전 세계적으로 도시화가 가속화됨에 따라 시멘트와 콘크리트에 대한 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 이로 인해 환경 문제는 더욱 심화되고, 배출량 저감 노력도 복잡해지고 있다. 시멘트 제조업체들은 규제 준수와 동시에 탄소 발자국을 최소화해야 하는 압박에 직면해 있다.
콘크리트 생산 공정은 에너지 집약적이며, 시멘트 제조에는 석회석을 클링커로 전환하기 위해 최대 1450°C의 고온이 필요하다. 업계는 전 세계 산업 에너지의 약 5%를 소비하며, 시멘트 공장 에너지의 약 70%가 원료 및 클링커의 분쇄 공정에 사용된다.
AI 시스템은 첨단 머신러닝 알고리즘을 활용해 생산 데이터를 분석하고 비효율성을 식별함으로써 이 산업 지형을 혁신하고 있다. 예를 들어, AI는 시멘트 생산에서 가장 많은 에너지를 소모하는 소성로, 밀, 그라인더의 운전을 최적화할 수 있다. 이러한 시스템은 현재 부하, 원료 유형, 환경 요인에 따라 소성로 온도와 분쇄 압력 등 운전 파라미터를 실시간으로 조정해 에너지 절감과 온실가스 배출 감소를 이끌어낸다.
이러한 발전의 핵심에는 3D 비전 기술의 통합이 있다. 3D 비전은 고해상도 깊이 데이터를 제공해 로봇 팔이 실시간으로 작업을 수행할 수 있도록 한다. 로봇은 3D 비전을 통해 각 부품을 스캔하고, 그에 맞춰 연삭 또는 연마 경로를 맞춤화한다. AI는 부품 형상과 원하는 마감 품질을 분석해 효율성과 표면 품질을 극대화하는 도구 경로를 최적화하며, 이를 통해 사이클 타임, 공구 마모, 에너지 소비를 줄인다. 스마트 비전과 AI의 결합으로 로봇은 스크래치, 버, 불균일한 마감 등 표면 결함을 감지하고, 동일 사이클 내에서 자동으로 수정할 수 있다.
로봇 연삭, 샌딩, 연마, 디버링(버 제거) 적용 분야는 매우 다양하며, 기존에는 자동화 솔루션이 부족해 대부분 수작업으로 진행됐다. 오늘날의 첨단 엔드 이펙터는 작업을 '감지'하며 최적의 결과를 제공한다. 24시간 연속 가동에도 일관된 품질을 유지하고, 사이클 타임 단축, 비용 절감, 생산성 향상을 동시에 실현한다. 로봇 표면 가공은 콘크리트 가공의 더럽고, 지루하며, 위험한 작업 환경 문제도 해결한다.
연삭 및 마감 공정에서 로봇 자동화의 이점은 매우 크다. 로봇은 본질적으로 반복성이 높아 생산량과 부품 품질의 불일치 문제를 해결한다. 휴식 없이 장시간 작업이 가능해 전체 생산량을 높일 수 있다. 부품 품질 향상은 물론, 로봇 연삭 및 마감은 단기적으로 투자 회수 기간을 단축하고, 장기적으로는 운영 비용을 절감하며, 품질, 속도, 안전성, 일관성을 모두 개선한다.