제조기업의 제조로봇 도입 및 활용에 대한 효과 분석 = An Empirical Study on the Impact of Manufacturing Robot Adoption on Production Performance

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 전북 지역 제조기업을 대상으로 제조로봇 도입이 생산성과 품질, 경제성에 미치는 영향을 실증적으로 분석하였다. 연구는 2023~2024년 정부 제조로봇 실증·플래그십 사업에 참여한 8개 기업을 대상으로 도입 전·후 핵심성과지표(생산성, 불량률, 투입 인원)를 비교 분석하였다. 분석 결과, 모든 기업에서 생산성이 9.57~100% 향상되었고 평균 증가율은 59.39%로 나타났다. 불량률은 평균 68.83% 감소다. 투입 인원은 평균 1.5명 감소해 직접노무비 절감 효과가 확인되었다. 경제성 분석에서는 기업부담 기준 평균 투자수익률 1.69, 회수기간 1.78년으로 나타나 제조로봇 도입이 단기 회수가 가능한 경제적 투자임을 확인하였다. 이러한 결과는 제조로봇이 전북 제조업의 생산성 제고, 품질 안정화, 인력난 해소에 효과적임을 보여주며, 향후 지역 맞춤형 로봇 보급 및 확산 정책 수립에 기초자료로 활용될 수 있다

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론 1
• 1.1 연구의 배경 11
• 1.2 연구 목적 3
• 1.3 연구의 범위 및 구성 3
• 제2장 이론적 배경 및 선행연구 6
• 2.1 제조로봇의 개념 및 특징 6
• 2.1.1 고정밀 위치정확도 및 반복정확도 6
• 2.1.2 다축 기반 높은 자유도의 복잡동작 수행능력 7
• 2.1.3 고속고가속 제어 성능 7
• 2.1.4 비전센서 기반 환경 인식 기능 7
• 2.1.5 AI 기반 제어 및 자율성 강화 기술 8
• 2.1.6 협동로봇(Cobot)의 안전제어 기술 9
• 2.1.7 디지털트윈 기반 공정 최적화 기술 9
• 2.2 제조로봇 도입의 효과 10
• 2.2.1 생산성 향상 효과 10
• 2.2.2 품질 및 불량 개선 효과 10
• 2.2.3 원가 절감 효과 11
• 2.2.4 공정 안정성 및 신뢰성 향상 11
• 2.2.5 산업안전 및 작업환경 개선 효과 12
• 2.2.6 조직 효과 및 운영 전략 측면의 효과 12
• 2.3 관련 선행연구 조사 13
• 2.3.1 제조로봇자동화 도입 성과에 관한 연구 13
• 2.3.2 스마트공장스마트제조 도입성과에 관한 연구 13
• 2.3.3 도입의도, 조직환경요인에 관한 연구 15
• 2.3.4 정책산업 차원의 스마트제조로봇 확산 연구 15
• 2.3.5 선행연구의 한계와 본 연구의 차별성 15
• 제3장 연구 방법 17
• 3.1 분석대상 및 자료 수집 17
• 3.1.1 A사 17
• 3.1.2 B사 18
• 3.1.3 C사 18
• 3.1.4 D사 19
• 3.1.5 E사 19
• 3.1.6 F사 19
• 3.1.7 G사 20
• 3.1.8 H사 20
• 3.2 변수 정의 및 측정 방식 20
• 3.3 경제성 분석 모형 21
• 3.4 자료 수집 절차 23
• 제4장 실증결과 분석 24
• 4.1 생산성 변화 분석 24
• 4.2 불량률 변화 분석 32
• 4.3 투입 인원 변화 분석 37
• 4.4 경제성 분석 결과 39
• 4.4.1 투자수익률 분석 39
• 4.4.2 투자회수기간 분석 41
• 4.4.3 경제성 분석의 시사점 42
• 4.5 종합논의 43
• 4.5.1 생산성, 품질, 경제성의 연계 43
• 4.5.2 공정 특성에 따른 효과 차이 43
• 4.5.3 지역 제조업 및 정책적 시사점 44
• 제5장 결론 및 시사점 45
• 5.1 연구 요약 45
• 5.2 학술 및 정책적 시사점 45
• 5.2.1 학술적 시사점 45
• 5.2.2 정책적 시사점 45
• 5.3 연구의 한계 및 향후 연구 방향 46
• 5.3.1 연구의 한계 47
• 5.3.2 향후 연구 방향 47