개요

생산자동화(Production Automation)는 제품의 계획, 설계, 생산준비에서부터 생산의 제어, 관리 운용 등을 자동화하는 시스템이다. 좁은 의미로는 생산자동화, 유연성, 생산력 향상을 목적으로 로봇과 컴퓨터를 이용한 생산 설비를 통신, 운반 장비 등과 연결해 컴퓨터의 제어에 따라 다양한 크기, 종류의 제품을 동시에 생산, 조립, 검사, 포장하는 일괄생산 공정체제이다. 넓은 의미로는 자동창고, 산업용 로봇, 수치제어 공장 기계, 컨베이어, 무인 운송차, 품질검사 장치 등과 같이 생산 과정을 감시하고 제어하는 시스템으로 구성되며 제품의 수주, 설계, 품질검사, 자재관리, 창고관리 등의 무인공장을 포괄하는 개념이다.

 

생산자동화 시스템의 종류

생산 자동화 시스템은 제품의 종류와 부품의 개수 등에 따라 생산 형태를 분류하여 다양하게 구성할 수 있다. 생산 자동화 시스템은 생산 형태에 따라 크게 고정 자동화, 프로그램 자동화, 유연 자동화 시스템으로 분류된다.

고정 자동화 시스템

가공 또는 조립 작업의 순서가 장비 배열에 의해 고정되는 시스템을 의미한다. 요구되는 작업 순서에 따라 특수 설계된 기계들을 배치한 시스템이다.

  •  초기 투자비가 비싸다.
  •  높은 생산성을 가진다.
  •  다양한 제품을 취급하기 힘들다.

 

프로그램 기능 자동화 시스템

가공 또는 조립 작업의 순서가 장비 배열에 의해 고정되는 시스템을 의미한다. 요구되는 작업 순서에 따라 특수 설계된 기계들을 배치한 시스템이다.

 

유연 자동화 시스템

프로그램 자동화 시스템을 확장하여 생산 제품의 변경에 따른 시간의 낭비 없이 다양한 제품을 생산할 수 있게 한 시스템이다. 중앙 컴퓨터에 의하여 자동으로 공구를 교환하고 프로그램을 선택할 수 있도록 구성하였다.

  •  다양한 제품 조합의 연속 생산이 가능하다.
  •  제품 설계 변화를 처리할 수 있는 유연성을 가진다.
  •  다품종 소량 생산에 적합하다.

 

목적

생산자동화 시스템은 기계 공학 기술을 활용하여 제품을 생산하는 공정을 자동 시스템화한 것이다. 생산 자동화 시스템을 도입하면 제품의 이동, 저장, 가공, 검사 등의 공정이 높은 생산성과 유연성을 가질 수 있다. 생산 자동화 시스템은 제품 생산을 위한 자동화 기계, 통합된 시스템을 운영하기 위한 프로그램, 이들의 기능을 상호 연결하는 통신 네트워크를 결합하여 구성한다. 이러한 자동화 시스템의 목적은 작업 시간 단축을 통한 생산성의 향상, 인건비의 감소, 노동력의 대체, 위험한 작업을 대신함으로써 얻는 안전성의 확보, 그리고 원자재의 절감, 품질의 일관성과 품질 개선 등이다.

 

구성

생산자동화 시스템의 구성요소는 다음의 7가지로 구성된다.

1. 생산 관리 및 제어 시스템

각 설비의 제어 및 동작 제어, 공정 관리, 생산 관리를 위한 시스템으로 구성된다.

2. 조립 시스템

2개 이상의 개별 부품들을 결합시켜 완성품을 만드는 시스템이다.

3. 산업용 로봇

가장 핵심이 되는 장치로서 제품의 운반, 조립 등의 작업을 수행한다.

4. 검사 시스템

제품의 다양한 검사를 수행하는 시스템이다.

5. 물류 처리 시스템

부품, 소재 및 제품의 공급과 이송을 위한 시스템이다.

6. 가공 시스템

부품과 소재를 가공하는 수치 제어 공작기계와 가공 전용기계로 구성되어 있다.

7. CAD/CAM/CAE

컴퓨터를 이용하여 지원하는 시스템이다.

 

효과

  • 작업시간 단축으로 인한 생산성 및 생산속도 향상
  • 노동력 대체로 인한 생산비용 감소
  • 품질 평준화로 인한 불량률 감소
  • 위험한 작업 대체로 인한 안전성 확보