Standard Bots - SOLIDWORKS를 활용한 AI 네이티브 로봇 설계

Standard Bots는 산업 자동화를 더 쉽게 도입할 수 있도록 만들고자 합니다. Standard Bots는 미국 뉴욕주 글렌 코브에 위치한 시설에서 거의 모든 로봇 파트를 자체 설계하고 최종 제품을 사내에서 조립합니다. 2027년까지 모든 제품을 미국 내에서 제조할 계획입니다. 목표는 작업자가 설명서 없이도 다룰 수 있을 만큼 직관적인 로봇을 만드는 것입니다. 설립자 겸 CEO인 Evan Beard는 "Standard Bots는 로봇 팔을 제조합니다. 저희는 하드웨어, 소프트웨어, AI 스택을 모두 직접 개발하며, 로봇을 21세기형 전동 공구라고 생각합니다."라고 말합니다.

직관적인 로봇을 만들기 위해서는 기계적, 전기적으로 복잡한 시스템을 정밀하게 통합해야 합니다. Standard Bots는 머신 텐딩, 용접, 팔레트 적재, 픽앤플레이스, 곡면 마감, 검사 등의 다양한 용도에 사용되는 6축 로봇 팔을 개발합니다. 각 작업마다 동작 범위, 적재 하중, 공구, 정확도, 주변 장비와의 통합 등에 대한 서로 다른 요구 사항이 있습니다. 

기계 엔지니어링 매니저 Ben Niewood는 로봇을 사용자들이 원하는 작업에 활용하기에는 너무 어렵거나, 비싸거나, 부적합하게 만들었던 장벽을 제거하기 위해 노력하고 있다고 말합니다. "저희는 미국 산업계 전반에서 더 쉽게 자동화를 도입하고 로봇 기술을 활용해 사람이 할 수 없거나 꺼리는 작업을 자동화할 수 있도록 돕고자 합니다."

구매 및 제조 전에 확인

Standard Bots의 엔지니어들은 부품을 구매하거나 제조용 파트를 발주하기 전에, 로봇이 완벽하게 조립되고 의도한 대로 동작할 것이라는 확신을 가져야 합니다. 기계 및 전기 부품은 관절의 움직임을 제한하거나 조립 문제를 일으키지 않으면서, 내부의 좁은 공간을 정밀하게 공유해야 합니다.

Standard Bots는 SOLIDWORKS® Design을 활용하여 전체 어셈블리를 3D로 모델링하고, 부품의 장착 적합성을 평가하며, 디지털 환경에서 로봇을 움직여 도달 가능한 범위와 도달 불가능한 범위를 확인합니다. 엔지니어들은 상세한 SOLIDWORKS 3D 제품 모델을 통해 제조를 시작하기 전, 장착 적합성, 간극, 구동 범위 및 잠재적인 간섭 여부를 확인할 수 있습니다. 또한 Standard Bots는 파트를 정확하게 제조하는 데 필요한 지오메트리와 치수를 전달하기 위해 생산 도면도 함께 작성합니다.

수많은 로봇 부품의 발열 관리

열은 통합 과정에서 또 다른 문제를 야기합니다. 

로봇 모터는 콤팩트하게 패키징된 어셈블리 내부에서 열을 발생시키며, 주변 부품들은 이 열이 설계 전체로 전달되는 방식에 영향을 미칩니다. Standard Bots는 개발 과정 중 열 거동을 확인하기 위해 SOLIDWORKS Simulation을 활용합니다. 시뮬레이션이 SOLIDWORKS Design 모델과 통합되어 있기 때문에, 엔지니어들은 실제 테스트를 진행하기 전에 열 전달을 효율적으로 평가할 수 있습니다.  Niewood는 이렇게 말합니다. "저희 모터는 열이 많이 발생합니다. SOLIDWORKS Simulation을 사용해 해당 파트가 어떻게 반응할지 아주 쉽고 빠르게 확인할 수 있습니다."

Niewood 는 이어 이렇게 말합니다. "저희에게는 수백 개, 어쩌면 수천 개의 고유 파트가 있으며, 이 파트들이 3D 상에서 어떻게 서로 결합하는지 확인해야 합니다. 저희는 파트를 구매하거나 제조하기 전에 화면으로 먼저 평가하기 위해 모든 CAD 설계에 SOLIDWORKS를 사용합니다. 또한 정확한 제조 도면을 제작하는 데도 SOLIDWORKS를 활용합니다. 어셈블리 안에 수많은 다양한 부품을 장착하고 있고, 이 부품들이 모두 올바르게 연동되어야 합니다. SOLIDWORKS는 저희가 제품을 조립할 때 모든 부품이 의도한 대로 맞물리고 작동할 것임을 확신할 수 있도록 도와줍니다."

더 우수한 품질과 일관성으로 생산량 증대 

Standard Bots의 고객사인 Designatronics Inc.의 사장 겸 CEO인 Robert Kufner는 로봇이 작업 현장에 미친 영향을 다음과 같이 설명합니다.

"저희는 건강에 해롭거나 반복적인 작업들을 자동화하여 작업 현장의 역량을 강화해야 했습니다. 이 경우 코봇(사람과 함께 일하도록 설계된 협동 로봇)이 제격이었고 Standard Bots가 훌륭한 해결책을 제공해 주었습니다. 저희가 본 가장 큰 긍정적인 변화는 거의 즉각적으로 품질이 향상되기 시작했다는 점입니다. 로봇이 제공하는 일관성 덕분입니다. 또한 시간이 지남에 따라 생산량도 늘릴 수 있게 되었고, 그 덕분에 우수한 인력을 다른 분야로 재배치하여 활용할 수 있었습니다."

온보딩 및 로봇의 적용 범위 확대

Standard Bots가 엔지니어링 팀을 확장함에 따라, 설계 도구에 대한 숙련도는 실질적인 제약 요인이 되고 있습니다. Niewood는 이렇게 말합니다. "인재를 채용할 때는 즉시 실무 투입이 가능한 사람을 원합니다. 새로운 도구를 배우느라 6개월씩이나 시간을 허비할 수는 없기 때문입니다." 많은 지원자들이 이미 SOLIDWORKS를 알고 있기 때문에, 회사는 신입 사원의 적응 기간을 단축할 수 있습니다. Niewood는 이렇게 덧붙입니다. "따라서 사용 편의성과 익숙함은 저희에게 매우 중요하며, SOLIDWORKS는 그 점에서 항상 최고의 선택입니다."

SOLIDWORKS는 전체 워크플로에 걸쳐 Standard Bots에 복잡한 어셈블리를 시각화하고, 장착 적합성과 동작 범위를 평가하며, 제조 도면을 작성하고, 모터의 열 거동을 확인하기 위한 단일 환경을 제공합니다. Beard는 이러한 일관성이 신입 엔지니어들이 더 빨리 업무에 기여할 수 있도록 돕는다고 말합니다. "저희는 SOLIDWORKS가 첫날부터 바로 업무에 착수하고 최고의 생산성을 발휘할 수 있게 해주는 단일 플랫폼을 제공한다는 사실을 깨달았습니다." Standard Bots는 성장해 가면서 이 기반을 바탕으로 계속해서 발전해 나갈 계획입니다. Beard는 "저희는 세계 최대의 로봇 기업으로 도약할 것입니다."라고 포부를 밝힙니다.