자동화

자동화(automation, 自動化) 또는 자동 제어(automatic control)는 제어 시스템과 다른 정보기술을 조화롭게 사용하여 산업 기계류와 공정을 제어하여 사람이 관여할 필요를 줄이는 것이다.

개요

자동화는 사람의 노동력에 의존하던 것을 기계화하고 프로세스를 표준화하는 과정에서 자동적으로 이루어지도록 하는 과정의 총칭이다. 자동화의 목표는 인간의 노동시간은 최소화하고 생산성은 극대화하는 것이다. 컴퓨터가 발명되고 난 이후에는 컴퓨터화를 통한 자동화가 많이 늘었다. 자동화는 제조, 로봇 공학, 자동차뿐만 아니라 IT 시스템 및 비즈니스 의사 결정 소프트웨어와 같은 기술 업계에서도 널리 사용된다. 기업은 자동화를 통해 디지털 트랜스포메이션을 실현할 수 있다.

자동화는 인적 자원을 완전히 대체하는 것을 목적으로 하지는 않는다. 비즈니스 프로세스에서 인적 상호 작용이 필요한 단계가 사라지면서 일부 인적 작업을 자동화로 대체할 수 있지만 자동화에서 중심이 되는 이점은 생산성, 일관성, 효율성이다. 자동화를 사용하여 효율성이 높아질수록 인력의 개입은 더 중요해지고 그 빈도는 줄어든다. 자동화는 일자리를 줄이는 것이 아니라 숙련된 IT 직원이 일상적이고 반복적인 작업 대신에 더욱 생산적인 업무에 초점을 맞추고 개선해야 하는 문제를 발견하여 해결책을 찾을 수 있도록 지원한다. 일반적으로 자동화는 사람이 수행하던 일의 일부나 전부를 기계가 대신하게 되어서 실업을 유발한다고 생각된다. 하지만 실업은 근로자의 직무를 전환하는 대신에 그들을 해고하는 것과 같은 정책에 의해 야기된다. 일반적으로 많은 산업 현장에서 직무 전환이 아닌 해고하는 정책이 이루어지고 있기 때문에 오늘날 자동화는 실업 문제를 내포하게 된다. 다른 면에서 보는 자동화는 가정에 보급된 세탁기의 경우처럼 실업을 의미하는 것이 아니라 더 많은 자유시간을 의미하게 된다. 자동화 없이는 상상할 수 없었던 소저너를 통한 화성 탐사와 같은 일을 만들어 내거나 또는 자동화된 전화교환기와 같이 자동화된 기술에 사회가 완전히 적응되었을 경우 자동화는 더 이상 해고를 의미하는 것이 아니다.

장점

• 생산성 향상: 직원이 비즈니스를 혁신하기 위해 더 많은 시간을 사용할 수 있다. 반복되는 업무는 소프트웨어에 의해 처리된다.
• 신뢰성 향상: 사람이 하는 수동 작업이 줄어들면 인적 오류 또는 문제 발생 빈도를 낮출 수 있다. 동일한 일이 항상 같은 방식으로 진행되므로 프로세스, 테스트, 업데이트, 워크플로우 등이 언제 시작되고 완료되는지 예측할 수 있어 결과를 신뢰할 수 있다.
• 거버넌스 간소화: 직원이 많으면 지식 격차가 발생할 가능성이 커지고 이렇게 되면 비즈니스의 한쪽에서 어떤 일이 일어나고 있고 누가 관여하고 있는지 다른 쪽에서 알지 못할 수 있다. 모든 것을 코드화하면 더 효율적으로 제어할 수 있다.

종류

사무자동화

사무자동화(office automation)는 사무의 자동화를 뜻하는 것으로 각종 사무를 컴퓨터 등으로 작업하는 것을 말한다. 1980년대 이후 컴퓨터의 확산으로 사무자동화가 확산되었다. 수일을 걸리던 각종 보고서 작성 작업을 단순 하루나 이틀, 당일에 처리할 수 있도록 혁신되었고 보존이 어려운 다량의 종이서류를 플로피디스켓, CD ROM, USB 대용량 기억장치에 저장하여 수량과 용량을 감축시켰다. 한국에서도 1990년 이후 컴퓨터가 보급되기 시작하여 사무실 업무의 자동화가 도입되었으며 주산, 부기, 필기구를 이용한 장부 수작업 기록 등의 업무는 서서히 감소하기 시작하여 해당 직종의 폐지와 함께 1998년 자료입력 기능사보 폐지, 2001년에는 주산, 부기 폐지 등 일부 사무 관련 기술자격증 등도 폐지되었다.

공장자동화

공장자동화(FA, factory automation)는 컴퓨터와 로봇과 같은 장비를 이용해 공장 전체의 무인화 및 생산 과정의 자동화를 만드는 시스템을 말한다. 물류센터나 공장 내에서 로봇, CNC, PLC, 인공지능, 드론 등을 통해 사람을 줄이고 생산성을 높이고 있다. 공장자동화는 제품의 설계에서 제조, 출하에 이르기까지 공장 내의 공정을 자동화하는 기술로, 컴퓨터 시스템이나 산업 로봇을 도입하여 공장의 무인화, 생산 관리의 자동화 등을 행하는 시스템이다. 그 구성 요소는 컴퓨터 지원 설계/제조(CAD/CAM) 자원 시스템, 해석 시스템, 생산 관리 시스템, 다품종 소량생산 시스템(FMS) 등이 있다.

공장자동화 종류

고정 자동화

고정 자동화는 어떤 특정 작업이나 제한된 작업에 전적으로 사용되며 캠이나 다른 메커니즘이 운동을 제어하는 데 종종 사용된다. 이 형태의 자동화는 초기의 많은 투자와 긴 장치 구성 시간이 필요하다. 높은 생산성의 대규모 생산에 보통 제한된다. 장비가 상대적으로 유연하지 못하여 새로운 작업이나 새로운 생산품에는 쉽게 적용할 수가 없다. 트랜스퍼 라인(transfer line)과 자동선반(automatic lathe)은 고정 자동화의 예이다.

프로그램 자동화

프로그램 자동화는 장비를 쉽게 새로운 작업이나 새로운 생산품에 재프로그래밍할 수 있기 때문에 소규모 생산에 사용된다. 프로그램 자동화에는 프로그램 순차제어(program sequence control)와 수치제어(numerical control)의 두 가지 유형이 있다.

• 프로그램 순차제어

운동 또는 작업순서가 타이머, 릴레이, 프로그램 제어기(programmable controllers)에 의해 제어된다. 실제 운동은 기계적인 스톱-리밋 스위치(stops and limit switch)로 조절된다. 많은 터릿 선반에 플러그보드(plugboard) 또는 마이크로프로세서를 이용한 제어기에 의해 프로그램된 순차제어가 사용된다.

• 수치제어

생산에서 프로그램 자동화의 가장 중요한 형태는 수치제어(NC)이다. 제어기는 보통 종이테이프의 명령 프로그램으로 수행된다. 공구 교체, 냉각제 공급 등의 보조 기능과 함께 기계의 위치, 속도, 가속도를 제어한다. 공작기계의 수치제어가 발전되고 있었을 때 초기에는 프로그램이 수치제어란 용어의 의미 그대로 단지 수치적인 데이터로 구성되었다. 그러나 현대의 제어기에서는 알파벳 코드와 수치 정보의 혼합으로 프로그램을 만든다.

참고자료

• 〈자동화〉, 《위키백과》

같이 보기

• 산업
• 기계

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