AI, 설비예방정비, 공정간 연계제어, 로봇 자동화 등 활용

[인더스트리뉴스 박규찬 기자] 스마트팩토리의 활성화로 인해 모든 공정에서 각 설비 및 부품들의 연결성이 중요해지면서 빅데이터, 클라우드 등 수집된 데이터의 효율적인 관리 및 분석에 필요한 인공지능(AI) 기술이 활성화되고 있다. 

스마트팩토리의 궁극적인 목적은 모든 공정의 유무선 네트워크를 통해 연결하는 것으로 이를 효율적으로 관리해 생산성과 효율성을 높이고 비용을 절감하는 데 있는 만큼 성공적인 스마트팩토리를 위해서는 제조 공정에서 발생된 빅데이터를 얼마나 효율적으로 관리하느냐가 관건이다.

스마트팩토리 핵심 요소로 인공지능을 활용한 응용기술들이 중요해지고 있다. [사진=dreamstime]

그 해결책으로 인공지능 기술이 제조분야에서 폭 넓게 활용되면서 주요 글로벌 기업을 중심으로 한 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 우선 인공지능을 활용한 빅데이터 분석은 이미 기존의 통계적 분석방법에 비해 크게 향상시키고 있는 것이 확인됐으며 공정제어 부분에서도 IoT 센서를 통해 수집된 데이터를 분석하는 능력 또한 전문 엔지니어를 능가하고 있다. 

특히 스마트팩토리에서의 대표적인 인공지능 활용 요소는 설비예방정비, 공정간 연계제어, 전문가 공정제어, 로봇 자동화 등을 꼽을 수 있다. 기존에는 설비가 많은 공장의 경우 주요 설비의 고장 시점을 예측하기란 쉽지 않았다. 하지만 최근 IoT 기술의 발달로 센서 역시 발전하면서 진동, 전압, 전류, 압력, 온도 등 다양한 데이터의 모니터링과 분석이 가능해져 이를 인공지능 기술에 적용해 효과적인 예방정비를 할 수 있게 됐다. 

공정간 연계제어에 있어서는 데이터 통합에 성공했다 하더라도 공정간 상호작용에 대한 이해 부족과 상호작용을 분석하기 위한 빅데이터 인프라 및 분석 역량 부족으로 적용 사례는 일부 반도체 기업에 국한됐었다. 그러나 포스코경영연구원에 따르면 IoT 기술 도입과 빅데이터 인프라 발전, 공정 데이터 통합을 위한 OPC-UA 표준이 논의되기 시작하면서 공정간 데이터 통합이 용이해졌다. 아울러 인공지능 분석을 통해 공정간 서로 다른 도메인 지식과 복잡한 통계분석에 의존하지 않고 품질 불량을 더 정확하게 예측하는 것이 가능해졌다. 

아울러 인공지능이 가장 많이 활용될 수 있는 분야로 로봇 자동화를 꼽을 수 있다. 최근 전 세계적으로 고령화, 저출산으로 인한 노동인구의 감소로 제조기업들은 산업용 로봇, 협동 로봇 등 로봇 자동화에 적극적으로 투자를 하고 있으며 세계 로봇 시장 또한 매년 큰 폭으로 성장하고 있다. 

특히 로봇은 인공지능 알고리즘을 적용해 스스로 학습을 통해 최적 작업 방법을 빠르게 습득할 수 있기 때문에 범용성이 큰 폭으로 증가한다. 이에 따라 로봇으로 대체 가능한 작업이 빠르게 증가할 것으로 전망된다.

삼성SDS는 넥스트플랜트, 포스코ICT는 포스프레임, LG CNS는 팩토바, SK C&C는 스키테일 등 국내 대기업들이 스마트팩토리 사업 확대에 나섰다. [사진=dreamstime]

최근 가트너의 최고기술경영자(CIO) 아젠다 조사 결과에 따르면 아태지역에서 2019년 조직에 가장 혁신적인 변화를 가져올 기술로 AI를 꼽았다. 아태지역 CIO의 49%는 이미 인공지능 기술을 도입했거나 단기 도입 계획을 갖고 있는 것으로 나타났다.  

국내 대기업도 스마트팩토리를 차세대 성장동력으로 삼으며 인공지능 등을 활용한 다양한 스마트팩토리 플랫폼을 발표하며 사업 확대에 나섰다. 삼성SDS는 넥스트플랜트, 포스코ICT는 포스프레임, LG CNS는 팩토바, SK C&C는 스키테일 등으로 각 분야별 특화된 플랫폼 및 솔루션을 통해 계열사 위주의 시장에서 일반 기업으로 확대한다는 전략이다. 

이 중 삼성SDS의 넥스플랜트는 AI를 활용해 수만개의 제조설비 및 검사 장비. 물류 시스템 등에 장착된 센서를 통해 하루 평균 수십테라바이트 이상의 빅데이터를 수집, 분석하고 이를 통해 사람의 개입을 최대한 배제하고 스스로 작동하는 공장을 구축한다는 계획이다.

그러나 스마트팩토리에서는 인공지능의 적용 범위가 넓은 만큼 기업들은 가장 큰 가치를 창출할 수 있는 분야를 중심으로 활용하는 것이 중요하다. 특히 중소제조 기업의 경우에는 스마트팩토리 도입시 많은 투자비용이 부담이 될 수 있기 때문에 도입 전 확실한 우선 연결 대상을 설정하고 점차 확대하는 방향으로 나가야 한다. 아울러 각 기업이 보유한 역량 중심으로 접근하기 보다는 투자가치를 우선 고려해야 할 것이다.

[박규찬 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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