'스마트 모빌리티 솔루션 프로바이더'로 가는 길···현대차가 선도하는 생산 혁신

현대차·기아, 'E-FOREST TECH DAY 2024' 개최

'로봇의 비전과 AI 기술' 조합된 공장···SDF로의 전환

이포레스트 센터장 "제조 지능이 기업의 성장·미래 결정"

현대차·기아 E-FOREST센터 이재민 상무가 소프트웨어 중심 공장(SDF)의 개념에 대해 설명하는 모습. 사진=현대차 제공

거대한 로봇 팔이 섬세한 컨트롤로 작은 부품을 조립하고, 고성능 카메라가 사람의 눈을 대신해 미세한 흠집마저 찾아낸다. 로봇개는 공장 곳곳을 다니며 경비원 역할을 자처한다.

머나먼 미래의 상상 같지만 머지않아 현대자동차·기아 자동차 생산공장에서 볼 수 있는 모습이다. 현대차그룹은 로봇의 비전과 AI 기술이 조합된 공장의 획기적인 변화를 맞이할 준비를 하고 있다.

현대차와 기아는 스마트 팩토리 혁신 제조 기술을 공유하기 위한 신기술 전시회인 'E-FOREST TECH DAY(이포레스트 테크데이) 2024'를 열고 SDF(Software Defined Factory, 소프트웨어 중심 공장)로의 전환을 위한 미래 비전을 제시했다.

올해로 5회차를 맞은 '이포레스트 테크데이'는 현대차·기아 제조솔루션본부 및 협력사가 제조 기술 혁신을 통해 SDF 구현을 가속화하기 위해 연구개발하고 있는 성과를 공유하는 행사로 오는 22일부터 24일까지 현대차·기아 의왕연구소에서 열린다.

현대차는 올해 행사를 처음으로 언론에 공개했다. 본격적인 이포레스트 테크데이에 앞서 21일, 하루 먼저 둘러본 전시장에는 마치 공상과학 영화 속에 들어온 듯 혁신적인 신기술이 눈길을 사로잡았다.

특히 200여 건의 전시 중 현대모비스, 현대로템, 현대위아, 현대오토에버, 현대글로비스, 현대트랜시스 등 6개의 현대차그룹사가 전시한 28건의 기술들을 통해 현대차가 꿈꾸는 스마트 팩토리, 더 나아가 미래 자동차 산업을 엿볼 수 있었다.

이재민 현대차·기아 E-FOREST센터장은 "SDF는 데이터 기반으로 의사결정이 운영되는 민첩하고 똑똑한 공장"이라며 "생산공장의 데이터 연결과 디지털 전환을 통해 고객이 요구사항이 반영된 제품을 누구보다 빠르게 제공하는 공장"이라고 설명했다.

로봇의 비전과 AI 기술의 조합···자율 제조 산업 이끌어갈 혁신

현대차·기아가 준비하는 미래의 공장은 로봇의 비전과 AI 기술의 조합으로 완성도를 높이고 비용과 시간을 아끼는 효율적인 공간이다.

예를 들어 로봇과 비전 기술을 활용해 차량 도어 판넬의 표면 불량 여부를 검출하거나 AI 영상 분석 기술을 활용해 실시간으로 차량의 판넬 품질을 자동 검사한다. 또 로봇이 호스 부품의 형체를 인식하고 직접 엔진에 조립할 수도 있다.

'비정형 부품 조립 자동화 기술'은 AI 비전 알고리즘을 활용해 호스류, 와이어류 등 형태가 고정되지 않은 비정형 부품도 인식하고 피킹 포인트를 자동으로 산출해 제어 명령을 내린다.

현대차 관계자는 "휴머노이드 로봇이 공장에 본격 도입될 경우 자율적인 공장 운영을 위해 필수적인 기술"이라고 강조했다.

AI 비전 알고리즘 판단을 통해 로봇이 호스 부품의 형체를 인식하고 들어 올려 엔진에 조립하는 모습. 사진=현대차 제공

'무한 다축 홀딩 픽스처(고정장치) 기술'은 도어, 후드, 휠 등 각종 파트를 조립하기 위해 기존에는 각 파트에 맞는 픽스처가 별도로 필요했다면 이를 하나의 픽스처로 조립할 수 있도록 해주어 픽스처 제작 비용 절감은 물론 공장 유연화에 매우 효과적인 기술이다. 파트가 바뀔 때마다 해당 정보가 PC에 자동 입력되고 이를 통해 픽스처의 파트 고정 포인트가 자동으로 이동되어 해당 파트를 고정할 수 있다.

무한다축 기술을 활용해 하나의 부품 고정장치로 차량 외판을 조립하는 모습. 사진=현대차 제공

현대차·기아가 꿈꾸는 스마트 팩토리를 완성하기 위해서는 '데이터'가 필수적이다. 다양한 공정으로 구성된 자동차 공장은 하루에만 수 백대, 수 천대의 자동차를 만드는 만큼 이 과정에서 수많은 데이터가 발생한다.

이렇게 쌓인 데이터들은 공장의 운영을 최적화하는 단서가 된다. 지속적인 데이터 축적과 분석을 통해 이상적인 결괏값을 도출하고 돌발적인 리스크를 최소화해 궁극적으로는 제품의 완성도를 끌어올린다.

이 센터장은 "수많은 양의 데이터를 수집하고 AI를 활용해 분석·판단·공유함으로써 데이터 기반의 자율 제조를 실현한다"며 "얼마나 많은 데이터가 연결되고 활용되느냐에 따라 제조 지능이 좌우되고, 이 제조 지능이 기업의 성장과 미래를 결정할 것"이라고 전망했다.

현대차그룹의 또 다른 미래···'스마트 모빌리티 솔루션 프로바이더'

현대차그룹은 단순히 자동차 제조를 넘어 '스마트 모빌리티 솔루션 프로바이더'로 또 한 번 혁신에 나서고 있다. 이날 전시회에서도 로보틱스·미래항공모빌리티(AAM) 등 미래 모빌리티 생태계 변화를 주도할 현대차의 비전을 엿볼 수 있다.

보스턴 다이나믹스의 4족 보행 로봇 '스팟'이 공장의 설비 상태를 점검하는 모습. 사진=현대차 제공

로보틱스는 그룹의 미래 신사업 중 가장 빠르게 성장하고 있는 분야다. 로보틱스랩, 보스턴 다이내믹스, 로봇 AI 연구소 간 글로벌 협업을 바탕으로 기술적 한계를 극복하고 로봇 활용 영역을 확장하는 동시에 인공지능과 유기적으로 결합한 '지능형 로봇' 개발에 매진하고 있다.

이날 시연된 로봇개 스팟(SPOT)은 경비원으로서 패트롤 로봇 활용 사례를 보여줬다. 실제 강아지처럼 자연스럽게 움직이면서 카메라로 공장 설비 곳곳을 촬영해 정상적인 스위치 작동 여부를 꼼꼼하게 확인하는 모습이었다.

AAM 분야에서는 UAM 동체, 날개 자동 정렬 시스템은 차량 대비 10~100배 이상의 조립 정밀도를 요구하는 UAM의 특성을 고려해 고중량의 UAM 동체와 날개를 1㎛(마이크로미터) 단위로 자동 정렬해 가며 정밀 체결하는 기술이 공개됐다. 이를 통해 통상 3~5일 소요되는 과정을 단 몇 시간 작업으로 단축할 수 있다.

현대차·기아 관계자는 "약 9000명의 현대차그룹 임직원, 협력사, 대학 및 정부 연구기관 등이 이포레스트 테크데이에 참가해 미래 제조 공장을 선도할 신기술을 공유할 것으로 기대한다"며 "이번 행사를 계기로 생산 공장에 신기술 활용 분야를 더욱 확대해 나갈 계획"이라고 말했다.