스마트 팩토리 | 인공지능

인공지능 및 로봇 확대로 제조업의 무인화가 가속화될 전망입니다. 즉, 스마트팩토리화 되면서 인간이 했던 위험한 업무들이 인공지능 로봇으로 대체될 전망입니다. 실제로 이미 첨단 반도체 생산 라인에는 웨이퍼 이송 로봇 및 자동 반송 시스템이 구축되고 있는 상황입니다.


필자가 엔지니어로 근무했던 반도체 생산 과정을 예로 든다면 반도체 라인은 각종 Gas 및 Chemical 공정이 많기 때문에 무인화가 필요한 산업이라 할 수 있습니다. 예를 들어 CMPChemical Mechanical Polishing 공정만 하더라도 근무자는 방진복을 입어야 하기 때문에 피부 호흡이 어려워 라인에 오래 머무를 수 없기 때문입니다. 반도체 라인에서는 또한 공정 표준화가 중요하기 때문에 사람보다는 인공지능을 활용한 각종 로봇으로의 무인화가 가속화될 것으로 예상됩니다.


각종 인공지능 로봇을 활용하는 또 다른 사례는 자동차 산업입니다. 전기차로 유명한 테슬라의 경우도 화낙의 무인화 로봇을 활용하여 자동차를 생산하고 있습니다. 자동차 라인은 특히 무거운 철제 프레임을 사용하기 때문에 인간이 할 수 없는 영역이 많아지고 있습니다.


스마트 팩토리는 제조 라인의 리소스를 최적화해 사람에 의한 변동요소를 최소화하고 데이터에 기반한 의사결정이 실시간 이행되는 제도 방식이라고 할 수 있습니다. 이로 인해 제품 수율 향상으로 생산성이 높아지며 주문을 감안한 생산으로 재고비용을 축소시킬 수 있습니다. 또한 리스크 최소화로 손실을 줄일 수 있는 장점을 갖고 있는 기술입니다.


스마트 팩토리, 독일 아디다스 사례

독일 아디다스는 지금 로봇 혁명을 진행하고 있습니다. 23년 만에 독일에 다시 신발공장을 건설했는데요. 이름하여 무인공장인 스피드 팩토리입니다. 아디다스는 그동안 인건비 부담 때문에 중국이나 동남아시아에서 신발을 생산해 왔습니다. 하지만 최근 독일에 건립한 스피드 팩토리는 100% 로봇 자동화 공정으로 인건비 부담이 없는 상황입니다. 즉, 기존 공장이었다면 600명이 매달려야 생산할 수 있는 연간 50만 켤레의 운동화를 10명이 생산하게 됩니다.


아디다스가 명명한 스피드 팩토리는 스마트 팩토리 일종으로 전 생산 공정을 로봇으로 처리하는 공장입니다. 그런데 아디다스는 왜 로봇 생산 시스템을 활용한 스마트 팩토리아디다스는 스피드 팩토리를 자국 내 도입하려는 걸까요?


우선, 이는 독일의 4차 산업혁명과 관련이 있습니다. 즉, 스마트 팩토리로 제품을 독일에서 생산하면 중국이나 동남아에서 생산하는 신발과 비용 측면에서 큰 차이가 없기 때문입니다. 아마도 향후에는 독일에서 생산하는 제품 비용이 더 낮을 수도 있습니다.


아디다스가 로봇 공정을 활용한 스마트 팩토리를 구축하려는 두 번째 이유는 로봇 생산이 맞춤형 신발 제작이 가능하기 때문입니다. 기존에는 비슷한 사이즈로 대량생산하여 사람들이 조금 맞지 않아도 사이즈별로 찾아서 신발을 신었습니다. 하지만 로봇의 도움을 받아 개인 맞춤형 신발을 좀 더 빠른 속도로 생산할 수 있다면 소비자들은 해당 제품에 열광하겠지요. 사람마다 발 사이즈가 다르기 때문에 해당 수요는 증가할 것으로 보여집니다. 즉, 이제는 대량생산에 따른 공급과잉으로 기존 수요보다는 특화된 수요를 찾아야 하기 때문입니다.


스마트 팩토리, GE Predix 사례

스마트 팩토리의 대표적인 사례로는 GE 프레딕스가 있습니다. GE의 프레딕스™ 플랫폼은 GE의 스마트 팩토리를 위한 소프트웨어 플랫폼입니다. 이 플랫폼에 다양한 산업 현장과 기계들을 적용하고 축적된 데이터를 실제 활용될 수 있게 되는 것이지요. GE는 자사가 판매하고 있는 항공기 엔진이나 철도, 선박 제품에 센서를 부착하여 발생하는 데이터를 분석하여 기계의 고장을 미리 예측하고, 예측을 통해 보다 나은 효율을 찾도록 돕는 스마트 팩토리 개념을 구축한 기술입니다. 즉, 이름도 Predict이라는 단어에서 따온 Predix프레딕스로 명명 했습니다. 프레딕스™는 기계에 장착된 센서를 통해 데이터를 수집하고, 이렇게 모은 데이터를 클라우드에 저장해서 분석하는 모든 과정을 가능하게 하는 통합 솔루션이라고 할 수 있습니다. GE는 전 세계에 400개 이상의 제조시설이 있는데, 매일 1조 달러 규모의 산업자산에 장착된 1천만 개의 센서에서 발생하는 5천만 개 이상의 데이터 요소를 모니터링하고 분석하고 있습니다.


GE는 프레딕스 클라우드를 통해 오랜 시간에 걸쳐 축적한 정보기술과 운영기술의 전문 지식을 통합 관리하고 있는 것입니다. GE의 프레딕스 클라우드는 기업의 산업자산들을 연결하여, 기계/설비에서 발생되는 데이터를 수집·분석하고, 보안 및 컴플라이언스 영역에서도 최고 수준의 첨단 기능을 제공하고 있습니다. 또한 통신사업자와의 파트너십을 통해 센서, 게이트웨이, 소프트웨어 등 시스템 자원을 최적화 하는 기능도 제공합니다.


GE의 프레딕스의 특징으로는 다양한 데이터를 빠른 속도로 처리하며, 뛰어난 보안 프로토콜이 포함되어 있습니다. 또한 산업 데이터를 위한 확장성을 높일 수 있으며 60개 이상의 영역에서 글로벌 네트워크와 뛰어난 전문성을 결합하여, 국가별 규제를 통합적으로 대응할 수 있는 장점을 갖고 있습니다.


4차 산업혁명, 미래를 바꿀 인공지능 로봇

작가 | 이세철

출판 | 정보문화사

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