증가하는 경쟁 산업 환경은 물류창고 및 유통 센터 관리자가 품질 및 안전 표준을 높이면서 비용을 절감하고 생산성을 높이는데 걸림돌이 되고 있다. 완전 자동 하역 장비로의 전환이 비용상으로 터무니없는 설비의 경우, 지게차에 백업 센싱 기술을 통합하는 것으로 효율성을 극대화 할 수 있다.

그 이유는 능동적 시스템에 더하여 백업 센싱 솔루션과 같은 유인 지게차는 후방에 어떤 물체가 있거나 동료나 물건, 머신이나 구조물과 지게차와의 충돌에 있어서 리스크를 줄일 수 있기 때문이다. 새로운 장비이던지 기존에 있었던 장비이던지 백업 센싱 기술이 설치되었을 때 문제가 되지 않는다. 올바른 어플리케이션과 사용이 작업자와 잘 결합이 되면, 충돌을 줄이고, 다운타임을 최소화하고 사고와 괸련된 비용을 줄일 수 있다.

원문 : White paper SICK Sensor Intelligence
번역 및 편집 :  K-SMART FACTORY 김수진 선임연구원

왜 유인 트럭에 자동화된 기술을 사용할까?
백업 센싱 기술 옵션을 평가할 때 고려사항

산업트럭협회(ITA)에서 측정한 통계로부터 수치를 보면 미국에서 약 855,900개의 지게차가 운영되고 있으며 미국 OSHA에 따르면 이러한 지게차가 1년에 100,000이상의 사고를 매년 일으키고 94,750명의 부상자를 낸다. 거의 80%의 지게차 사고는 보행자를 포함한다.

게다가 지게차는 인벤토리 훼손에 원인이 되고, 그 교체 비용이 훼손된 물품의 가치보다 훌쩍 뛰어넘을 수 있다. 예를 들어, 만약 물품이 지게차 충돌에 의해 손상된 가치가 $100일 때, 교체비용은 미래 판매 비용에서 오는 마진까지 측정된다. 만약 회사에서 물품의 1%의 마진이 발생하면 그들은 단일 훼손 아이템에 대한 100개의 추가의 상황에 대한 보상을 해야한다.

OSHA에 따르면, 지게차 사고의 70%는 표준화된 훈련과 안전 절차를 통해 예방될 수 있다. 심지어 충돌은 많은 이유들을 수반하여 끊임없이 이어진다고 전했다.

먼저 산업용 트럭의 경우, 만약 운반되는 하중이 전방 시야를 방해하는 경우, 운전자는 견인 하중으로 주행해야한다. 그러나, 비록 운전자가 전방을 예의주시 하도록 훈련이 되어 있다고 하더라도, 그들이 지속적으로 집중을 할 수는 없을 것이다.

또한 목록운전자 컨트롤은 자주 리프트 트럭의 포크쪽에 있다. 이와 마찬가지로 운전석은 같은 방향으로 향한다. 이는 운전자가 뒤를 돌아 볼 때나 양옆으로 움직이기 위해 몸을 틀어야 할 때, 인체 공학적으로 매우 어렵다. 또는 그 이상의 시야를 가리는 스팟이 있을 것이다. 운전방향이라고 해도 운전자는 별도의 주위를 기울이지 않고는 보이지 않는 영역이 존재한다. 밀폐 된 캐빈이 있는 지게차는 특히 창문 사이의 보호 구조로 인해 사각 지대를 가질 수 있다.

많은 창고가 높은 밀도로 창고를 사용하여 통로가 매우 좁아 지게차를 돌릴 때 압축될 수 있다. 이러한 모든 요소들이 “물체”나 심지어 작업자들과 물건이나 건축 자재물과의 충돌을 야기할 수 있다.

이러한 리스크를 줄이기 위해서 많은 기업들이 물체 탐지 시스템을 설치하고 개별적으로 뒷면에 (갈퀴모양이 아닌) 유인 지게차를 사용한다. 이러한 방법은 운전자의 에러나 사고와 연결된 비용을 없애기 위한 보상 방법이다. 백업 센싱 기술은 두 가지 주된 타입으로 나눌 수 있다: 수동과 능동이다.

수동적 시스템과 능동적 시스템

수동적 카메라 시스템은 지게차에 부착된 카메라를 포함한다. 기록된 이미지는 변환되어 지게차의 케이블을 통해 모니터로 보여진다. 이것은 지게차가 물리적으로 주위를 돌지 않고도 지게차의 뒤에서 어떤 일들이 일어나는지 운전자가 볼 수 있도록 한다. 그러나 운전자는 언제 제동장치를 적용해야 하는지 판단해야 한다.

많은 카메라 시스템은 사용하는데 제약을 두고 있다. 주변 온도나 결빙으로부터 보호하기 위해서 반드시 발열체를 포함되어야하거나, 추운 창고 환경에 렌즈가 뒤 덮이어 있을 수가 있다.

지게차 운전수들의 장애물을 발견하는 능력은 빛의 컨디션(어둑어둑한 시설이나 반사면이 높은 표면은 카메라의 기능을 지연시킨다.)에 따라 제한될 수 있다. 먼지나 잔해더미 또한 카메라 렌즈를 보기 어렵게 한다.

다른 수동적 시스템 프로젝트는 멀리 떨어져있는 지게차의 위에서부터 아래까지를 불빛이나 레이저로 매우 집중하여 탐지한다. 불빛은 목표로 삼은 물체가 다가오면 신호를 보내 보행자를 위해 지게차가 다가올 때 대신해서 적절한 반응이 나타난다. 그러나 그 빛은 설치된 구조물이나 물건이나 장비등과 같은 고정된 장애물에 대해서는 작용하지 않는다.

아울러 능동적 시스템의 경우, 웨어러블 활성 경고 시스템은 근접 안테나에서 사용된다고 알려져 있으나, 모든 직원들에 의해 장착되어야 하는 트랜스폰더의 “태그”가 요구되기 때문에 몇 가지 제한사항이 있다.

게다가 인케이블 유닛은 직원들의 태그를 읽기 위해 각각의 운송 수단 안에 설치되었어야만 했다. 만약 한명의 사람이 그들의 트랜스폰더를 가지고 가지 않고 탐지 구역에 들어 간다면, 알람은 작동되지 않을 것이다. 트랜스폰더는 작업자와 운송 수단 사이에 사고를 줄이기 위해 디자인 되었지만, 태그되어있는 팔랫트나 선반에서는 실현가능성이 없어보인다.

레이저 스캐너와 같은 능동 센싱 장치는 지게차의 후방의 특정 공간을 끊임없이 모니터한다. 이 기술 프로젝트는 지게차에서 떨어져서 적외선 빔 또는 보이지 않는 빛으로 탐지하는 것이다. 만약 이 빛이 표면에 부딪히게 되면, 표면에서 반사되는 빛이 다시 스캐너 안의 센서로 들어가게 된다. 컨버터와 해독기 내부에서 모여진 정보들을 풀이하고 그 구역을 평가하기 위해 지능형 알고리즘을 활용한다.

이러한 측정은 지게차에 있는 포지션 장치와 관련하여 장애물의 위치를 알아낸다.
완전히 설정이 가능하도록 프로젝트된 eye-safe, 볼 수 없는, 2D 레이저 면은 직사각형 또는 방사형의 구역을 보통 높이 26피트(8미터), 270도 범위로 모니터링 하여 장애물이 어디 있는지, 운전자에게 보여줄 수 있다.

레이저 스캐너는 가장 쉽게 시행할 수 있는데, 컨트롤 버튼을 누름으로써 탐지 된 지역이나 구역을 쉽게 알려준다.

이것은 사용자가 정의한 경보(또는 정지)구역의 규모와 스캐너에 있는 “티치 모드”버튼을 누르고 스캐너 앞에 원하는 구역 모양으로 걸어가는 것을 보면 상호간 소통한다는 것을 의미한다. 대신에 구역 프로그래밍은 통합적인 스캐너의 컨트롤 소프트웨어와 그래픽 인터페이스를 사용하여 그릴 수 있다.