불량률 0.0011%…독일 제조업의 비밀 'AI'

독일의 인공지능연구소 DFKI
지멘스에 '스마트공장' 도입 지원
불량률 40배 개선·생산량 8배 늘려

[아시아경제 김동표 기자]'믿고 쓰는 독일산'이라는 말은 초미세 부품에서부터 완제품에 이르기까지, 어느 분야에서나 압도적인 품질을 자랑하는 '제조업 강국 독일'의 힘을 말해주는 클리셰다. 이제 독일은 인공지능(AI)을 적극 활용하며 제4차산업혁명에서도 제조강국의 지위를 더 굳건히 할 전망이다.

5일 한국산업기술평가관리원에 따르면, 독일의 종합 엔지니어링 회사 지멘스는 AI를 활용해 스마트공장을 실현하고 있다. 독일 바이에른주 오버팔츠현 암베르크시(인구 4만 명)에 위치한 지멘스의 암베르크 공장이 대표적이다. 이 공장의 주요 생산품은 산업자동화 시스템 구축에 필요한 부품이다. 약 1만 제곱미터 면적에 약 4500명이 근무하고 있다.

독일의 스마트공장 도입 수준과 영역

암베르크 공장은 모든 공정을 실시간 정밀추적해, 2014년 기준 불량률 0.0011%를 달성했다. 20여년 전의 불량률 0.05%에서 40배 이상 개선된 수치다. 다른 유사제품을 생산하는 일반공장의 불량률은 0.03~0.04% 수준이다.

암베르크 스마트공장에선 모든 부품·제품에 바코드가 부착돼 제품 전주기가 실시간으로 관리된다. 생산설비는 공정에 필요한 정보를 송·수신한다. 공정의 75% 이상이 자동으로 운영된다. 20여년 전과 종업원 수 및 공장규모는 유사하지만 생산량 8배나 늘어났다. 매일 5000만건의 빅데이터가 생성·분석돼, 지속적으로 공정개선에 활용하고 있다.

지멘스 공장의 기적은 독일의 인공지능연구소 'DFKI(Deutsches Forschungszentrum fur Kunstliche Intelligenz GmbH)'의 도움을 통해 이루어졌다. 1998년 공공-민간 합작으로 설립된 비영리연구소다. 연구과정에서 얻은 특허를 연구소가 소유하지 않고 주주나 고객 및 파트너에게 양도하는 것을 원칙으로 한다.

DFKI는 아이트래킹 기술을 이용해 관람객이 바라보는 작품에 대한 정보를 제공해주는 안경인 '뮤지엄 가이드 2.0'을 개발했다.

BMW, 폭스바겐, 보쉬, 에어버스, 인텔, 구글 독일지사, 마이크로소프트 독일지사 등 19개 기업과 프라운호퍼연구소, 카이저슬라우테른 공대, 브레멘 대학 등 4개 연구기관이 주주로 참여하고 있다. 60개국 출신 480여명의 연구원, 376명의 학생이 16개의 연구영역(그룹), 9개의 역량센터, 6개의 리빙랩 등에서 180여개의 연구프로젝트를 수행하고 있다. 주 연구분야는 로봇, 빅데이터 지능형 분석, 증강현실 및 모의현실, 유통 혁신, 혁신적인 공장시스템, 지식관리 등이다.

DFKI는 2011년 '산업4.0(Industry 4.0)'이라는 용어를 처음 사용한 논문을 발표한 것으로 유명하다.

DFKI가 개발한 제품으로는 아이트래킹 기술을 이용해 관람객이 바라보는 작품에 대한 정보를 제공해주는 안경인 '뮤지엄 가이드 2.0', 직립자세로 두 팔을 사용할 수 있어 재해 현장에서 인명구조에 활용되는 로봇 '맨티스' 등이 있다.

DFKI가 개발한 로봇 '맨티스'. 직립자세로 두 팔을 사용할 수 있어 재해 현장에서 인명구조에 활용할 수 있다.

2005년 비영리 협회로 설립된 스마트팩토리KL(SmartFactory KL)의 역할도 빼놓을 수 없다. 스마트팩토리KL은 기업들이 모여 인공지능(AI)·정보통신기술(ICT)과 제조공장을 결합시키기 위한 기술을 교환함으로써 '산업4.0'이 실현되도록 한다.

제조업체에 구애받지 않고 혁신적 ICT를 실제적인 산업 생산환경에 적용시키기 위해 연구하는 유럽 유일의 시현 및 연구 플랫폼이다.

이처럼 독일은 인공지능연구소를 중심으로 인공지능 연구를 가속화 하고 있다. 4차 산업혁명의 핵심인 인공지능, 사물인터넷, 로봇 등을 연계해 스마트공장의 표준화 제정은 물론 적용·확산에까지 나서고 있다.

독일의 스마트공장의 핵심은 생산효율을 극대화하는 것이다. 이를 인공지능과 빅데이터, 사물인터넷센서 등 기술로 이루어낸다. 제조업과 ICT를 융합하고, 제조공정에 인공지능 기술을 적용한다. 스스로 실시간으로 설비나 제품의 문제점을 진단, 분석, 파악하게 하고, 빠른 시간 안에 해결한다.

독일 기업의 76%가 스마트공장을 도입하였거나 계획 중이다. 주로 생산 부문(86%)에 스마트공장을 도입하고 있다.

독일 역시 2008년 금융위기를 피해가진 못했다. 당시 심화된 제조업분야 글로벌 경쟁에서 미래경쟁력 확보를 위해 부단히 노력했다. ICT를 활용한 스마트공장 도입으로 제조업을 진화시킨 것이 독일의 선택이었다.

김동표 기자 letmein@asiae.co.kr