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AR 통해 제조현장의 디지털 트랜스포메이션 가능해진다
사용자가 눈으로 보는 현실세계와 부가정보를 갖는 가상세계를 합쳐 하나의 영상으로 보여주는 가상현실의 한 종류인 증강현실이 스마트팩토리의 중요한 기술로 자리매김하고 있다.

직관적인 시각화 정보 제공으로 생산성 향상

[인더스트리뉴스 박관희 기자] 뉴미디어로 평가받는 증강현실(AR : Augmented Reality, 이하 AR)은 제조 현황의 실시간 확인을 가능케 한다. 설비 라인의 제조 데이터를 확인하는 것은 물론, 스마트폰과 태블릿 기기 등에서 확인도 가능하다. 설비 간 데이터 전송은 IoT 기술을 통해 이뤄진다.

인식대상 오브젝트에는 사물과 사람, 이미지와 텍스트, 공간 등이 포함된다. 최근 AR의 적용은 PC와 임베디드, 그리고 구글 글라스 등 스마트 글라스와 홀로렌즈, 웨어러블 디바이스와 차세대 기기, 휴대폰 등에 널리 적용되고 있다.

AR 기술이 제조 현황의 주요 데이터를 실시간 확인할 수 있게 하고 생산성을 높이고 있다. [사진=[dreamstime]

GE리포트에 따르면 GE리뉴어블에너지(Renewable Energy) 공장에서 풍력발전용 터빈을 조립하는 작업자들은 스마트 글라스를 착용한다. 이 스마트 글라스에는 업스킬(Upskill)이라는 기업의 웨어러블 기기용 전용 소프트웨어가 탑재되어 있다.

기존 공장 기술자들은 작업을 중단하고 매뉴얼을 살펴보거나, 전문가에게 연락해 부품의 조립작업 상태를 확인받아야 했지만 업스킬의 스카이라이트 플랫폼 기반 스마트 글라스 덕분에 작업을 중단하지 않고, 손쉽게 디지털 매뉴얼을 눈앞에 불러 볼 수 있게 됐다. 리포트는 연구결과를 인용, 스마트 글라스를 처음 착용하고 작업하는 경우에 표준 작업 방법에 비해 생산성이 34% 개선되었다고 밝혔다.

스마트 매뉴팩처링 AR·VR 기술을 기반으로 제조 공정을 혁신하고 있는 버넥트 하태진 대표는 지난 서울 국제 스마트팩토리 컨퍼런스&엑스포에서 “VR 설비 시뮬레이션은 시공간적인 제약 없이 설비의 구동과정을 가상으로 재현하고 분석하는데 활용할 수 있다”고 소개했다.

IIoT 플랫폼과 증강현실 기술의 연동은 작업자에게 직관적인 시각화 정보를 제공한다. 자동화 설비 상태 모니터링과 협업로봇 연동 모니터링 시스템, 데모공장 정보 시각화 시스템을 통해 가능하다. 실제 제조 공정 간에는 어떤 부품을 활용해 작업의 효율을 높일 수 있는지, 또 바코드 시스템을 대신해 AR로 확인이 가능하다.

실제 AR 구동 과정은 학습과 인식, 추적과 정합의 순으로 이뤄진다. 버넥트에 따르면 이미지 특징을 획득 후 매칭이 이뤄지고, 오브젝트의 트래킹을 통해 정합의 과정을 겪는다. 인식은 원거리일 경우 형태와 색상 정보를 통해 대상물의 종류를 알 수 있고, 근거리일 경우에는 고유정보 인식을 통해 대상물의 정확한 식별이 가능하다. 추적의 과정은 외부 추적의 경우 공간에 트래킹 기기를 설치하고, 내부 트래킹은 모바일 기기 내부의 센서를 사용한다. 또 실세계와 가상현실의 카메라 움직임을 동일하게 하는 정합은 현실세계와 대응되는 가상 좌표계를 설정하고 초점거리와 외곡 등의 렌즈 특성을 동일하게 하는 등 보정을 통해 가능하다.

AR은 생산설비의 작동방법과 설비 AS 이력, 실시간 생산설비 실적 현황, 불량률과 수율에 이르는 생산설비에서 품질관리와 제품관리, 인사관리 영역 모두에 적용이 가능하다. [사진=dreamstime]

웨어러블 디바이스를 통한 공장 안의 내비게이션 역할을 하고, 현장 안내를 통해 기존 물류 담당자가 픽업리스트를 출력해 체크하며 물품 픽업도 가능해졌다. 웨어러블 기기에 픽업 리스트와 이동 경로 정보가 표시되고, 이는 웨어러블 디바이스에 작업 메뉴 표시가 가능하기 때문이다.

제조 현장에 AR 기술을 적용하고 있는 기업 관계자는 “실제 확장성은 MES/ERP와 연동이 가능하다는 점이다”고 밝히면서, “생산설비의 작동방법과 설비 AS 이력, 실시간 생산설비 실적 현황, 불량률과 수율에 이르는 생산설비에서 품질관리와 제품관리, 인사관리 영역 모두에 증강현실 적용이 가능하기 때문이다”고 밝혔다.

관계자는 AR 기술이 스마트팩토리에 도입되면서 효율적 작업공정관리가 가능해졌다고 소개했다. 또 정확하고 빠른 응급대응 능력이 향상됐다고 밝혔다. 현장에서 실시간 재고 모니터링을 통한 로스관리와 인적자원 관리가 이뤄지면서 실재고와 전산재고의 통합이 가능해졌고, 이를 통해 효율성은 증대되고 현장 작업 능률도 향상됐다는 것이다.

업계 관계자는 “AI에 이어 AR 등 4차 산업혁명 주요 기술들이 속속 스마트팩토리에 도입돼 기계가 스스로 제조 현장의 생산성과 효율을 높일 날이 멀지 않았다”면서, “국내 제조 현장 역시 해외 선도 기업들의 스마트팩토리 솔루션과 기술 도입 사례를 면밀히 분석해 빠른 추격자, 또는 스마트팩토리 과정에서 선도할 수 있는 기술 개발이 요구되는 시점이다”고 밝혔다.

[박관희 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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