최근 정부가 제조업 스마트화를 위해 ‘AI 기반의 산업 지능화’를 본격 추진한다는 방침을 내세우면서, 지능형 공장 구축 및 비즈니스 인텔리전스(BI)에 대한 산업계의 관심이 높아지고 있다. 이런 가운데 한국스마트제조산업협회는 10월 2일 코엑스에서 스마트 제조산업을 위한 인공지능 기반의 산업 지능화 방안을 주제로 ‘AI 팩토리 콘퍼런스 2019’를 개최했다. ■ 정수진 편집장 

제조산업의 빅데이터/AI 활용 방향 모색

이번 콘퍼런스에서는 빅데이터와 AI의 저변을 넓히는 동시에 제조산업에서 활용할 수 있는 사례 및 기술 공유 방안에 대한 논의가 이뤄졌다. 기조연설에서는 ▲AI 팩토리 글로벌 트렌드 ▲국내 대기업 제조 지능화 사례 ▲산업 지능화를 위한 플랫폼 등의 내용이 발표되었다. 이 외에도 클라우드 기반 빅데이터/AI 플랫폼 활용, 철강 및 자동차 분야의 AI 활용사례, AI 기반의 지능형 재해 예방 사례 등 다양한 AI 적용 방안 및 지능형 공장 구현 전략에 대한 발표가 이어졌다.

한국스마트제조산업협회의 회장인 현대중공업 김태환 전무는 개회사에서 “스마트 공장의 최종 목적지는 ‘지능화된 공장 구현’인데, 이를 위해서는 필요한 데이터를 필요한 시점에 확보하고, 빅데이터 분석과 학습을 통해 가치를 만들어내야 한다. 또한 체계적인 데이터 관리와 데이터의 품질 못지 않게 전문 인력과 역량을 확보하는 것도 중요하다”고 전했다.

가치사슬 전반의 스마트화가 필요

마이크로소프트의 윤찬 수석 변호사는 “스마트 공장을 자동차라고 한다면 클라우드와 인공지능은 엔진, 데이터는 연료라고 할 수 있다. 제조 혁신이라는 목적지로 가기 위해서는 공장의 디지털화뿐 아니라 제품 기획, 설계, 생산, 유통, 판매 등 가치가슬 전반의 스마트화가 필요하다”고 짚으면서, 다양한 글로벌 기업의 스마트 혁신 사례를 소개했다. 

커피 업체인 스타벅스는 모바일 기반으로 글로벌 공급망 관리를 혁신하고, 매장의 장비를 IIoT(산업 사물인터넷)로 연결해 원두의 품질과 수온 등 정보를 수집해 고장을 예측하는데 활용했다. 또한, 레시피를 IIoT로 업데이트하고 주문 이력과 재고 상황 등을 파악해 전세계의 회원들이 사용하는 모바일 앱으로 메뉴를 추천한다.

전세계에 40만 개 이상의 협력사를 갖고 있는 자동차 제조사 다임러는 글로벌 구매 관리 시스템으로 비용을 절감하는 한편, 운행 데이터를 수집하고 분석하는데 클라우드 기반의 인공지능을 활용한다. “사이버 보안 역량이 더 높고, 최신의 인공지능 도구를 활용할 수 있다는 점이 다임러가 클라우드를 선택한 이유”라는 것이 윤찬 수석 변호사의 설명이다.

엘리베이터 업체인 티센크루프는 IoT와 디지털 트윈을 활용해 엘리베이터의 기구구조뿐 아니라 조명, 공조, 난방 등 모든 요소를 실시간 모니터링하고, 고장을 사전 예측해 운영 효율을 높였다. 또한 공장의 소음이나 시각 정보 등을 분석해 생산 공정상의 이상을 사전 예측하는 한편, MR(혼합현실) 장비인 홀로렌즈를 활용해 공장 운영 최적화와 고객 경험 개선까지 이루었다.

윤찬 수석 변호사는 데이터 및 인텔리전스를 중심으로 ▲운영 최적화 ▲직원 역량 강화 ▲고객 경험 혁신 ▲제품/서비스 혁신 등에 걸쳐 데이터를 수집/분석하고, 예측과 의사결정에 활용함으로써 혁신을 이루고, 이를 다시 제조 영역에 피드백하는 선순환 구조를 만들어야 한다고 강조했다.

▲ 마이크로소프트 윤찬 수석 변호사

긴 호흡으로 디지털 기술에 접근하라

현대중공업 김태환 전무는 CPS(사이버-물리 시스템)를 도입해 공정의 각 단계별로 데이터를 디지털 기반으로 가시화하고 이를 연결해 더 큰 효과를 발휘하기 위한 현대중공업의 ‘디지털 스레드’ 구현 사례를 소개했다. 

CPS는 현실 세계를 디지털 데이터로 가시화하고, 데이터를 수집/저장/분석해 그 결과를 현실에 피드백한다. 특히 제조 영역의 CPS는 IIoT, 빅데이터, AI(인공지능) 등의 기술뿐 아니라 가상 모델 기술, PLC/MES/ERP 등의 IT 기술, 가상 모델의 실시간 운영 데이터를 동기화하는 운영기술(OT) 등을 적용해, 공장 전체의 실시간 모니터링이나 데이터 수집/분석/제어, 예측 처방 위한 시뮬레이션 등을 할 수 있다. 김태환 전무는 “제조 CPS를 위해서는 필요한 데이터를 사람의 개입 없이 획득하고, 데이터를 기반으로 학습 및 지능화하는 것이 중요하다”고 짚었다.

현대중공업은 강재 절단-용접-공장-물류-도장-조립 등의 공정요소마다 가시화를 위해 IIoT를 도입하고 있으며, 궁극적으로는 이들을 연결해 더 큰 효과를 발휘하는 ‘디지털 스레드’를 추구하고 있다. 또한, 여의도의 2.4배 크기인 조선 야드(yard)의 디지털 트윈을 구축한다는 계획이다. 국내 조선소 가운데 처음으로 무선 데이터 전송을 위한 기업용의 5G 통신망을 구축하고, 건물이나 설비의 문제 탐지를 위한 드론 도입, 공장 전체의 실시간 현황 파악을 위한 AI 서비스 개발 등을 추진 중이다.

김태환 전무는 “데이터로 궁극적인 가치를 만들려면 우선 데이터를 활용하려는 목적을 분명히 하고, 그 목적에 맞는 데이터를 만들어야 한다. 스마트 공장은 AI를 포함해 다양한 기술의 총합이며, 디지털 기술 도입의 성과는 장기적인 관점에서 고민하고 접근해야 한다”고 조언했다.
이와 함께 “AI에 대한 환상을 버릴 것”도 주문했다. 제조 분야에서 AI는 아직 도입되기 시작한 신기술이며, 성숙도를 더욱 높여야 하는 단계에 있다는 것이다. 또한, AI 모델을 만들 수 있는 전문가는 산업 도메인에 대한 지식이 낮기 때문에, 현업에서 빅데이터/AI에 대한 이해를 높이고 AI 전문가가 기술적으로 보완하는 체계가 마련돼야 한다는 것이 김태환 전무의 지적이다.

▲ 한국스마트제조산업협회 회장인 김태환 현대중공업 전무

기술 융복합의 새로운 패러다임 제시

스마트제조혁신센터(SMIC)의 송병훈 센터장은 데이터(Data), 네트워크(Network), 인공지능(AI)이 연결되는 DNA 패러다임을 소개하면서, “제조현장에서 나오는 데이터가 AI의 기반이 되며, 서비스 통합과 공장 자산의 가상 제어 등을 공장 레이어와 연결하고 통합하는 융복합이 필요하다”고 제안했다. 

또한, ▲디지털 트윈 모델 구축 ▲공급/수요자 관점의 협력 모색 ▲중소기업의 참여 확대를 위한 인큐베이팅 ▲데이터의 디지털/분석/업종별 활용을 위한 알고리즘 개발 ▲기술 실증 및 고도화를 위한 테스트베드 운영 ▲산업 인공지능 전문 인력 양성 등 제조 분야의 AI 접목을 위한 스마트제조혁신센터의 활동 내용도 소개했다. 

송병훈 센터장은 인력 양성의 중요성도 강조했다. 제조 현장에서는 산업 인공지능 전문가가 부족하다는 목소리가 높다. 이를 해결하고자 스마트제조혁신센터는 대학교와 협력해 실제 생산 라인의 데이터나 이슈를 기반으로 교육을 진행하는 학기제 커리큘럼을 운영하고 있으며, 이외에도 공급기업 세미나와 기술을 소개하는 엑스포 등 생태계를 확산하는 등의 노력을 진행하고 있다.

▲ 스마트제조혁신센터 송병훈 센터장

기사 상세 내용은 PDF로 제공됩니다.