▲제조업(출처=123RF)

가상현실(VR) 및 증강현실(AR)의 급진보가 제조 분야에서 큰 역할을 담당하며 산업을 주도하고 있다.

사실 가상 시뮬레이션은 지난 1985년 당시 메르세데스-벤츠였던 다임러 AG가 세계 최초로 시도했었다. 당시 이 기업은 베를린에 최초의 가상 운전 시뮬레이션을 도입해 제조 공장이 고품질의 자동차를 개발할 수 있도록 지원했다. 그러나 그때의 가상이라는 개념은 매우 단순한 것에 불과했다. 움직이는 플랫폼에 전체 콘셉트 차량을 배치하고, 그다음에 프로젝터를 고정해 작동시킨 것. 차량을 둘러싸고 있던 벽들은 전산화된 스크린으로 변화됐다.

메르세데스의 연구개발 부서는 이 장치를 사용해 운전자의 행동이나 시야 내 장애물, 실제 운전 경험에 영향을 미치는 다른 요인들을 연구했다. 이 장치가 도입됐을 당시에는 매우 새롭고 혁신적인 기술이었는데, 비용에도 수백만 달러가 들 정도였다.

그러나 최근 몇 년간 기술이 급속도로 발전하면서 이제는 VR과 AR의 개념이 그 자리를 대체하고 있다. 오늘날 사용되는 기기, 특히 제조 분야에서 활용되는 기기는 크기도 작아질뿐더러 가격 역시 훨씬 더 저렴하다.

제조 분야에서의 VR 및 AR

VR과 AR은 현대 제조 업계에서 모두 진화 과정을 거쳤다. 더 많은 헤드 장착 장치가 스크린에서 실제 경험을 시뮬레이션하며 시각화될 수 있도록 개발되고 있는 것. 장치의 상당수는 모션 센서와 카메라를 사용해 이미지를 보여주기 때문에, 제조 작업자는 부품 구성 요소를 생산하는 과정에서 부품 번호와 렌더링 등을 확인할 수 있다. 이런 시스템의 이점은 제조 프로세스를 이해하기 전 근로자가 오랜 시간을 들여 읽어야 하는 값비싼 매뉴얼을 만들 필요가 없다는 것이다.

메릴린치 미시간 마켓의 매튜 B, 엘리엇 이사는 하버드 비지니스 리뷰에 기고한 글에서 윈드터빈을 수동으로 연결하고 또한 AR 헤드셋을 사용해 작업하는 GE 기술자의 경우, 후자의 AR 프로세스를 사용할 때의 업무 효율성이 34% 향상된 것으로 나타났다고 강조했다. 경우에 따라 AR 및 VR은 작업자가 일부 위험한 절차를 수행하지 않아도 되도록 만들어주기도 한다. 장비에서 시뮬레이션을 실행한 후 기계를 사용해 자동으로 처리할 수 있기 때문. 이에 근로자들 역시 더 안전한 환경에서 작업할 수 있는 것이다.

메릴린치의 엘리엇 이사는 AR 및 VR이 시뮬레이션 기능을 통해 제조 분야 의효율성과 안전성 양쪽을 극대화하고 있다고 지적했다

▲AR 및 VR은 작업 프로세스 간소화를 위한 필요한 데이터와 정보를 얻을 수 있도록 제조 기업을 지원하는 역할을 한다

학습 과정 간소화

오늘날의 AR과 VR 시뮬레이션 교육 프로그램의 가장 큰 차별화라고 한다면, 작업자가 복잡한 프로세스를 다룰 때 3차원 입체 모형에 직접 들어가 몰입할 수 있도록 실제 경험을 제공한다는 것이다. 이러한 접근법은 전통적인 기존의 강의 스타일이나 읽는 것에 그치는 방법보다 훨씬 높은 유지율을 지속할 수 있다.

또한, 작업 프로세스 간소화를 위해 필요한 데이터와 정보를 얻을 수 있도록 제조 기업을 지원하기도 한다. 사물인터넷(IoT) 기술과 결합된 프로세스에서 근로자들은 ERP(Enterprise Resource Planning) 시스템에 연결돼 제조 공장의 부품 사양 및 배치를 이해할 수 있다. 이는 시설의 다양한 부분을 파악하는데 드는 시간도 절약해준다.

제조 설비에서 프로세스는 대부분 기계가 제어하는 방식으로 운영된다. 기계는 그러나 매일 매일 논스톱으로 작동하기 때문에 어느 순간에는 서비스나 수리가 필요할 때가 오게 된다. 이 경우에도 AR과 VR은 일부 진단 프로세스를 컴퓨터화하고 단순화시켜 기계 작동을 줄이고 더 나은 생산 작업을 할 수 있도록 만든다.

표준 및 프로토콜 유지 관리

제조 혹은 조립된 제품의 품질 관리를 보장하는데도 AR과 VR은 중요한 역할을 담당한다. 자동차와 항공 우주 산업은 AR과 VR을 장착해 사용하는 장치들을 오랫동안 이 분야에 활용해왔는데, 타사 공급 업체가 보내온 복잡하면서 고도의 수행을 하는 특정 부품들의 품질을 검사하고 조립 라인 내 다른 구성 요소들을 배치하는 것이다.

구성 요소를 조립하는데 사용되는 AR 및 VR 기반의 안내 시스템은 제품 품질이 최상으로 보장되도록 최적화돼있다. 이 도구는 작업 영역에 필수 정보를 직접 표시하는 고성능 프로젝터가 달린 산업용 카메라로 구성된다. 그럼 기술자는 이 프로세스를 통해 조립 순서를 검증하고, 부품을 정확하게 제조할 수 있다. 기술자가 유지 보수를 위해 특정 프로토콜을 구현해야할 경우에도, AR과 VR 장치로 장비의 상태를 확인하고 문제를 감지해 해결할 수 있어 전체 과정이 간단해질 수 있다.

원격 제어도 가능하다. AR과 VR 솔루션을 사용하고 있는 원격 지원을 통해 다른 지역에 있는 작업자들을 연결시켜 문제를 해결할 수 있는 것이다. 가령 스마트폰 자체의 기술적 문제라고 한다면, AR과 VR을 지원하는 컴퓨터 프로그램을 활용해 미국 및 파트너 엔지니어가 중국의 제조 공장에서 발생하는 문제를 해결하는 방식이다.

시각과 촉감 기능을 AR에 적용시키면 서로 다른 복잡한 환경에서 로봇을 원격으로 조작해 제조 공정을 단순화할 수 있다. 기술자가 가상 플랫폼을 통해 로봇 동작을 제어하는 것으로, VR 인테페이스를 통해 가능하다. 결국 모든 VR 및 AR을 통한 작업은 제조 분야에서 생산성 효율뿐 아니라 프로세스 단순화, 불필요한 멀티태스킹을 줄일 수 있어 근로자와 기업 모두에게 혜택을 가져다 준다.