자재 취급 장비

섬네일|프랑크푸르트 공항에서 루프트한자 에어버스 A380에 화물을 싣고 내리는 모습
자재 취급 장비(, MHE)는 제조, 유통, 소비 및 폐기 과정 전반에 걸쳐 자재, 상품 및 제품의 이동, 보관, 제어 및 보호에 사용되는 기계 장비이다. 장비의 종류는 운반 장비, 위치 조정 장비, 단위 적재 형성 장비, 보관 장비의 네 가지 주요 범주로 분류될 수 있다.

 운반 장비 
운반 장비는 자재를 한 위치에서 다른 위치로(예: 작업장 간, 선적 부두와 보관 구역 간 등) 이동시키는 데 사용되는 반면, 위치 조정 장비는 단일 위치에서 자재를 조작하는 데 사용된다. 운반 장비의 주요 하위 범주는 컨베이어, 크레인 및 산업용 트럭이다. 장비 없이 수동으로 자재를 운반할 수도 있다.

섬네일|컨베이어, 크레인 및 산업용 트럭의 이동 경로 및 작동 영역에 따른 사용 차이

 컨베이어 
컨베이어는 자재가 고정된 경로를 따라 특정 지점 사이를 자주 이동해야 하고, 고정된 컨베이어 투자 비용을 정당화할 만큼 충분한 흐름량이 있을 때 사용된다. 다양한 유형의 컨베이어는 취급하는 제품의 유형(단위 적재 또는 벌크 적재), 컨베이어의 위치(바닥 안, 바닥 위 또는 천장), 그리고 컨베이어에 적재물이 쌓일 수 있는지 여부에 따라 분류할 수 있다. 적재 가능 여부는 컨베이어를 따라 운반되는 각 자재 단위의 간헐적인 이동을 허용하는 반면, 적재 불가능 컨베이어에서는 모든 단위가 동시에 이동한다. 예를 들어, 롤러 및 평벨트 컨베이어는 모두 단위 적재식 바닥 위 컨베이어이지만, 롤러는 적재 기능을 제공하는 반면 평벨트는 그렇지 않다. 마찬가지로 파워 앤 프리 및 트롤리 컨베이어는 모두 단위 적재식 천장 컨베이어이지만, 파워 앤 프리는 트롤리 컨베이어에 없는 적재 기능을 제공하기 위해 추가 트랙을 포함하도록 설계되었다. 벌크 취급 컨베이어의 예로는 마그네틱 벨트, 트로프 벨트, 버킷 및 스크루 컨베이어가 있다. 분류 컨베이어 시스템은 특정 목적지로 운반될 제품을 병합, 식별, 투입 및 분리하는 데 사용되며, 일반적으로 평벨트, 롤러 및 슈트 컨베이어 구간과 제품을 다른 목적지로 방향 전환, 밀거나 당기는 다양한 이동식 암 및 팝업 휠 및 체인으로 구성된다.

 기중기 
섬네일|지브 크레인

크레인은 특정 영역 내에서 가변적인 (수평 및 수직) 경로를 따라 적재물을 운반하는 데 사용되며, 컨베이어 사용이 정당화되지 않을 정도로 불충분하거나 간헐적인 흐름량이 있을 때 사용된다. 크레인은 취급되는 적재물의 모양과 무게가 다양할 수 있기 때문에 컨베이어보다 이동 유연성이 더 크다. 크레인은 이동할 수 있는 영역이 제한되어 있어 산업용 트럭보다 이동 유연성이 떨어지지만, 일부 크레인은 휴대용 베이스 위에서 작동할 수 있다. 대부분의 크레인은 수평 이동을 위해 트롤리와 트랙을 사용하고 수직 이동을 위해 호이스트를 사용하지만, 적재물의 정밀한 위치 조정이 필요한 경우 매니퓰레이터를 사용할 수 있다. 가장 일반적인 크레인으로는 지브, 브릿지, 갠트리 및 스태커 크레인이 있다.

 산업용 트럭 

섬네일|팔레트 잭
산업용 트럭은 공공 도로에서 운행이 허가되지 않은 트럭이다 (상업용 트럭은 공공 도로에서 운행이 허가된다). 산업용 트럭은 가변 경로를 따라 자재를 이동시키는 데 사용되며, 컨베이어 사용이 정당화되지 않을 정도로 불충분하거나 간헐적인 흐름량이 있을 때 사용된다. 이들은 적용 범위에 제한이 없으므로 컨베이어 및 크레인보다 이동 유연성이 더 크며, 트럭에 리프팅 기능이 있는 경우 수직 이동도 제공한다. 다양한 유형의 산업용 트럭은 팔레트를 취급하기 위한 포크 유무, 동력 또는 수동 리프팅 및 이동 기능 제공 여부, 운전자가 트럭에 탑승할 수 있는지 또는 이동 중 트럭과 함께 걸어야 하는지 여부, 적재 스태킹 기능 제공 여부, 좁은 통로에서 운행할 수 있는지 여부에 따라 분류할 수 있다.

섬네일|단위 적재 AGV

핸드 트럭(카트 및 돌리 포함)은 가장 간단한 유형의 산업용 트럭으로, 팔레트를 운반하거나 쌓을 수 없고, 비동력식이며, 운전자가 걸어야 한다. 팔레트 잭은 팔레트를 쌓을 수 없으며, 팔레트가 다음 이동을 위해 바닥에서 충분히 들어 올려질 때까지 포크 끝 안쪽에 장착된 앞바퀴를 사용한다. 카운터밸런스 리프트 트럭(때로는 지게차라고도 하지만, 포크 외에 다른 부착물을 사용할 수도 있다)은 팔레트를 운반하고 쌓을 수 있으며 운전자가 트럭에 탑승할 수 있다. 트럭 앞바퀴 뒤에 있는 차량(및 운전자)의 무게는 적재물의 무게(및 앞바퀴를 넘어선 차량의 무게)와 균형을 이룬다. 앞바퀴는 지렛대 또는 회전축 역할을 한다. 좁은 통로 트럭은 트럭의 회전 반경을 줄이기 위해 운전자가 탑승 중 서 있어야 하는 경우가 많다. 트럭의 카운터밸런스 외에 도달 메커니즘과 적재물을 가로질러 지지하는 아웃리거 암을 사용할 수 있다. 터릿 트럭에서는 스태킹 중 포크가 회전하여 좁은 통로에서 트럭 자체가 회전할 필요가 없다. 오더 피커는 운전자가 적재물과 함께 들어 올려져 팔레트 적재물보다 적은 양을 집어낼 수 있도록 한다. 무인운반차(AGV)는 사람이 조작할 필요 없이 적재물을 운반할 수 있는 산업용 트럭이다.

레일 또는 바퀴 조향식 이송 카트는 지게차 운행에 적합하지 않은 구역에 선호된다. 레일 이송 카트는 레일 위를 이동할 수 있는 카트이다. 바퀴 조향식 이송 카트는 배터리 동력 시스템으로 경로와 독립적으로 이동할 수 있다.

전동 터그는 자체보다 훨씬 무거운 하중을 밀거나 당길 수 있는 작고 배터리 구동식 보행형 기계이다.

 수동 취급 장비 
팔레트 트럭, 트롤리, 손수레와 같은 수동 취급 장비는 더 큰 장비가 어려움을 겪는 작은 하중을 이동시키는 데 일반적으로 사용되며, 모든 자재 취급의 필수적인 부분이다.

 야드 램프 
야드 램프는 때때로 이동식 야드 램프라고 불리며, 차량을 싣고 내리기 위한 이동식 금속 경사로이다. 야드 램프는 차량 뒤쪽에 놓여 지게차가 램프를 올라갈 수 있도록 접근을 제공한다. 차량 적재 또는 하역에 야드 램프를 사용하면 지게차로 작업을 수행할 수 있다.

 위치 조정 장비 
위치 조정 장비는 단일 위치에서 자재를 처리하는 데 사용된다. 작업장에서 자재를 공급, 정렬, 적재/하역 또는 기타 방식으로 조작하여 후속 처리, 가공, 운반 또는 보관을 위한 올바른 위치에 있도록 할 수 있다. 수동 취급과 비교하여, 위치 조정 장비의 사용은 취급 빈도가 높을 때 각 작업자의 생산성을 높이고, 취급하는 품목이 무겁거나 잡기 어렵고 인적오류 또는 부주의로 인한 손상이 발생하기 쉬울 때 제품 품질을 향상시키고 자재 및 장비 손상을 제한하며, 환경이 위험하거나 접근하기 어려울 때 피로와 부상을 줄일 수 있다. 많은 경우, 위치 조정 장비는 작업의 인체공학적 요구사항에 필요하고 이에 의해 정당화될 수 있다. 위치 조정 장비의 예로는 리프트/틸트/턴 테이블, 호이스트, 밸런서, 매니퓰레이터 및 산업용 로봇이 있다. 매니퓰레이터는 적재물의 무게를 상쇄하여 작업자가 적재물 무게의 작은 부분(1%)만 들어 올리도록 함으로써 "근육 증폭기" 역할을 하며, 호이스트와 산업용 로봇 간의 간극을 메운다. 이들은 호이스트보다 더 넓은 범위의 위치 조정 작업에 사용될 수 있으며, 수동 제어를 사용하기 때문에 산업용 로봇보다 유연하다. 이들은 수동, 전기 또는 공압으로 동력을 얻을 수 있으며, 매니퓰레이터의 엔드 이펙터는 기계식 그리퍼, 진공 그리퍼, 전기 기계식 그리퍼 또는 기타 도구로 장착될 수 있다.

 단위 적재 형성 장비 
섬네일|사방향 팔레트
단위 적재 형성 장비는 자재를 제한하여 운반 및 보관 시 단일 적재물로 취급될 때 그 무결성을 유지하도록 하는 데 사용된다. 자재가 자체적으로 구속되는 경우(예: 단일 부품 또는 맞물리는 부품) 장비 없이 단위 적재물로 형성될 수 있다. 단위 적재 형성 장비의 예로는 팔레트, 스키드, 슬립시트, 토트 팬, 빈/바스켓, 상자, 가방 및 상자가 있다. 팔레트는 목재(가장 일반적), 종이, 플라스틱, 고무 또는 금속으로 만들어진 플랫폼으로, 포크를 삽입하여 후속 리프팅 목적으로 사용할 수 있도록 상단 표면(또는 면) 아래에 충분한 공간이 있다. 슬립시트는 두꺼운 종이, 골판지 또는 플라스틱 조각으로, 그 위에 적재물을 놓으며 특수 푸시/풀 리프트 트럭 부착물로 잡을 수 있는 탭이 있다. 이들은 무게와 부피를 줄이기 위해 팔레트 대신 사용되지만, 적재/하역 속도가 느리다.

 보관 장비 
섬네일|단일 깊이 팔레트 랙
섬네일|수직 캐러셀
보관 장비는 일정 기간 동안 자재를 보관하거나 임시 저장하는 데 사용된다. 각 유형의 보관 장비 설계는 창고 설계에서 자재를 쉽게 접근하게 하여 취급 비용을 최소화하는 것과 공간 활용(또는 큐브)을 최대화하는 것 사이의 균형을 나타낸다. 자재가 바닥에 직접 쌓이는 경우 보관 장비가 필요 없지만, 평균적으로 보관된 각기 다른 품목은 스택이 절반만 채워진다. 큐브 활용도를 높이기 위해 보관 랙을 사용하여 여러 품목의 여러 스택이 다른 수준에서 동일한 바닥 공간을 차지하도록 할 수 있다. 품목당 보관해야 하는 단위 수가 줄어들수록 랙 사용이 바닥 보관보다 선호된다. 마찬가지로, 품목 단위가 보관되는 깊이는 품목당 보관해야 하는 단위 수에 비례하여 큐브 활용도에 영향을 미친다.

팔레트는 품목당 단위 수가 적을 때 단일 및 이중 깊이 팔레트 랙을 사용하여 보관할 수 있으며, 팔레트 플로우 및 푸시백 랙은 품목당 단위 수가 중간 범위일 때 사용되고, 바닥 보관 또는 드라이브인 랙은 품목당 단위 수가 많을 때 사용되며, 드라이브인은 서로 위에 쌓을 수 없는 팔레트 적재물에 대한 지지를 제공한다. 개별 상자는 팔레트 적재물에서 집어내거나, 선입선출(FIFO) 상자 접근을 허용하도록 설계된 상자 플로우 랙에 보관할 수 있다. 개별 품목 보관을 위해 빈 선반, 보관 서랍, 캐러셀 및 A-프레임을 사용할 수 있다.

 공학 시스템 
공학 시스템은 자재 취급 프로세스를 간소화하고 최적화하도록 설계된 자동화 솔루션이다. 자동 저장 및 검색 시스템(AS/RS)은 스토리지 매체, 운반 메커니즘 및 제어를 다양한 수준의 자동화와 결합하여 제품 및 자재의 빠르고 정확한 무작위 저장을 위한 통합 컴퓨터 제어 스토리지 시스템이다.

 식별 및 제어 장비 
시설 내에서 그리고 시설과 공급업체 및 고객 간에 자재 흐름을 조정하는 데 사용되는 정보를 수집하고 전달하는 데 사용되는 장비. 자재 식별 및 관련 제어는 특수 장비 없이 수동으로 수행할 수 있다.

 같이 보기 

 무인운반차
 자동 저장 및 검색 시스템
 벌크 자재 취급
 캐스터
 드럼 핸들러
 전기 트랙 차량 시스템
 전동 터그
 지게차
 산업용 로봇
 자재 취급
 포장기계
 팔레트
 팔레트 인버터
 팔레트 랙킹
 슬립 시트
 텔레스코픽 핸들러
 창고

 내용주 

 각주 
 Chu, H.K., Egbelu, P.J., and Wu, C.T., 1995, "ADVISOR: A computer-aided material handling equipment selection system", Int. J. Prod. Res., 33(12):3311−3329.
 Kay, M.G., 2012, Material Handling Equipment, Retrieved 2014-10-02.
 Kulwiec, R.A., Ed., 1985, Materials Handling Handbook, 2nd Ed., New York: Wiley.
 Mulcahy, D.E., 1999, Materials Handling Handbook, New York: McGraw-Hill.
 Tompkins, J.A., White, J.A., Bozer, Y.A., and Tanchoco, J.M.A., 2003, Facilities Planning, 3rd Ed., Wiley, Appendix 5.B.

 외부 링크 

 College Industry Council on Material Handling Education (CICMHE)
 European Federation of Materials Handling
 Industrial Truck Association
 Material Handling Equipment Distributors Association
 Material Handling Equipment Taxonomy
 Material Handling Industry

분류:산업기구