2023년 9월 22일 - AI 컴퓨팅 기술 분야의 선두주자인 엔비디아(www.nvidia.co.kr)가 엔비디아 옴니버스(NVIDIA Omniverse)를 통해 메르세데스-벤츠(Mercedes-Benz)의 디지털 생산 시스템 구축을 지원한다.

메르세데스-벤츠는 엔비디아 옴니버스를 활용해 생산과정에 디지털 트윈(Digital Twin)을 도입하고 있다. 엔비디아 옴니버스는 제조, 조립시설 설계, 협업, 계획, 운영 등을 지원하는 유니버설 씬 디스크립션(Universal Scene Description, OpenUSD) 애플리케이션을 개발하기 위한 플랫폼이다.

메르세데스-벤츠는 새로운 생산 기술로 독일 라슈타트, 헝가리 케치케메트, 중국 베이징에서 운영 중인 생산 공장에 차세대 차량 포트폴리오를 도입하고, 전 세계 30개 이상의 공장에 청사진을 제시할 예정이다. 이러한 ‘디지털 퍼스트(Digital First)’ 접근 방식은 효율성을 향상하고 결함을 방지하며 시간을 절약해 메르세데스-벤츠 MO360 생산 시스템의 유연성, 회복력, 인텔리전스를 획기적으로 개선한다.

생산 과정에서 디지털 트윈은 물리적으로 정확한 시뮬레이션을 통해 메르세데스-벤츠 조립 라인을 설정, 재구성, 최적화할 수 있도록 지원한다. 케치케메트 공장의 새로운 조립 라인은 새롭게 출시한 메르세데스 모듈형 아키텍처(Mercedes Modular Architecture)를 기반으로 차량을 생산할 예정이며, 이 아키텍처는 옴니버스에서 디지털 트윈을 통해 가상으로 개발됐다.

메르세데스-벤츠는 옴니버스를 통해 공급업체와 직접 소통함으로써 조정 절차를 50%까지 단출할 수 있다. 또한 생산과정에서 디지털 트윈을 사용할 경우, 프로세스의 품질이 향상되는 동시에 조립 시설을 개조하거나 건설하는 속도가 2배로 향상된다.

엔비디아의 옴니버스와 시뮬레이션 기술 담당 부사장인 레브 레바레디안(Rev Lebaredian)은 "메르세데스 벤츠는 엔비디아 옴니버스와 AI를 사용해 제조 공정을 최적화하고, 결과적으로 건설 시간과 생산 비용을 절감하는 연결형 디지털 퍼스트 접근 방식을 구축하고 있다"고 말했다.

AI의 도입으로 에너지와 비용을 절감할 수 있는 새로운 영역도 등장했다. 메르세데스 벤츠의 라슈타트 공장은 도장 공정에서 AI를 활용해 디지털 생산을 개척하고 있다. 파일럿 테스트에서 연관된 하위 공정을 모니터링하는 데 AI를 사용해 20%의 에너지 절감 효과를 거뒀다.
 

최첨단 소프트웨어 시스템 지원

차세대 메르세데스-벤츠의 차량에는 새로운 운영체제인 ‘MB.OS’가 탑재될 예정이다. 이 운영체제는 모든 차종에 표준으로 적용되며, 모든 차량 영역을 아우르는 프리미엄 소프트웨어와 최상의 경험을 제공할 것으로 기대된다.

메르세데스-벤츠는 소프트웨어 중심 자동차 개발을 위해 엔비디아와 파트너십을 맺었다. 메르세데스-벤츠의 차량은 엔비디아 드라이브 오린(DRIVE Orin)과 드라이브 소프트웨어(DRIVE software)를 기반으로 제작되며, 옴니버스에 구축된 엔비디아 드라이브 심(DRIVE Sim) 플랫폼에서 검증된 지능형 주행 기능을 탑재할 예정이다.

메르세데스-벤츠의 MO360 생산 시스템을 통해 동일한 생산 라인에서 전기, 하이브리드, 가스 차량 모델의 생산이 가능하며, 전기자동차 생산 규모를 확장할 수 있다. 또한 생산과정에 MB.OS를 도입하면 최신 버전의 차량 소프트웨어가 탑재된 차량을 조립 라인에서 생산할 수 있게 된다.

메르세데스-벤츠 그룹의 생산품질공급망 관리이사 요르그 부르저(Jorg Burzer)는 "메르세데스-벤츠는 인공지능, MB.OS, 엔비디아 옴니버스 기반의 디지털 트윈을 MO360 에코시스템에 통합함으로써 자동차 제조의 새로운 시대를 열고 있다. 새로운 '디지털 퍼스트' 접근 방식을 통해 글로벌 생산 네트워크에 MMA 모델을 출시하기 전부터 효율성의 잠재력을 확보하고, 제품 출하 속도를 크게 높일 수 있다"고 말했다.
 

유연한 미래의 공장

공장 셧다운은 많은 비용이 소요돼 이를 막는 것은 매우 중요하다. 엔비디아 옴니버스에서 시뮬레이션을 실행하면, 공장 담당자들은 공급 경로에 있는 공장 현장과 생산 라인 레이아웃을 최적화하고, 생산을 중단하지 않고도 생산 라인을 검증할 수 있다.

전 세계 자동차 제조업체의 경우 칩부터 클라우드까지 전체 소프트웨어 개발 단계에서 많은 것이 좌우된다. 가상 접근 방식을 사용하면 신규 라인을 효율적으로 설계하고 기존 라인을 변경하면서 다운타임을 줄이고 제품 품질을 개선할 수 있다.
 

효율성을 위한 옴니버스 협업

케치케메트 공장은 공장 전체가 디지털 트윈으로 구현된 최초의 공장이다. 이 가상 공간에서는 기술 라인과 트림 라인 사이의 조립 중심부에서 개발 작업이 가능하다. 또한 새로운 케치케메트 공장에서도 본격적인 생산이 진행될 예정이다.

옴니버스의 협업을 통해 공급 업체와 설계자는 가상 환경에서 서로 상호 작용할 수 있으므로 레이아웃 옵션과 자동화 변경 사항을 실시간으로 통합하고 검증할 수 있다. 이를 통해 새로운 생산 라인이 최대 용량에 도달하는 시간을 단축하고 재작업이나 가동 중단의 위험을 줄일 수 있다.

아울러 디지털 트윈을 사용한 가상 협업을 통해 프로젝트의 계획과 실현을 몇 주 단축할 수 있을 뿐만 아니라 새로운 제조 라인을 출시하는 데 드는 비용도 크게 절감할 수 있다.