[ET단상]물리적 AI가 자율제조공장 실현한다

4차 산업혁명이 드디어 실체를 드러냈다. 2016년 다보스포럼에서 클라우스 슈밥 회장이 말한 인더스트리 4.0은 '사물인터넷(IoT), 빅데이터, 인공지능(AI), 로봇 등과 같은 첨단기술이 기술·영역 간 융복합, 제조와 정보통신기술(ICT) 간 융복합하는 형태로 발전함으로써 사회, 산업, 경제, 문화 등의 패러다임 변혁'을 가져온다고 했다.

그렇지만 한동안 실체를 보지 못한 전문가들은 허구에 불과하다고 혹평했다. 최근에는 세계 기술 패러다임을 볼 때 AI라는 거대한 파도가 전 산업을 집어삼키고 있다. 이제 모든 산업에서 AI를 활용한 사업모델 개발과 운영방식의 전환이 일어나고 있다.

트럼프 대통령의 관세전쟁 촉발로 인해 세계는 협력에서 경쟁 관계로 재편돼 탈세계화의 경제구조로 급속히 이전하고 있다. 이는 산업경제의 근간을 이루는 제조업에도 근본적 변화를 요구한다. 제조자동화에서 자율제조화로 기술경쟁이 격화하는 것이다.

이제 제조업계에는 AI 기반 물리적 AI를 활용한 자율제조로의 대전환이 일어나고 있다. 테슬라의 휴머노이드 로봇 '옵티머스'와 엔비디아의 물리적 AI 플랫폼 '코스모스'는 자율제조공장의 꿈에 한 발 더 가까이 다가갈 수 있게 했다. 제조기업은 자율제조공장을 통해 인간으로부터 해방된 제조 시대를 열고 있다.

지금까지의 제조는 인간을 중심으로 하는 제조활동을 당연시 여겼지만, 단순 반복적인 일을 로봇을 통해 수행하게 함으로써 경제적 가치를 더욱 극대화해 나가고 있다. 이는 제조공장의 효율성과 기업 경쟁력을 높이는 핵심요소다.

우리나라가 제조효율을 극대화하고 최적화하는데 스마트공장은 없어서는 안 되는 새로운 제조방식이다. 탈세계화 시대에서 스마트공장의 최고 단계인 자율제조공장이야 말로 우리 제조기업의 지속가능성을 확보할 유일한 길이다.

자율제조공장의 핵심요소는 AI 기반 생산최적화, 디지털 트윈, 로봇자동화, IoT 및 엣지컴퓨팅, 자율물류시스템, 블록체인 기반 공급망 관리 등이다. AI 기반 생산최적화를 위해 AI 머신러닝 알고리즘을 활용하고 제조·품질·공정데이터의 실시간 분석과 예측을 통해 최적 상태의 생산운영관리를 한다. 디지털 트윈은 실제 공장의 실시간 모니터링과 시뮬레이션을 통한 공정 최적화를 구현한다.

산업용 로봇과 협동로봇을 활용한 무인 제조시스템은 제조의 정확성과 생산성을 극적으로 높일 수 있다. IoT 센서와 엣지 컴퓨팅 기술은 물리적 공장에서 일어나는 각종 데이터의 처리속도를 향상시켜 의사결정자에게 신속한 정보를 제공한다.

무인 운반로봇을 활용한 자율물류시스템과 블록체인 기반 공급망 관리는 기업의 가치흐름(Value Stream)을 보다 효과적으로 운영할 수 있도록 하는 기반이다. 이처럼 자율제조공장은 제조기업의 근본적 경쟁력인 생산성향상, 비용절감, 유연생산체계, 품질향상과 더불어 로봇과 자동화 시스템을 통해 작업자의 위험을 최소화한다.

자율제조공장은 제조기업의 미래다. 우리 제조업은 일반자산에서 전략자산, 인력에서 기술 중심의 제조로 바뀌어야 한다. 단순히 시간과 양으로 생산성을 따지는 시대는 막을 내렸다. 이제 고객에게 얼마나 높은 가치를 제공하는지가 생산성의 척도다.

자율제조공장은 가치 중심적인 생산성을 극대화하기 위한 최적의 공장이다. 대한민국 제조업이 생존할 수 있는 유일한 길은 자율제조공장으로 가치생산성을 극대화해 지속가능성을 확보하는 것이다.

4차 산업혁명의 기술, 특히 AI를 통한 자율제조공장이 제조업의 미래를 이끌 것이다. 기업은 자율제조공장으로 경쟁력을 강화하고, 보다 효율적인 제조 방안을 모색해야 한다. 이러한 노력은 궁극적으로 경제적 성과로 이어질 것이다.

제조기업이 자율제조공장에 사활을 걸어야 할 때다.

정태용 넥사 대표 ceo@nexabg.com