오류 없는 제조

오류를 줄이거나 더욱 신속하게 찾아내는데 효과적인 몰입 기술

요셉 크누프(Joseph Knoop)
20 November 2016

제품 설계상 오류는 제조공정 디자인에서도 반복되기 쉽다. 가상현실(VR)은 제조를 이미 시작하여 생산에 차질이 생기는 사태가 발생하기 전에 오류를 찾아내는데 유용하다. 생산 현장에서 증강현실(AR)은 근로자들의 실수를 최소화하고, 부품 조립 시간을 최소화하고, 품질 검사 담당자들이 제조 상의 실수로 발생하는 하자품을 찾아내는데 효과적이다.

제조는 2개의 주요 공정-제품 제조법 에 대한 계획 수립 단계와 계획 이 행 단계-을 거친다. 굴지의 제조 업체들은 이미 이러한 2개 공정에 몰입형 가상현실(iV) 기술을 활용하고 있다.

다쏘시스템의 몰입형 가상현실(iV) 담당 이 사이자 세계적으로 인정받고 있는 가상현실 전문가인 데이비드 나혼(David Nahon)은 "자동차와 항공기 제조사들은 제품 설계뿐만 아니라 공장 및 작업장의 공정 설계에도 CAVE를 도입하고 있다. 설계 단계에서부터 제품 제조가 얼마나 수월한지 또는 실제 제 조가 가능한지를 확인하기 위해 활용하는 몰입형 가상현실(iV)의 비중은 매우 크다. 일 찌감치 디자인 프로세스에서부터 이러한 문 제들을 파악할 수 있기 때문에 많은 비용을 발생시키는 실수들을 최소화 할 수 있다” 라고 말했다.

“ 증강현실(AR) 기술을 활용하면 모니터링 데이터의 오류뿐 아니라 인간으로 인한 실수가 감소하는 것으로 확인됐다. ”

리오넬 주시멧(Lionnel Joussemet)
디오타 공동 창립자

3D 설계 소프트웨어와 PLM(제품수명관리) 솔루션을 이용하는 기업은 제품 설계와 공 구, 조립 라인, 기타 제조 공정 설계를 병행 한다. 이와 같은 방식이 효율적이긴 하지만 설계 과정에 오류가 있을 경우 생산에 돌입 할 때까지 찾아내기 어렵기 때문에 제조 공 정에서도 같은 문제가 나타나기 쉽다.

"설계 과정에서 저지른 실수가 제조에 그대 로 반영되는 바람에 좌석이 자동차에 맞지 않은 경우를 예로 들어 볼 수 있다. 일단 문 제를 발견하기까지 가장 소중한 '시간'이 낭 비된다. 또한 제조 공정을 다시 설계해야 하 거나 좌석을 두 조각으로 나눠서 제작하도 록 제품 자체를 다시 설계해야 할 수도 있 다. 게다가 이 문제를 해결하기까지 생산에
차질이 생겨서 막대한 비용 손실이 발생하 고 제품을 제때 출시하지 못해서 매출에 타 격을 입을 수도 있다."

협업을 통한 최상의 품질 유지

몰입형 가상현실(iV)을 이용하면 실물 크기 의 3D 모델을 검사할 수 있기 때문에 제품 설계 및 관련 제조 공정에 존재하는 문제를 찾아내는데 소요되는 시간이 단축된다. 민간 항공기, 군용 항공기, 전용기의 시장 점유율 세계 3위를 자랑하는 항공기 제조업체인 브 라질의 엠브라에르(Embraer)가 제품 설계 공정에 이어 제조 공정 검토 환경에 몰입 기 술을 도입한 것도 그 때문이다.

플로리다에 위치한 엠브라에르의 엔지니어링 및 기술센터 전무이사인 파울로 피레(Paulo Pires)는 "모든 생산 공정 계획 및 시뮬레이 션용 디지털 팩토리를 개발하는데 가상현실 (VR) 기술을 사용하고 있다"라고 말했다.

엠브라에르가 새로 구현한 혼합현실(MR) 공 정에서는 최대 12명의 인력이 동시에 설계 모델을 확인하면서 의견을 교환할 수 있기 때문에 생산에 돌입하기 훨씬 전에 제조 전 문가들이 설계 및 공학 전문가들과 함께 모 델을 검토하고 문제를 파악한 후 협의를 통 해 가장 효과적인 해결책을 도출하기가 한 결 수월하다.

증강현실(AR)을 이용한 조 립 작업 능률 개선

제조가 시작되면 생산현장 근로자들이 증강현실(AR)을 이용하여 맡은 작업을 더욱 빠 르고 정확하게 완료할 수 있다. 자동차, 항공 우주, 정유, 화학 산업용 AR 애플리케이션을 개발하는 프랑스의 디오타(Diota)는 2010년 제조 산업으로 시장을 확충했다.

“ 모든 생산 공정 계획 및 시뮬레이션용 디지털 팩토리를 개발하는데 가상현실(VR) 기술을 사용하고 있다. ”

리오넬 주시멧(Lionnel Joussemet)
디오타 공동 창립자

디오타의 공동 창립자인 리오넬 주시멧 (Lionnel Joussemet)은 이렇게 말했다. "오 늘날 많은 공장에서는 근로자들이 다수의 작업 설명서를 참조하면서 맡은 작업을 수 행한다. 예를 들어, 항공기 제조 공장의 근로 자들은 적합한 작업 설명서를 찾은 후 그 내 용을 이해해야 할 뿐 아니라 작업 설명서에 적혀 있는 모든 공정을 숙지해야 한다. 그런 데 이게 말처럼 쉬운 일이 아니다."

디오타의 소프트웨어는 PLM 시스템을 비롯 한 제조업체의 산업용 정보 시스템을 검색 해서 제품 설계 과정에서 작성된 조립 방법 을 찾아낸 후 근로자에게 그와 동일한 방법 으로 작업하도록 유도한다.

주시멧은 "패널을 조립하려면 근로자가 양손 을 자유롭게 사용할 수 있어야 한다. 그러려면 작업 설명서를 손에 들고 있을 수 없기 때문에 과거에는 매직 펜으로 조립품에 설 명서 내용을 그대로 써넣는 경우가 일반적 이었다. 그로 인해 많은 시간이 낭비되고 실 수가 발생할 소지도 많았던 것이다"라고 설 명했다.

디오타의 AR 솔루션을 이용하면 AR 안경을 착용한 공장 근로자들이 조립품을 바라봤을 때 눈앞에 재생되거나 조립품에 직접 투사 되는 조립설명서를 보면서 작업을 진행할 수 있다. 덕분에 근로자가 어떤 작업을 수행해야 하 는지 즉시 이해해서 작업을 완료하는데 걸 리는 시간을 줄일 수 있다. 게다가 작업을 완료할 때마다 다음 진행해야 할 작업 내용 이 자동으로 표시된다.

손쉬운 품질 관리

조립 작업이 완료되면 품질 검사 담당자가 종이 서류 대신 태블릿을 이용하여 제품의 품질을 검사한다. "증강현실 기술을 도입하 면 품질 검사 담당자가 태블릿으로 조립된 제품을 설계도대로 제작된 디지털 모델과 비교하면서 조립품을 검사할 수 있다. 그와 같은 작업 방식에서는 차이점을 대단히 빠 르게 찾아낼 수 있다"라고 말했다.

디오타는 설계자나 엔지니어가 아니라 조립 담당 근로자가 사용한다는 점을 고려해서 솔루션을 이해하고 사용하기 쉽게 만드는 데 주력했다. "가상현실(VR)은 전문가가 사 용하지만 증강현실(AR)은 누구나 사용할 수
있다"고 주시멧은 설명했다. 또한 디오타는 솔루션을 표준화해 다양한 산업 환경에서 사용하기 적합하도록 만들었다.

주시멧은 또 이렇게 말했다. "증강현실(AR) 기술을 활용하면 모니터링 데이터의 오류뿐 아니라 인간으로 인한 실수가 감소하는 것 으로 확인됐다. 증강현실(AR)의 신뢰성이 검 증된 셈이니 새로운 비즈니스 모델로 자신 있게 권하고 싶다."

공장에서 AR이 어떻게 응용되는지 확인해 보세요: http://3ds.one/ARWorkInstructions

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