자동화의 새로운 시대를 여는 인공지능

인공 지능과 머신 러닝은 적어도 이론상으로 이미 수년 동안 산업 생산의 일부로 적용되어 왔다. 인공 지능 기반 자동화 솔루션이 향후 중요한 주제가 될 것이라는 것은 부인할 수 없는 사실이다. 이제 관건은 인공 지능의 잠재력이 얼마나 빨리 제조 회사의 이익을 위해 활용할 수 있는가?라는 것이다.

사비엔 바그너 (Sabine Wagner, automatica PR Manager)

핵심 내용

  • 인공지능과 머신러닝은 산업 생산의 필수
  • AI 기반 자동화 솔루션은 미래 혁신의 원동력

SIEMENS와 Longitude Research의 설문 조사에 의하면 절반 이상의 비즈니스 리더들은 향후 5년 이내에 인공 지능이 산업 플랜트와 기계 그리고 주요 인프라를 제어하고 관리하게 될 것으로 예상했다. 이를 위해 생산 프로세스와 관련된 모든 부품 간의 디지털 연결이 기본 전제가 되어야 한다. 이러한 전제가 해결되면 관련 시스템 사이에 자율적인 데이터 교환이 보장되고 스마트 생산의 기반이 구축된다. VDMA Robotics + Automation Association의 Patrick Schwarzkopf 전무 이사는 “향후 몇 년 이내에 대규모 디지털 네트워크가 구현될 것입니다. 이를 통해 모든 부품이 서로 데이터를 교환하고 자체적으로 최적화하여 지능적으로 작동할 수 있습니다.”라고 강조하였다.

대부분의 생산 시설에서 아직 포괄적인 디지털 네트워킹이 구현하지 않았지만, 독립형 인공 지능 솔루션을 적용하는 것에는 무리가 없다. 이에 머신 비전이 스마트 생산 프로세스를 위한 길을 닦고 있다. 첨단 이미징 기술이 어떻게 작동하는지 보여주기 위한 실례가 있다. 2023년부터 ABB 다중 스펙트럼 이미징 시스템을 장착한 10개의 위성이 지구를 공전하면서 지구의 생태계를 기록할 예정이다. 이 시스템은 최저 5미터 해상도로 고품질 이미지를 제공하고, 위성 운영자가 제공하는 인공 지능 기반 분석 시스템은 이를 자연과 인간에 의한 전 세계의 변화를 거의 실시간으로 평가할 예정이다.

이번 automatica 2022 박람회에도 Asentics와 Basler, Cognex, MVTec, IDS, ISRA Vision, Sick 그리고 Stemmer Imaging과 같은 출품 업체들이 획기적인 카메라와 센서 그리고 인공 지능이 통합된 소프트웨어를 선보일 예정이다. 이미징은 인공 지능 기반 로봇 애플리케이션의 한 측면으로, 비전 시스템은 로봇의 자율성과 유연성을 위한 전제 조건이다. 로봇이 지능적으로 행동하기 위해서는 고성능 이미지 처리가 기본적으로 필요하기 때문이다.

AI의 기반이 되는 컴퓨팅 파워

프라운호퍼 IPA의 로봇 공학 및 지원 시스템 부서장인 Werner Kraus 박사는 스마트 생산 환경에 통합하는 데 필요한 기타 로봇 특성을 다음과 같이 요약하였다. “이미지 데이터는 인공 지능 기반 로봇의 기능을 형성하지만, 현재 대부분의 로봇은 시각 기능이 없습니다. 미래 스마트 공장에 배치되는 표준 로봇에는 카메라와 시각 센서가 기본적으로 통합되어야 합니다. 로봇의 자율적으로 행동하려면 가상훈련 환경이 또 다른 중요한 요소입니다. 산업용 로봇은 로봇이 처음부터 생산성을 발휘하도록 시뮬레이션에서 교육 데이터를 생성하기 위한 디지털 트윈이 필요합니다.”

마지막으로 로봇에서 사이클 시간이 매우 중요한 만큼 대기 시간이 짧은 실시간 인공지능이 필요하다. 인공 지능은 광범위한 컴퓨팅 리소스를 갖춘 클라우드에서 단말기로 이동하고 있으며, 이를 위해 로봇 컨트롤러에 인공 지능 모델을 실행하고 훈련하기 위한 컴퓨팅 성능이 필요하다.

로봇을 위한 고성능 두뇌

독일의 마이크롭시와 로보마인즈와 같은 신흥 그룹은 인공 지능 응용 분야의 표준적인 로봇을 인공 지능 어플리케이션에 활용할 수 있도록 비전 솔루션을 개발하고 있다. 이 회사들은 로봇을 스마트하게 만드는 것을 사명으로 삼았다. 로보마인즈의 Christian Fenk CSO는 “모든 로봇은 두뇌를 가질 수 있다고 생각합니다. 이번 automatica에서는 고성능 컨트롤러와 머신 비전 시스템으로 로봇을 인공 지능 애플리케이션용으로 업그레이드되는지, 그리고 조작 용이성이 얼마나 높아지는지 선보일 예정입니다. 우리는 진정한 인공 지능을 개척하여 로봇의 새로운 시대를 여는 목표를 추구하고 있습니다.”라고 전시 제품에 대해 설명하였다.

로보마인즈는 고성능 컨트롤러와 이미지 처리 시스템으로 기존 로봇에 인공 지능을 적용하여 업그레이드한다.

통합 인텔리전스

Festo와 IPR, Onrobot, Schunk 그리고 Zimmer Group과 같은 그리핑 시스템 제조업체들은 표준 부품에 스마트 시스템을 적용하고 있다. 모든 종류의 센서와 통합 소프트웨어가 포함된 첨단 그리퍼는 비교적 작은 노력으로 빈-피킹과 같은 애플리케이션을 안정적으로 구현한다. 이번 automatica에서는 다양한 데모 애플리케이션에서 협동 로봇과 스마트 그리핑 시스템의 흥미로운 조합을 확인할 수 있다.

요약하면, 디지털 네트워킹과 인공 지능이라는 메가트렌드가 자동화의 새로운 시대를 열고 있다. 이전에는 불가능했던 내부 물류와 생산 개념을 유연하게 구현할 수 있다. 현재의 혁신 속도를 고려하면 올해의 주요 전시회는 스타트업에서 업계 리더에 이르기까지 다양한 출품업체가 참가하는 그 어느 때보다 훌륭한 자동 전시회가 될 것이다.