코봇의 글로벌 시장은 향후 20년 동안 22.8%의 CAGR로 성장할 것으로 예상된다.
물리적 팬스 없이 인간 작업자 옆에서 작업하도록 설계된 가볍고 느리게 움직이는 로봇의 일종인 협동로봇 은 유연성과 인간을 공장으로 다시 데려오는 이니셔티브, 인더스트리 5.0, 메이드 인 차이나 2025, 탄소 발자국 감소에 대한 주요 기업의 많은 발표 덕분에 상당한 추진력을 얻었다.
협동 로봇(코봇)은 저렴한 비용, 작은 설치 공간, 프로그래밍 용이성, 유연성 및 낮은 전력 소비 덕분에 중소기업(SME)에 이상적인 옵션이다. 대기업들이 사람들을 공장으로 다시 데려오는 것을 목표로 함에 따라 코봇이 점점 더 많이 채택될 것으로 예상된다.
또한 머신 비전 및 음성 인식과 같은 AI의 발전으로 코봇 의 추가 기능 및 원격 소프트웨어 업데이트가 가능해졌다. 자동차 산업과 같은 전통적인 산업에서는 코봇이 대시보드 구성 요소 조립, 표면 연마, 용접 및 나사로 고정되는 데 사용할 수 있으며 주요 코봇 응용 분야였다.
코봇은 식음료, 반도체 및 배터리 품질 검사, 포장 및 팔레타이징, 머신 텐딩과 같은 다른 산업 및 작업에도 사용할 수 있다.
시중에서 판매되는 6 자유도 코봇의 페이로드, 도달 범위 및 반복성을 기반으로 한 세분화된 분석. 출처: IDTechEx
코봇은 많은 산업 분야에서 사용되고 있다. 이러한 산업에서 코봇의 기술 및 시장 준비 수준은 서로 다르다.
자동차 산업은 코봇의 가장 두드러진 응용 분야다. 코봇은 자동차 조립(예: 용접, 대시보드 조립 등), 표면 연마 및 나사 가공을 포함한 여러 작업에 사용할 수 있다. 전기 자동차의 인기가 높아짐에 따라 많은 기존 자동차 제품 라인에 개조 또는 개조가 필요하다.
자동차 OEM의 고충 중 하나는 산업용 로봇 하나가 오작동할 경우 인간 작업자가 검사를 위해 로봇 작업 영역에 안전하게 들어갈 수 있도록 전체 생산 라인이 중단될 위험이 있다는 것이다. 이 프로세스로 인해 상당한 가동 중지 시간이 발생한다.
예를 들어, 프리몬트 공장에서 Tesla 모델 3를 생산하는 데 약 90분이 걸리므로 생산 라인이 몇 시간 동안 중단되면 큰 손실이 발생한다. 이러한 잠재적인 문제를 완화하기 위해 코봇은 중장비 작업을 위해 산업용 로봇을 완전히 대체할 수는 없음에도 불구하고 인간 작업자와 긴밀하고 유연하게 작업할 수 있기 때문에 이상적인 솔루션이 될 수 있다.
한편, 대형 자동차 제조업체(예: 아우디, 폭스바겐 등)는 인간과 로봇의 상호 작용을 개선하여 생산의 유연성을 향상시키는 것을 목표로 하는 ‘지능형 공장’ 계획을 제안했다. IDTechEx는 자동차 산업의 코봇 시장 규모가 향후 20년 동안 22%의 CAGR로 성장할 것으로 예측한다.
다양한 작업 및 산업별 코봇 시장 침투 분석. 출처: IDTechEx
자동차 산업 외에도 코봇은 식품 및 음료와 같은 다른 산업에서도 잠재력을 발휘하고 있으며, 코봇은 유연성 향상을 위해 다품종 소량 생산에 사용된다. 2024년 이 단계에서 대부분의 포장은 여전히 수작업으로 이루어진다.
비록 식음료 산업이 역사적으로 코봇의 주요 타깃 산업은 아니었지만, IDTechEx는 더 많은 코봇 제조업체가 롱테일 전략을 사용하기 시작하고 향후 20년 동안 식음료 산업에서 더 많은 노력을 기울일 것이라는 점에 주목했다.
반도체 산업 및 리튬 이온 배터리 재활용 산업과 같은 몇 가지 신흥 산업을 포함하여 다른 많은 산업은 지난 몇 년 동안 상당한 성장을 경험했다.
인피니언(Infineon)의 클린룸에서 KUKA의 코봇과 같이 반도체 클린룸에서 코봇을 사용한 몇 가지 성공적인 사례에도 불구하고 IDTechEx는 몇 가지 장애물에 주목했다. 예를 들어, 코봇이 반도체 제조 환경에 대한 엄격한 청결도 요구 사항을 충족하는지 확인하는 것은 어려울 수 있습니다. 현재의 코봇은 반도체 생산에 필요한 초정밀 작업에 어려움을 겪을 수 있으므로 추가 기술 발전이 필요할 수 있다.
이와는 대조적으로, 리튬 이온 배터리 재활용 산업은 현 단계의 낮은 채택률에도 불구하고 코봇을 사용할 수 있는 잠재력을 보았다. 수명이 다한 배터리 재활용은 중요한 시장이었으며 생산되는 배터리 수가 증가함에 따라 크게 성장할 것으로 예상된다. 그러나 코봇은 배터리 분해 공정의 표준화가 부족하기 때문에 현재 이 업계에서 제한적으로 사용되고 있다.
응용 분야 외에도 코봇의 기본은 센서 및 소프트웨어와 같은 기술에 있다. 센서는 협동 로봇을 가능하게 하는 가장 중요한 기술 중 하나다. 안전을 위해 코봇에 사용되는 가장 일반적인 센서는 토크 센서로, 센서 값의 범위가 미리 설정되어 있으며, 충돌이 발생하면 값이 범위를 초과하여 로봇의 비상 정지를 트리거한다.
End-of-the-Arm-Tooling이라고도 하는 엔드 이펙터는 로봇이 작업과 상호 작용할 수 있도록 설계되었다. 엔드 이펙터는 작동 원리에 따라 기계 또는 전기 기계 부품으로 분류할 수 있다. 일반적인 엔드 이펙터에는 그리퍼, 공정 도구 및 센서가 포함된다. IDTechEx는 코봇의 채택이 증가함에 따라 엔드 이펙터 시장이 증가할 것이라고 보고 있다. 그러나 서로 다른 코봇이 엔드 이펙터를 공유할 수 있기 때문에 엔드 이펙터 시장이 코봇 시장보다 일찍 포화 상태가 될 것이라고 전망한다.
역사적인 코봇 시장 규모. 출처: IDTechEx