증강 현실 도입을 두려워하지 말자!

증강 현실의 많은 장점 가운데 하나는 정보가 필요한 때에 필요한 곳에서 정확하게 사용할 수 있다는 점이다. 그럼에도 불구하고 생산과 물류 분야에서 이 기술의 도입을 주저하고 있다. 이제 상황을 변화시켜야 한다.

다니엘 뢸트겐(Daniel Röltgen): 프라운호퍼-IEM의 Across 프로젝트 매니저,

프랑크 페터 쉬펠바인(Frank-Peter Schiefelbein): Siemens AG에서 Glass@Service 프로젝트 매니저

경쟁업체들보다 새로운 기술을 빠르게 채택하는 회사가 결정적인 경쟁 우위를 확보할 수 있다. 그런데 증강 현실(AR)에서 이른바 퍼스트 무버(First Mover)에 속하는 경우, 다음과 같은 수많은 문제에 직면할 수 있다.

데이터 글래스를 사용하는 경우, 어떤 법률적 측면 및 건강 상 측면을 고려해야 하는가?

AR의 사용을 통해 정말로 이익을 보려면 회사의 IT 인프라가 어느 정도로 개발되어야 하는가?

AR 장치와 AR 소프트웨어를 회사의 필요에 맞게 어떻게 조정할 수 있는가?

독일 연방경제에너지부의 후원을 받은 기술 프로그램 Smart Service World에 속한 두 프로젝트 Across와 „Glass@Service“가 이러한 질문에 답변을 제공할 수 있다.

산업 요건에 맞는 AR 글래스

증강 현실을 통한 조립 설명: Across 어플리케이션은 이런 도면을 조립자의 시야에 직접 보여준다.

데이터 글래스는 소비자 분야와 게임 분야에서 유래했다는 점을 주목해야 한다. 왜냐하면 이 데이터 글래스는 산업 분야의 높은 요건을 충족하지 못하는 경우가 많기 때문이다. 산업 분야에서 직원들은 자신의 활동에서 방해를 받지 않고 장시간 편안하게 건강을 해치지 않고 착용할 수 있는, 산업 현장을 위한 견고한 하드웨어를 필요로 한다. 특히 산업 안전과 데이터 보호의 모든 규정을 준수해야 한다는 점도 보장되어야 한다. 협업 프로젝트 Glass@Service는 이 모든 것을 수행할 뿐만 아니라 제스처와 눈 제어를 통해 새로운 형태의 상호 작용이 가능한 데이터 글래스를 개발하였다.

             이 글래스는 아이 트래킹 카메라와 장면 카메라 그리고 제스처 인식을 위한 3차원 카메라를 장착하여 기술적으로 구현되었다. 또한 이 AR 글래스는 뷰파인더 렌즈를 갖고 있어, 사용자들은 이 뷰파인더 렌즈를 통해 주변을 항상 볼 수 있다. 디지털 정보는 편향 렌즈를 이용하여 사용자의 시야 범위에 직접 나타나고, 이를 통해 실제 세계와 가상 세계가 이상적인 방식으로 보완하게 된다. 이는 교육에 이용할 뿐만 아니라 복잡한 기계와 시스템의 작동과 유지 보수에도 유용한다. 이 글래스에 설명과 지침을 가상 문서로 직접 재생할 수 있다. 직원들은 기계 또는 시스템을 바로 눈앞에 두고 모든 컴포넌트 위로 정보를 가지고 오거나, 올바른 베어링 위치를 제어하기 위한 설명을 보고 들을 수 있다. 또 필요한 경우에 예비 부품을 주문하거나 필요한 라벨을 인쇄하기 위해 가상 버튼을 이용할 수도 있다.

             글래스는 Siemens 공장 두 곳에서 테스트하였다. 퓌르스의 생산 공장에서는 커미셔닝을 통해 처리 시간을 단축하고 오류율을 낮추는 것이 관건이었다. 암베르크의 전자장치 공장에서도 생산성과 작업 품질을 개선해야 했다. 암베르크 공장에서는 회로 기판 기계에 부품을 보충하기 위해 이 시스템을 사용하였다. 암베르크의 직원들은 글래스 외에 새로운 주문을 알려주는 스마트 워치도 지급받았다. 자동 기계에는 교체할 부품 롤러가 AR을 통해 시각화되고 이동식 블루투스 바코드 스캐너를 통해 확인할 수 있다. 이 시스템을 사용하여 두 사례에서 오류를 줄이고 생산성을 높일 수 있었다.

전문 지식이 필요 없는 개별 AR 어플리케이션

Across 증강 현실 어플리케이션은 어셈블리 조립 시 많은 도움을 줄 수 있다.

각 회사들은 개별적 특수성이 있어 새로운 기술은 현장의 필요와 여건에 맞게 개별적으로 조정해야 한다. 이러한 개발 작업은 대체적으로 인력 집약적이기 때문에 중소기업에서는 이에 대한 역량이 충분하지 않다. 이러한 장애를 제거하기 위해 Across(AR 기반 제품-서비스-시스템) 프로젝트는 전문 지식 없이도 AR 어플리케이션을 개별적으로 개발할 수 있게 하는 플랫폼을 만들었다. 오픈 라이브러리에는 원하는 AR 어플리케이션 구성 요소를 조합할 수 있는 소프트웨어 모듈이 준비되어 있다. 이 모듈에 대한 청사진으로 프로젝트에서 개발한 기준 아키텍처가 이용된다. 이 기준 아키텍처는 모듈과 인터페이스의 기본 구조를 정의한다. 그뿐만 아니라 이 플랫폼은 라이프 사이클을 제공하기 때문에, AR 어플리케이션을 사용하기 위한 다른 소프트웨어가 필요 없다. 증강 현실 모듈과 회사에서 사용하는 IT 인프라 간의 데이터 교환은 MQTT 프로토콜을 통해 이루어지며, 이 프로토콜은 사물 인터넷의 개발 표준 프로토콜로 확립되어 있다.

이 플랫폼은 CTP(Computer To Plate)를 위한 기계 정비를 위한 AR 어플리케이션 개발에서 테스트할 수 있다. 따라서 결함이 있는 기계를 AR 글래스를 이용하여 직접 수리할 수 있다(박스의 텍스트 참조).

개인 정보 이용을 항상 점검한다

„Glass@Service“ 프로젝트 범위에서 AR 기술 이용의 법률적 근거를 점검하였다. 그에 따르면 수집한 데이터를 사업용으로 사용하는 한 일반적으로 AR 글래스 사용을 반대하는 것은 없다. AR 기술 데이터 사용에 대한 직원의 별도 동의는 예외적인 경우에만 얻어야 하고, 회사 규약을 통해 규제할 수 있다. 하지만 개인 정보보호 규정(DSGVO)은 직원 데이터의 불특정 수집을 명시적으로 금한다. DSGVO를 준수하려면, AR 시스템을 도입하기 전에 개인 정보를 익명화 또는 가명화할 수 있는지 항상 확인해야 한다.

새로운 기술은 직원들도 수용하는 경우에만 회사로 들어올 수 있다. 따라서 “Glass @ Service”는 AR 글래스를 개발하기 전에도 기준 카탈로그를 제시하여 사용자의 실용적인 관점에서 응용 프로그램이 올바르게 설계되도록 보장할 수 있다. 예를 들어, 편안함과 인체 공학은 핵심 가치이다. 따라서 AR 글래스 개발 과정에서 무게와 안경을 얼마나 오래 착용해야 하는지에 대한 문제도 고려해야 한다. 이러한 이유로 Glass @ Service는 AR 글래스의 일부를 띠로 바꾸고 머리 부분의 복사열을 줄이도록 설계하였다.

AR 도입은 디지털화 수준에 좌우된다

AR 시스템은 제공되는 정보를 적절한 형식으로 사용하는 경우에만 프로세스 최적화 가능성을 활용할 수 있다. 지침과 문서가 디지털 텍스트 형식으로 제공되는 것만으로 충분하지 않다. 교육과 운영 또는 유지 보수를 위한 시스템은 정보가 간결하고 3차원 방식으로 제시될 경우 진정한 부가 가치를 가져온다.

이러한 형식의 그래픽을 개발하면 빠르게 이익을 얻을 수 있다. 예를 들어, Across에서는 증강 현실 애플리케이션용 기계 유지 보수에 대한 숙련된 직원의 내재적 지식을 디지털화하였다. 이렇게 생성된 오류 트리는 이제 위치에 관계없이 사용할 수 있고, 새로운 비즈니스 모델에도 사용할 수 있다.

MM 실무 투입

 

조립 및 유지보수에서 증강 현실

Ariane Group은 Ariane 6 발사 차량의 어셈블리 예시로 AR 글래스를 사용한 조립 작업 지원을 테스트하였다. 무엇보다 비좁은 작업 환경이 AR을 통한 지원이 매우 분명해지는 사례이다. 조립을 담당하는 작업자는 이제 추가적인 작업 문서가 필요 없다. 대신 수행해야 할 작업 단계에 대한 모든 정보와 지시 사항이 직접 시야에 나타나거나 모바일 장치에 이미지로 나타난다.

반면, 제지 산업의 제조업체인 Krause-Biagosch는 오류 검색과 수정에 AR 글래스를 사용하였다. 기계에 결함이 있는 경우 데이터 글래스를 사용하여 작업자의 시야에 유지 보수 지침이 단계별로 표시된다. 고장이 발생하면 수리를 독립적으로 수행할 수 있어, 서비스 기술자가 직접 달려갈 필요가 없다.