“스마트 팩토리 기술, 인공지능으로 데이터 분석 후 공정 최적화”

4차 산업혁명 시대 흐름에 따라 제조업에도 ‘스마트화’ 바람이 불고 있다. 최근 주목받고 있는 ‘스마트 팩토리(Smart Factory)’는 인공지능(AI), 빅데이터(Big data), 사물인터넷(IoT), 클라우드(Cloud) 등 다양한 ICT(Information and Communication Technologies) 기술을 바탕으로 새로운 생산 체계를 확립해가며 ‘스마트 제조(Smart Manufacture)’ 시대를 열고 있다.

이달 20일 한국통신학회가 주관한 ‘인공지능 프론티어스 써밋(AI FRONTIERS SUMMIT)’에서는 제주대 김도현 교수가 ‘4차 산업혁명 시대, AI 기반의 Smart Factory 기술’을 주제로 온라인 발표를 진행했다.

김 교수는 “스마트 제조는 제품 기획부터 설계, 생산, 제품의 사용, 유지 보수 혹은 애프터서비스, 단종 단계까지 제품의 전 생애 주기를 수평적으로 통합해 지능화한 것”이라며 스마트 제조의 목적은 제조 효율을 극대화해 맞춤형 제품을 대량 생산하는 것이라고 설명했다.

스마트 제조를 통해 품질 향상, 적기 생산, 소비자 맞춤형 제품 설계 및 제조, 적정 재고 관리, 에너지 소비 효율화 등이 가능하다고 밝힌 김 교수는 스마트 제조의 한 부분으로 스마트 팩토리를 언급했다.

김 교수는 “스마트 팩토리는 제조의 모든 단계가 자동화·정보화되고 가치사슬 전체가 하나의 공장처럼 연동돼, 자율적으로 최적의 솔루션을 제안하는 가상 물리 생산 시스템(Cyber Physical Production System, CPPS)을 의미한다”고 말했다.

그에 따르면, 스마트 팩토리는 소비자의 제품에 대한 요구를 실시간으로 제품 설계 및 생산 공정에 반영해 다품종 제품을 생산하는 유연한 생산체계를 지향한다. 기존의 자동화 공장이 대량생산에 초점을 맞췄다면, 스마트 팩토리는 지능화된 ‘맞춤형’ 대량생산이 목적이다.

또한, 스마트 팩토리 기술은 기계의 상태를 모니터링하고 관리하는 것에서 그치지 않고, 인공지능으로 데이터를 분석해 작업을 최적화하는 방향으로 나아가고 있다.

글로벌 기업이 스마트 팩토리에 적용한 클라우드 기반 개방형 IoT 플랫폼 등의 사례를 보면, 기계나 플랜트 등의 센서에서 수집된 데이터는 딥러닝 기반 인공지능 분석을 거쳐 산업현장의 설비 및 공정을 개선하는데 활용된다.

김 교수는 “스마트 팩토리의 핵심인 셀프 최적화에 대한 연구가 활발해지면, 미래에는 수백 대의 기계가 연결돼 자율적으로 움직이는 스마트 팩토리가 구현될 것”이라고 전망했다.