과 유통·판매까지 일련의 모든 과정의 최적화가 가능해졌고, 해당 업무를 AI와 로봇에 맡길 수 있게 됐다.

둘째, 혁신을 이끌 협동로봇이다. 협동로봇은 인력 부족 문제를 겪는 제조업의 성장 동력으로 부상중이다. 협동로봇이 처음 개발돼 소개됐을 때는 특정 업무만 할 수 있었다. 그러나 다양한 디자인을 비롯해 다양한 용도로 활용될 수 있는 그리퍼(gripper)를 탑재한 형태가 소개돼 보다 광범위한 업무를 할 수 있게 됐다. 이를 통해 제조업뿐만 아니라 물류산업, 서비스업, 의료업 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

셋째, 비용 절감과 생산성 향상을 위한 로봇: 대형 기계의 경우 전력 소모량이 많아 에너지 비용이 많이 발생하며 정전에 민감해 지속적인 모니터링이 필요이다. 그렇지만 이는 생산성 저하와 모니터링을 할 추가적인 인력이 필요하다는 점에서 제조업체 입장에서는 해결해야 할 과제 중 하나이다. 따라서 에너지 모니터링과 제어 기술이 핵심 주제 중 하나로 부상하고 있다. 또한 제조 및 창고 생산성과 효율성 향상에 초점을 맞춘 자율주행로봇(AMR)도 많이 출시되고 있다. AMR은 자유롭게 자재를 이동할 수 있다는 점에서 물류 창고 자동화를 현실화시키고생산성을 높여 운영 비용 절감을 가능하게 할 것으로 기대된다.

한편 시장조사기관 Markets&Markets에 따르면 글로벌 스마트팩토리 시장은 2024년 1,006억달러에서 매년 10.3%씩 성장해 2029년에 1,640억달러에 달할 것으로 전망된다.