2024-06-20 | 인사이트 리포트

[AI 자율제조 ①] 산업부가 발표한 AI 자율제조 전략 1.0이란?

스마트팩토리 로봇 모습

산업통상자원부가 지난 5월 8일 국내 산학연 AI 분야 전문가들이 참석한 가운데 ‘AI 시대의 新산업정책’ 위원회 출범식을 개최했습니다. AI가 보편화될 시대에 우리 산업의 변화상을 전망하고, AI를 활용한 산업 혁신을 위한 정책 과제를 도출하기 위해 위원회를 구성한 겁니다.

국내 AI 분야 산학연 전문가 200여 명이 향후 6개월 간 크게 3개 분야로 나눠 작업에 참여할 예정으로 알려졌습니다. 우선 총괄분과는 ▲AI기술 발전 전망 ▲미래산업 변화 ▲표준 ▲정책 제언 등 4개 파트로 구성해 민간전문가 주도로 전망과 정책 제언을 담아낸다는 계획입니다.

그리고 산업부 주도로 ▲자율제조 ▲디자인 ▲연구개발(R&D) ▲에너지 ▲유통 ▲AI 반도체 등 6대 분야별 전략을 마련해 매월 발표할 예정이라고 밝혔습니다. 그리고 이날 출범식에서 첫번째 과제인 ‘AI 자율제조 전략 1.0‘이 발표됐고요.

제조 스마트팩토리에 AI를 빠르게 도입하기 위해서는 비지도학습(Anomaly Detection)이 유리합니다.

 

AI 자율제조란?

AI 자율제조란 ‘AI를 기반으로 로봇·장비 등을 제조 공정에 결합시켜 생산 고도화와 자율화를 구현하는 미래의 제조 환경’이라고 정의합니다. 인구구조 변화에 따른 노동력 부족, 세계 공급망 위기, 지속가능한 제조에 대한 요구, 탈 탄소화, 생산성 저하 등 제조업을 둘러싼 난제들을 해결할 핵심 수단으로 주목받고 있습니다.

 

AI 자율제조 발전 단계

자율 제조는 단계별로 진화할 전망입니다. 각 단계에서 자동화 수준과 인간 작업자의 역할이 점진적으로 변화하면서 최종적으로 완전한 AI 자율 제조에 이르게 됩니다.

 

1. 기초 수준: 제한적 자동화

이 단계에서는 작업자가 IT 시스템의 도움을 받아 물류와 가공 정보를 실시간으로 파악하고 관리합니다. 예를 들어, 작업자는 자재의 재고를 확인하고 필요한 경우 이를 공급받아 기계에 투입하는 작업을 수행합니다. 설비의 작동 상태를 모니터링하고, 문제 발생 시 수동으로 조작하여 해결합니다. 이 단계에서는 작업자의 숙련도가 매우 중요하며, 제한된 자동화 기술이 지원 역할을 합니다.

 

2. 중간 수준: 부분적 자동화

중간 수준에서는 작업자의 역할이 더욱 단순해집니다. 시스템이 물류 공급을 자동화하고, 기계가 자체적으로 툴 교체, 윤활유 공급 등의 작업을 수행합니다. 예를 들어, 생산 라인에서 필요한 부품이 자동으로 공급되고, 기계가 주기적으로 필요한 툴을 교체하며, 윤활유를 자동으로 보충합니다. 작업자는 이러한 자동화된 시스템을 감시하고, 필요할 때 기계를 조작하여 최적의 상태로 유지하는 역할을 합니다.

 

3. 고도화 단계: 감독 역할의 자동화

고도화 단계에서는 작업자가 주로 ‘감독자’ 역할을 맡습니다. 자동화된 기계가 대부분의 생산 과정을 자율적으로 처리하며, 작업자는 시스템이 원활하게 작동하는지 모니터링합니다. 예를 들어, 시스템은 정해진 환경과 조건 하에서 자동으로 생산을 진행하고, 실시간으로 모든 데이터를 수집하여 최적의 생산 조건을 유지합니다. 작업자는 문제가 발생할 경우에만 개입하여 문제를 해결하고, 시스템의 성능을 최적화하는 데 주력합니다.

 

4. AI 자율 제조: 완전한 자율화

최종 단계인 AI 자율 제조에서는 AI 기반의 의사 결정 체계가 전체 장비 운영과 관리를 담당합니다. AI 시스템은 실시간 데이터를 분석하고, 이를 바탕으로 최적의 생산 방식을 결정하여 자율적으로 생산을 진행합니다. 예를 들어, AI는 생산 계획을 수립하고, 기계의 상태를 지속적으로 모니터링하며, 필요시 자동으로 유지보수를 수행합니다. 이 단계에서는 사람의 적극적인 개입 없이도 생산이 원활하게 이루어지며, 인간은 주로 시스템의 전반적인 성과를 평가하고, AI 시스템을 개선하는 역할을 맡게 됩니다.

 

이러한 자율 제조의 단계별 진화는 제조업의 효율성과 생산성을 크게 향상시키고, 궁극적으로 인간의 노동 강도를 줄이며 더 나은 작업 환경을 제공할 것으로 기대됩니다. AI와 자동화 기술의 발전은 제조업의 패러다임을 바꾸고, 지속 가능한 생산 방식을 실현하는 데 중요한 역할을 할 것입니다.

 

AI 자율제조 전략 1.0이란?

AI 자율제조를 확산하기 위해 대규모 예산을 투입하겠다는 계획이 바로 이날 발표된 AI 자율제조 전략 1.0의 골자입니다.

산업부는 ▲AI 자율제조 도입 확산 ▲AI 자율제조 핵심역량 확보 ▲생태계 진흥 등 3대 전략에 올해에만 1000억원 이상의 예산을 투입한다고 밝혔습니다. 최종 목표는 현재 9%에 불과한 AI 자율제조 확산률을 2030년까지 30%이상 높이고, 이를 통해 제조 생산성을 20% 이상 높이는 것입니다.

 

AI 자율제조 전략 1.0 핵심 추진 내용

 

1. 200대 AI 자율제조 선도 프로젝트

산업부는 우선 ‘200대 AI 자율제조 선도 프로젝트’를 단계별로 추진한다고 밝혔습니다. 현재 우리 제조업의 지능화 수준은 대부분(76%) 기초 단계에 머물러 있는데요. 이번 선도 프로젝트를 통해 제조 현장의 디지털 전환 수준을 고도화 단계까지 끌어올릴 계획이라고 합니다. 즉, 상세 공정분석을 통해 AI 적용 가능성과 효과성 등을 면밀히 검토한 후 해당 프로젝트에 소프트웨어(SW)·로봇·시스템 구축 등을 지원할 예정입니다.

올해는 지자체 공모를 통해 10개 사업을 우선 선정해서 100억 원의 예산을 지원합니다. 올해 성과를 바탕으로 2028년까지 지원 대상을 200개 이상으로 확대할 계획이고요. 선도 프로젝트에서 축적한 데이터와 기술이 집약된 ‘업종별 첨단 AI 자율제조 공장 모델’ 구축도 검토되고 있습니다.

발표 이후 현장 조사와 지방자치단체·연구소 간담회 등을 통해 10대 선도 프로젝트 후보 사업 40여개를 비공식적으로 발굴했으며, 2024년 6월 18일 현재 후보 사업으로 반도체, 자동차, 조선, 이차전지, 기계, 디스플레이, 철강, 섬유, 가전 등 한국의 첨단·주력 업종이 모두 포함된 것으로 전해졌습니다.

 

2. 업종별 AI 자율제조 핵심역량 확보

업종별 AI 자율제조에 필요한 핵심 역량 확보를 위해 민간 투자를 적극 유치해 5년간 1조원 이상을 투자한다는 계획입니다. 자금은 기계·로봇, 조선, 이차전지, 반도체 등 주력 제조업의 공정 자동화, 디지털 트윈가상제조, 유연 생산 등에 집중 투입될 계획이죠.

업종별 특화기술 외에도 AI 자율제조의 3대 공통 핵심기술인 ‘산업 AI, 장비·로봇, 통합솔루션 개발’을 위해 올해 말까지 기술 로드맵을 마련하고, 3000억 원 규모의 예타를 기획, 추진할 예정이라고 밝혔습니다.

 

3. AI 자율제조 친화형 산업 생태계 조성

AI 자율제조 친화형 산업 생태계 조성도 적극 지원합니다. 산업부는 이를 통해 1만3000명의 전문 인력과 250개 이상의 전문기업(AI 자율제조 솔루션 등 제공하는 기업)을 육성할 계획이고요. 또한 AI 자율제조 확산의 걸림돌이 될 법·제도를 개선하기 위한 작업반 출범, 프라운호퍼 등 선진 연구기관과 국내 연구단체·학계 간 업무협약(MOU) 체결 등도 추진할 예정이라고 밝혔습니다.

 

앞으로 매달 6대(5+1) 분야별 AI 전략 시리즈 발표

산업부는 향후 디자인, 에너지, 연구개발, 유통, AI 반도체 분야에서도 새로운 정책과 사업 과제들을 발표할 예정이라고 밝혔습니다.

앞서 발표된 구성 계획안에 따르면, 디자인 분야에서는 AI를 활용한 제품, 시각, 공간 디자인 설계 기술이 고려될 계획이며, 에너지 분야에서는 에너지컨슈머, 스마트전력망, 안전관리 등 AI 활용한 산업 육성 전략이 수립될 예정입니다. 연구개발 분야에서는 Fast R&D, 공정 효율화산업 Data 플랫폼 구축 사업이 기획될 예정이고요. 유통 분야에서는 밸류체인상 물류 최적화, AI 기반 고객맞춤형 유통을 구현하는 방안이 고려될 계획입니다. 마지막으로 핵심 하드웨어인 AI 반도체 분야에서는 첨단 패키징, 온디바이스 AI 등 AI 반도체 육성 전략이 마련될 예정입니다.

각 분야별 세부 분야에서도 아하랩스가 그간 글로벌 제조 현장에서 차곡차곡 쌓아온 신뢰도 높은 제조 빅데이터 수집/분석 기술과 산업용 AI 기술을 다양하게 활용할 수 있을 것으로 기대됩니다.

 

AI 자율제조 시리즈 읽기

[AI 자율제조 ②] 제조 디지털 혁신 첫걸음은 ‘설비 데이터 수집’

[AI 자율제조 ③] 산업용 AI 개발 운영 플랫폼을 이용한 생산 고도화

아하랩스 소개

아하랩스는 스마트팩토리 데이터 수집, 실시간 이상탐지, 설비 예측 유지보수 분야 등에서 신뢰할 수 있는 제조 데이터 및 최신 AI 기술을 제공하고 있습니다. 이를 통해 산업 현장의 생산 효율을 향상시키고, 혁신을 달성할 수 있도록 도와드리는 것이 우리의 목표입니다. 현재 반도체, 이차전지, 자동차 등 첨단 제조 기업들과 다양한 프로젝트를 통해 협업하고 있으며, 국내 및 미국, 중국, 말레이시아 등 해외 제조 현장에서 다년간 운영 경험을 쌓아 검증된 실적을 보유하고 있습니다.

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