자동차 업체 AI 로봇에 진심…스마트팩토리 어디까지 왔나?
AI와 로봇 기술이 가장 절실한 곳은 자동차 제조 현장이다. 인건비 문제등도 있지만 결국 자동차 업계가 살아남기 위해서는 스마트팩토리를 구축해 생산성을 끌어올려야 하기 때문이다. '수요'의 불확실성이 높아질수록 기업들은 자기 의지로 조절할 수 있는 '공급'에 중점을 맞춰야 되기 때문에 자동화(로봇화) 100%에 사활을 걸고 있는 것이다. ◆스마트팩토리 구축 시 비용↓매출↑ 업계에서는 자동차 스마트팩토리 구축 시 공장 비용은 최소 25% 감소, 납품은 10% 개선, 자동차 출시 기간은 6개월 단축, 에너지소비 20% 감소, 추가 매출 최소 2% 증가를 기대하고 있다. 자동차업계가 AI로봇 사업에 뛰어드는 이유다. 기업 입장에서는 제조 공장을 AI화 시킬 수만 있다면 혼류생산이 원활해지면서 ▲생산성 향상 ▲인건비 절감 ▲작업환경 등이 개선된다. 또한 자율주행 등 미래 모빌리티 기술을 활용한 신규 서비스 사업 모델(Robo-taxi, UAM)도 부담스럽지 않게 진입할 수 있고, 유연한 생산 라인 변경이 가능해지면서 멀티 브랜드 전략(다품종 소량생산)도 추진할 수 있다. 현재 자동차 스마트팩토리의 약 200개 신기술은 하이퍼 캐스팅 공법, 디지털 트윈, 로봇, AI 기술 등이 있다. 향후 더 정교한 AI, 5G, 로봇 등이 도입되면 공장 비용이 25~40%까지 절감되는 효과를 볼 수 있다. 자동차업계에 AI 기술의 적용은 신차 개발 기간도 단축시켜준다. 글로벌 부품사인 마렐리(Marelli)는 스마트팩토리에 AI 로봇을 도입한다면 완성차 업체들은 신차 개발 기간을 기존 3~4년에서 12~18개월로 단축시킬 수 있다고 보고 있다. 실제 중국 지커(Zeekr)는 디지털 트윈(현실 세계의 사물 및 장비 등을 가상세계에 구현)에서의 테스트를 거쳐 소프트웨어 정의 자동차(SDV)기술을 적용한 결과 신모델 개발 기간을 2년으로 단축시킬 수 있었다. 업계 관계자는 " 자동차 회사가 살아남기 위해서는 물류를 자동화하고 스마트팩토리를 구축해 생산성을 지금보다 자동화율을 월등히 높여야만 한다"며"한국은 현대차, 미국은 엔비디아 테슬라 등이 적극적으로 뛰어들고 있다"고 말했다. ◆현대차, AI 로봇과 스마트팩토리로 자동차 제조 혁신 가속화 국내 대표 완성차 기업인 현대자동차그룹이 스마트팩토리를 통해 자동차 제조 혁신에 박차를 가하고 있다. 싱가포르 혁신센터(HMGICS)와 미국 조지아주 메타플랜트(HMGMA) 공장이 그 중심이다. HMGICS는 현대차그룹이 미래 모빌리티 혁신을 위해 설립한 첨단 연구개발 및 생산 복합센터로, 다양한 신기술을 시험하는 테스트베드 역할을 하고 HMGMA는 HMGICS에서 개발한 최첨단 제조 플랫폼을 실제 생산 현장에 적용해 검증하는 공장이다. HMGMA는 자동차 제조 전 과정인 프레스, 차체, 도장, 의장(조립)에서 사람의 역할을 줄이고, 로봇과 AI 기술을 통해 전체 공정의 자동화율을 80%까지 끌어올린 현대차그룹의 가장 진보된 공장으로 꼽힌다. 이 공장에서는 무거운 부품 이동 등 위험한 작업과 사람 눈으로 발견하기 어려운 품질 검사, 보정 작업에 AI 로봇을 적극 투입하고 있다. HMGMA 공장의 프레스 차체 공정은 자동화율 100%를 달성해 수십 대의 AI 카메라를 통해 금이나 구멍을 포착해 불량 패널을 선별한다. 의장 라인 자동화율은 현재는 45%까지 진행되어 있고 향후 70%까지 높일 계획이다. 의장 단계는 2만~3만여개의 자동차 부품을 조립해 완벽한 차량의 형태로 완성하는 마무리 생산 단계다. 미세 업무가 많아 사람의 손이 가장 많이 필요한 공정으로 의장 라인 자동화율 100%를 달성하게 될 경우 생산성 향상과 인건비 절감 등의 효과가 나타나게 된다. 또한 현대자동차그룹과 보스턴다이나믹스가 협력해 AI 기반 스마트팩토리 구축과 로봇 자동화에 박차를 가하고 있다. 4족 보행 로봇 '스팟(Spot)'부터 인간형 휴머노이드 로봇 '아틀라스(Atlas)'까지 첨단 로봇을 생산 현장에 투입하며 제조 공정의 효율성과 안전성을 크게 높이고 있다. '스팟'은 장애물 극복 능력과 AI 기반 센서로 공장 내부를 실시간 스캔하며 위험 상황을 감지하고 품질 검사를 수행, 아틀라스는 차량 도어 설치 등 여러 작업을 사람 대신 수행해, 오는 2026년 차량 조립 공정의 40%를 자동화한다는 계획이다 이밖에도 현대차는 싱가포르 혁신센터 '메타 팩토리'를 중심으로 디지털 트윈과 AI 협력도 강화하고 있다. 엔비디아와 협력해 공장 환경을 가상으로 구현하고, AI 로봇이 스스로 학습하며 생산성을 극대화하는 시스템을 구축 중이다. 현대차그룹은 오는 2030년까지 AI 로봇 비중을 20%까지 끌어올려 제조업의 새로운 미래를 열겠다는 목표다. AI 로봇과 스마트팩토리 기술이 결합된 혁신이 생산성과 안전성 향상에 크게 기여할 것으로 기대된다. 김필수 대림대 자동차학과 교수는 "메타플랜트 공장의 경우 대부분이 자동화로 되어 있고 새로운 기술 도입이 가능한 공장인 많은 연구 개발의 성과가 나타는 곳"이라며 "스마트팩토리의 경우 24시간 가동되기 때문에 혼류생산이 원활해지면서 긍정적인 시너지가 나타나게 되고, 일부 강성노조들의 무리한 요구도 나오지 않기 때문에 노조와의 다툼이 없어진다"고 말했다. 이어 "스마트팩토리 공장에 대한 성과가 지속적으로 나올 경우 현대차가 글로벌 시장에서 한발 더 앞서나갈 수 있는 기회가 될 것"이라고 덧붙였다.
