공장장으로 취업한 AI, 제조 생산성을 높이다

인공지능(AI)이 제조공장의 ‘스마트 공장장’으로 취업했다. 사람을 도와 공장 시설을 관리하고 생산 제품 불량 여부를 감시한다.

8일 서울 코엑스에서 개막한 제조산업 전시회 ‘스마트팩토리·오토메이션월드 2023’에서는 제조 현장의 생산 효율을 높일 수 있는 전략 중 하나로 AI 기술이 소개됐다. 이날 전시회에 참석한 장영진 산업통상자원부 1차관은 “산업부는 글로벌 경기둔화에 대응하기 위해 최우선으로 수출 및 투자 촉진에 총력을 기울일 것”이라면서 “중장기적 관점에서 우리 산업의 근본적 혁신을 위해 산업 전반에 AI 활용을 가속화해야 한다”고 말했다.

실제로 AI는 노동력과 근무시간 감소, 원가 상승 등으로 인해 위기를 맞이하고 있는 제조 현장의 문제를 근본적으로 풀 수 있는 기술로 꼽힌다. 사람을 보조해 공장 설비 고장 여부를 예측하고 문제가 있는 제품을 찾아 생산 효율을 높일 수 있어서다. 전시회에 방문해 실제 산업 현장에 사용되고 있는 AI 기술을 알아봤다. 

◇공장 설비 AI가 진단·관리… 공정 다운타임 막아 운영 효율 높여

현재 공장의 생산성을 높일 수 있는 대표 AI 기술은 예지보전이다. 장비가 가동하면서 발생하는 소음과 진동, 전류 등을 데이터 기반으로 분석해 이상징후를 실시간으로 확인, 관리자에게 알려주는 기술이다. 실시간으로 장비 상태를 확인하고 이상 여부 등을 예측할 수 있어 장비 고장으로 인해 공장이 멈춰서는 사태를 사전에 방지할 수 있다.

국내에서 발전소와 공장에 예지보전 기술을 제공하는 ‘원프레딕트’는 이번 전시회에서 공장에서 많이 사용되는 모터의 이상 여부를 감지하는 ‘가디원 모터’를 선보였다. 모터 설비의 전류 데이터를 알고리즘으로 분석해 전기적, 기계적 결함 등을 종합 진단하는 솔루션이다. 기존에 사람이 공장에 설치된 모터들을 주기적으로 점검하던 일을 대신해 실시간으로 모터 이상 여부를 감시한다. 모터 내에 고리형 센서를 탑재해 데이터를 취합하고 이를 실시간으로 AI로 분석하는 방식이다. 사람이 하던 방식보다 시간과 비용 효율이 높고, 갑작스러운 모터 고장 문제 등도 방지할 수 있다. 

▲ 원프레딕트의 가디원 모터는 고리형 센서(빨간색네모)를 장착하기만 하면 돼 설치가 쉬운 편이다.

원프레딕트 관계자는 “모터의 경우 지하나 수중에 설치된 경우가 많아 작업자가 일일이 점검하기 어렵다고 평가된다”며 “가디원 모터는 걸이형 센서를 탑재하기만 하면 전류 데이터를 취합할 수 있어 설치가 간단하고 사용도 쉬워 1000대 이상 모터도 손쉽게 관리할 수 있다”고 설명했다. 이어 “산업군별로 솔루션 도입 효과를 조사한 결과 평균 최대 투자대비효과(ROI)를 달성한 것으로 집계됐다”고 밝혔다.

원프레딕트는 사용자 편의성을 고려해 해당 기술을 클라우드로도 제공하고 있다. 아마존웹서비스(AWS)를 통해 고객이 설치한 모터의 데이터를 실시간으로 공유한다. 고객사 모터에 문제가 발생했을 때 원프레딕트에서 해당 문제 내용을 실시간으로 확인하기 위해서다. 회사 관계자는 “고객사가 문제가 생겼을 때 이를 전화나 메일 등으로 문의하는 시간도 제조 현장에선 큰 비용 낭비”라며 “문제가 발생하면 실시간으로 지원하기 위해 클라우드로 서비스를 제공하고 있다”고 설명했다.

◇불량률 검출하는 비전 AI, 구축 쉬워진다

생산한 제품의 품질을 검사하는 AI 기술도 소개됐다. AI의 눈이라 불리는 비전 AI다. 생산한 제품에 문제가 있을 경우 이를 AI가 탐지해 불량 여부를 알려준다. 생산되어 나오는 제품을 카메라로 촬영한 데이터를 AI가 분석해 알리는 방식이다. CJ올리브네트웍스는 전시회에서 비전 AI로 제품 이상 여부를 판독하는 기술을 실제로 선보였다. 공항에서 소지품 검사를 하듯 생산 레일을 따라 나오는 제품을 영상으로 촬영해 실시간으로 제품 불량 여부를 판독했다. CJ올리브네트웍스 관계자는 “그동안 많은 이미지를 수집하고 오류가 발생하는 카테고리 등을 분석해 검사 오류 선별력을 강화했다”며 “우리 솔루션은 실제 제조 현장에 적용돼 품질 관리비용 절감과 고객 불만 발생 예방 등에 기여하고 있다”고 말했다.

머신비전 전문 기업 ‘라온피플’은 여기서 더 나아가 고객사가 비전 AI 기술을 쉽게 도입할 수 있는 ‘오토파람(AutoParam)’ 기술을 선보였다. 고객사가 불량 여부를 탐지하는 비전 AI 기술을 자신의 제품에 맞춰 탑재할 때 쉽게 적용할 수 있도록 지원하는 기술이다. 일반적으로 고객사가 비전 AI 기술을 탑재할 때 보유하고 있는 데이터를 해상도, 색 등을 미세 조정해 올려놓아야 하는데 이 과정을 자동으로 처리한다. 그만큼 AI 모델을 쉽고 빠르게 구축할 수 있다.

윤기욱 라온피플 최고기술책임자(CTO)는 “일반적으로 사용되고 있는 많은 플랫폼은 세분화해 조정할 수 있지만 이 과정은 쉽지 않다”며 “우리는 사용자가 이 과정을 쉽게 진행할 수 있게 하기 위해 오토파람 기술을 새로 개발했다”고 밝혔다. 이어 “비전 AI가 생산성 향상에 기여할 수 있는 건 이미 많은 기업이 알고 있지만, 이를 적용하기 어려워 사용하지 못하는 기업이 많았다”며 “제조현장의 AI 진입장벽을 낮추기 위한 기술을 계속 선보이겠다”고 말했다.

한편, 이번 전시회는 첨단과 한국산업지능화협회, 코엑스의 공동 주최로 열렸다. AI뿐 아니라 공장 자동화 부품, 빅데이터, 사물인터넷(IoT), 로봇 등 제조 혁신을 이끄는 국내외 500여 개 기업이 2000 부스 규모로 참여했다. 8일부터 10일까지 사흘간 코엑스 전관에서 진행된다. 

디지틀조선일보 김동원기자