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5G로 움직이는 스마트팩토리! 솔루션 5종 공개한 SKT

2018.12.20
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최첨단 5G 네트워크로 가동되는 스마트팩토리가 첫 선을 보였습니다. 스마트팩토리는 제품 생산 과정 전반에 ICT 기술을 도입해 생산성과 품질을 높이는 지능형 생산공장을 일컫습니다. 아직까지는 비싼 비용과 시스템 구축의 복잡함 때문에 선뜻 시도하기 어려웠는데요.

SK텔레콤(이하 SKT)은 20일 경기도 안산 ‘스마트제조혁신센터’에서 5G 스마트팩토리 확산 전략을 발표하고, 5G 네트워크와 첨단 ICT 기술을 접목한 솔루션 5종을 시연했습니다. 또한, 스마트 팩토리 확산을 위한 ‘올인원 패키지’도 공개했습니다.

장홍성 SKT IoT/Data사업단장은 “올인원 패키지, 심플 엣지, 규격 표준화 등을 통해 5G 스마트팩토리가 기존 성과와 시장 전망을 뛰어넘는 고부가 가치를 창출할 것”이라고 말했습니다. 그렇다면 SKT의 5G 스마트팩토리 ‘올인원 패키지’엔 무엇이 담겨 있을까요? 시연 현장으로 본 스마트팩토리는 어떤 모습일까요? 지금부터 함께 보세요.

이것만 있으면 OK_스마트팩토리 ‘올인원 패키지’와 ‘심플 엣지’

지금껏 우리나라 제조업체들은 3가지 어려움을 겪고 있었는데요. 하나는 제조 장비의 가격 상승, 두번째는 데이터 처리량 급증, 세번째는 숙련공의 노하우 전수 단절입니다. 이 같은 문제를 해결하려는 기업들의 노력이 있었지만, 비용이 많이 들고 복잡해서 첨단 기술을 들이는데 제약이 많았습니다.

이번 시연에서 SKT는 5G네트워크와 특화 솔루션, 데이터 분석 플랫폼, 단말이 포함된 ‘올인원 패키지’를 공개했습니다. ‘올인원 패키지’는 우리나라 제조 공장들이 스마트팩토리로 쉽게 전환되도록 돕습니다. 스마트팩토리를 도입하고 싶지만 IT 전문 인력을 확보하기 어려운 중소기업에 특히 유용할 것으로 보입니다. ‘올인원 패키지’는 스마트팩토리 구축 단가를 낮추고, 데이터를 효율적으로 관리하며, 현장 노하우를 데이터베이스로 축적할 수 있기 때문입니다.

SKT는 스마트팩토리 솔루션을 중앙화·가상화해 비용을 줄이고, 효율을 높이는 ‘심플 엣지'(Simple Edge)도 추진합니다. ‘심플 엣지’는 설비별로 복잡하게 구성된 솔루션을 중앙서버로 가상화하고, 설비 끝단에는 명령을 수행하는 간단한 장비만 설치하는 구조입니다. 기존에는 설비마다 센싱·분석·제어·동작을 위한 모든 장비를 설치해야 했다면, ‘심플 엣지’ 구조에선 구축 장비 규모를 크게 줄일 수 있습니다.

자율주행 로봇에 AR스마트글래스까지_스마트팩토리 솔루션 5종

SKT가 이날 공개 시연한 솔루션 5종은 ‘5G 다기능 협업 로봇’, ‘5G 스마트 유연생산 설비’, ‘5G 소형 자율주행 로봇(AMR)’, ‘AR스마트 글래스’, ‘5G-AI머신비전’입니다. 이 솔루션 5종은 사람과의 협업을 통해 생산성을 높이는 데 중점을 뒀습니다. 5G, AI, 클라우드 등 첨단 기술도 탑재됐습니다.

먼저 ‘5G 다기능 협업 로봇’은 가로 2m, 세로 1m, 높이 1.5m 크기로, 6축 로봇팔, 3D센싱 기능을 탑재한 카트형 로봇입니다. 이 로봇은 내부 공간에 스스로 제품을 적재하고 자율주행으로 움직입니다. 로봇은 직원의 요청에 따라 제품을 다음 생산 라인으로 옮기거나 불량품만 따로 모아 별도 공간으로 운송하는데 주로 쓰입니다.

인공지능 서버와 연결된 5G는 다기능 협업 로봇에 명령을 전달합니다. 로봇이 자율주행으로 이동할 수 있도록 주변 상황을 전달하기도 하죠. SKT는 이 로봇을 자동차 부품 전문기업 ‘셰플러’, 광학기기 업체 ‘씨메스’, 자동화소프트웨어 업체 ‘엔스퀘어’와 공동으로 개발했습니다. 셰플러 안산 공장에 내년에 상용화할 계획이죠.

‘5G 스마트 유연생산 설비(Smart Base Block)’는 생산라인을 마치 블록 쌓듯 만들 수 있는 솔루션입니다. 가로 1.5m, 세로 1m, 높이 2m 크기의 한 모듈마다 부품 제조를 위한 로봇팔 등이 탑재돼 있죠. 생산, 검수, 포장 등을 담당하는 모듈 3~10개가 모여 하나의 제품 생산 라인이 만들어집니다. 새로운 기능이 필요하면 모듈을 더하고, 공정 시간을 줄이려면 모듈을 빼면 됩니다.

5G는 각 모듈의 자동화 컴포넌트(센서, 제어기, 로봇팔 등)를 무선화 하는 데 사용됩니다. 빅데이터를 중앙컴퓨터로 전달해 공정 효율을 분석하기도 합니다.

작은 바퀴 4개로 자율주행하는 소형 로봇도 있습니다. ‘5G 소형 자율주행 로봇(AMR)’은 사람과 협업을 위한 소형 로봇입니다. 좁은 공간에서도 자유롭게 움직이며, 장애물을 스스로 피하는 능력을 갖추고 있죠. 작은 로봇팔을 장착해 연장을 전달할 수 있고, 중요한 부품을 다른 라인으로 전달할 수도 있습니다. 특히 5G로 연결돼 와이파이 연결보다 움직임 범위가 넓고, 안정성이 뛰어납니다.

일할 때 착용하는 ‘AR스마트 글래스’는 설비, 부품 정보, 조립 매뉴얼 등을 실시간 확인할 수 있는 서비스입니다. 영화에서 보던 장면처럼 안경에 실시간으로 AR 정보가 뜹니다.

‘5G-AI머신비전’은 불량품과 양품을 자동으로 분류합니다. 자동차 부품이 컨베이어 벨트를 지나가는 동안 1200만 화소 카메라로 사진 24장을 다각도로 찍어 5G를 통해 클라우드 서버로 전송하죠. 서버의 고성능 AI는 순식간에 사진을 판독해 제품에 결함이 있는지 확인합니다. 5G-AI 머신비전은 사람과 협업해 1인당 생산성을 최대 2배까지 높일 수 있습니다.

5G를 굳이 채택하는 이유는 ‘저지연성’뿐만 아니라 ‘보안’ 때문입니다. 4G 네트워크의 경우 데이터가 외부로 누출될 수 있지만, 5G는 SKT 망 안에서만 데이터를 주고받을 수 있기에 보안 염려를 덜 수 있죠. 또한 머신비전이 다루는 대용량의 사진 데이터를 전송하기에도 5G가 적합합니다.

스마트팩토리에 5G가 가장 적합한 이유는?

이쯤되면 궁금함이 떠오를 수도 있습니다. LTE도 충분히 빠른데 왜 5G 네트워크여야 할까요?  LTE는 단말과 데이터 종류에 관계없이 모두 같은 방식으로 전송 처리해, 공장 형태와 상황 맞춤형 솔루션을 제공하는 데 제약이 조금씩 있었습니다. 5G는 설비 유형에 맞게 네트워크 성능을 조정한다는 장점이 있습니다.

이를 테면, 대용량 데이터 전송과 인공지능 클라우드 서버까지 빠른 반응속도를 요구하는 ‘5G-AI머신비전’에는 고속 데이터 모드로 네트워크를 설정합니다. 빠른 반응속도가 필요한 설비에는 ‘모바일 엣지 컴퓨팅’을 주변 5G 기지국에 설치해, 데이터 전송에 필요한 구간을 줄일 수 있죠.

또한, 수 백 대의 자율주행 로봇이 충돌 없이 움직이기 위해서는 좁은 공간에서도 많은 단말을 안정적으로 연결하는 5G의 초연결 특성을 활용합니다. 방위 산업용 부품이나 반도체 부품을 제조하는 공장에는 ‘양자암호통신’을 추가 적용해 네트워크 보안 강도를 높입니다.

스마트팩토리를 쉽게 볼 수 있게 된다면, 과연 어떤 변화가 생길까요? 중소벤처기업부에 따르면 스마트팩토리를 도입한 기업은 지난 3년간 생산성 30% 향상, 불량률 43.5% · 원가 15.9% 감소 성과를 냈습니다. 시장조사업체 IHS마킷은 5G가 전세계 제조업에서 ‘35년 약 3조 3640억 달러의 경제 효과를 유발한다고 예상했죠.

지금까지 SKT의 5G 스마트팩토리 솔루션 5종 시연 현장을 함께 보셨습니다. ICT 기술의 발전과 더불어 스마트팩토리가 기업 현장을 어떻게 바꿔놓을지, 여러분도 기대해주세요!

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