협동로봇: 중소기업 스마트 제조의 시작점

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협동로봇: 중소기업 스마트 제조의 시작점

트레이드 포커스 - 경영/경쟁력 - 협동로봇: 중소기업 스마트 제조의 시작점

작성자이준명날짜2021.11.16

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TF-34. 협동로봇, 중소기업 스마트 제조의 시작점.pdf

목차요약

Ⅰ. 연구 배경

Ⅱ. 협동 로봇의 특징 및 활용 사례
  1. 협동 로봇의 기능과 특징
  2. 협동 로봇을 활용한 스마트 제조 추진 의의 및 사례

Ⅲ. 협동 로봇 시장 동향 및 국내 산업 경쟁력 진단
  1. 세계 협동 로봇 시장 동향
  2. 국내 협동 로봇 산업 경쟁력 진단

Ⅳ. 결론 및 시사점요약

주 52시간 근무제, 중대재해처벌법 등 정책적 변화뿐 아니라 코로나19로 가속화된 제조의 무인화·자동화 흐름까지 최근 국내 제조환경을 둘러싼 굵직한 변화가 잇따르고 있다. 이러한 가운데 '협동 로봇'은 중소 제조기업이 생산의 효율성과 유연성 달성, 그리고 스마트 제조 전환을 점진적으로 추진할 수 있는 현실적인 대안이다. 전통 산업용 로봇과 달리 협동 로봇은 안전펜스 등 방호장치 없이 사람과 같은 공간에서 작업이 가능할 뿐만 아니라 비용도 전통 산업용 로봇의 25~30% 수준으로 저렴해, 자본력이 부족한 중소기업이 활용하기에 적합하다.본문

  주 52시간 근무제 도입, 인구 고령화에 따른 생산가능인구 감소, 중대재해처벌법 시행 임박 등 최근 제조기업을 둘러싼 환경의 구조적 변화로 인해 우리 기업들은 인건비 절감과 생산성 향상, 이와 동시에 안전성까지 확보해야하는 과제에 직면해 있다. 이와 더불어 코로나19의 위기를 경험하면서 첨단 산업용 로봇을 활용해 제조과정을 무인화·자동화·효율화하려는 수요도 증가했다.

  최근 산업용 로봇(Industrial Robot) 중에서도 생산의 자동화와 유연화, 작업환경의 안전성을 동시에 달성할 수 있는 ‘협동 로봇(Collaborative Robot)’의 장점이 크게 부각되고 있다. 사람과 작업공간을 공유하며 물리적으로 상호작용할 수 있다는 점이 전통 산업용 로봇과 구별되는 협동 로봇의 가장 큰 특징이다. 협동 로봇은 높은 안전성과 조작 편의성, 소규모 설치 면적, 공정 재배치 용이성 등의 측면에서 전통 산업용 로봇에 비해 이점을 지니고 있어 이송, 적재, 조립, 연마, 투여 등 다양한 작업에 유연하게 활용된다. 단순 반복적이거나 위험한 작업에 협동 로봇을 적극 활용한다면 현장 근로자들 역시 더 안전한 작업환경에서 창의력이 요구되거나 부가가치가 큰 업무에 집중할 수 있다.

  세계 협동 로봇 시장은 2020년 4.8억 달러에서 연평균 33%씩 성장하여 2030년 80억 달러에 이를 전망이다. 협동 로봇의 세계 판매량은 2018년 1만 9천 대에서 2020년 2만 2천 대로 증가 추세에 있는데, 이는 전체 산업용 로봇의 판매량이 경기 부진 등을 이유로 동기간 40만 대에서 36만 대로 감소한 것과 대조적이다. 국가별로는 주요 5개국(중국·미국·일본·한국·독일)이 세계 협동 로봇 전체 판매 대수의 90%를 차지하고, 기업별로는 초기 시장을 선점한 덴마크의 글로벌 기업 유니버설로봇(Universal Robots)이 세계 시장의 절반 가까이 점유하고 있다.

  협동 로봇을 포함한 국내 산업용 로봇 산업은 공급(생산·수출·기술력)과 수요(내수시장·수입의존도) 측면 모두 경쟁력 보강이 필요하다. 기업의 영세성과 내수시장의 포화로 인해 국내 산업용 로봇의 생산규모는 최근 3년간(2017~2019) 감소하고 있다. 이에 따라 적극적인 해외시장 진출이 요구되지만, 현재 세계 산업용 로봇 시장에서 국산 제품의 시장점유율은 세계 8위인 3.6%로 1위 일본(27.9%), 2위 독일(12.2%)과 여전히 큰 격차를 보이고 있다. 다만, 최근 5년간(2015~2019) 산업용 로봇 수출의 매출기여도(수출액/매출액)가 증가추세에 있다는 점은 긍정적이다.

  한편, 국내 협동 로봇은 핵심부품(모터, 감속기, 센서 등) 및 S/W 부문에서 자체 기술력 부족으로 국산화율이 41% 수준에 불과하고 완제품의 수입의존도도 20%를 상회하고 있다. 이는 국산 제품의   가격경쟁력 약화는 물론, 고부가가치형(일본·독일·미국) 제품과 저가형(중국) 제품 사이에서 뚜렷한 포지셔닝 전략을 취하지 못하는 상황으로 이어질 수밖에 없다. 따라서 국산 협동 로봇 산업 육성을 위한 보다 명확한 전략이 필요하다.

  범용성이 뛰어나고 타 산업으로의 확장 가능성이 큰 협동 로봇은 산업용 로봇 산업의 새로운 성장 동력으로서 전통 산업용 로봇의 한계를 극복할 수 있는 잠재력을 지니고 있다. 국내 산업경쟁력 강화를 위해 로봇 제조기업의 자체 기술력 확보, 차별화된 판매․마케팅 및 해외진출 전략, 중소 제조기업의 협동 로봇 활용 확대가 필요하다. 이를 위해 정부는 기업 간 동반 해외진출을 지원하고, 판매 플랫폼 및 RaaS(Robot-as-a-Service) 활용 확산을 통해 협동 로봇의 활용 유인을 강화하는 등 산업의 공급과 수요 측면을 함께 보강해야 한다.

  중소 제조기업이 스마트 제조(Smart Manufacturing)를 추진하기 위한 현실적이면서도 효과적인 대안으로서도 협동 로봇에 주목해야 한다. 현재 대다수의 국내 중소 제조기업이 시스템 호환성 부족, 비용 부담 등을 이유로 스마트 제조를 추진하는 데 어려움을 겪고 있다. 협동 로봇은 생산라인 변경 없이 기존 공정에 바로 얹어 활용할 수 있고, 비용 또한 전통 산업용 로봇의 25~30% 수준으로 저렴해 자본력이 부족한 중소기업의 활용에 적합하다. 또한 간단한 조작으로 다양한 공정에 재배치할 수 있어, 빠르게 변하는 고객 수요에 맞춰 제품 설계와 공정을 신속하게 수정·변경해야 하는 스마트 제조에도 효과적일 것으로 기대된다.