보쉬, 제조 부문에 생성형 AI 활용

보쉬가 자사 제조 공장에 AI 사용을 극대화하기 위해 생성형 AI (generative AI)와 기초 모델(foundation model)을 시범 운영하고 있다고 밝혔다. 

독일 보쉬 공장 2곳에서 진행된 초기 프로젝트에서 생성형 AI는 광학 검사용 AI 솔루션을 개발 및 확장하고 기존 AI 모델을 최적화하기 위해 합성 이미지를 생성한다. 보쉬는 이를 통해 AI 애플리케이션을 계획, 출시, 확장하는 데 필요한 시간이 현재 6~12개월에서 단 몇 주로 단축될 것으로 기대하고 있다. 성공적인 시범 운영에 이어 합성 데이터(synthetic data) 생성을 위한 이 서비스는 보쉬의 전 사업장에 제공될 예정이다.

보쉬 그룹 회장 스테판 하퉁 박사(Dr. Stefan Hartung)는 “보쉬 전체 공장 중 거의 절반이 이미 제조 작업에 AI를 사용하고 있다. 생성형 AI의 도움으로 기존 AI 솔루션을 개선할 뿐만 아니라 글로벌 제조망에서 이 미래 기술을 최적으로 활용하기 위한 기반을 마련하고 있다”라고 전했다. 

공장 규모와 생산 유형에 따라 AI를 사용하여 연간, 공장별로 생산성 향상과 수억에서 수십 억대의 비용 절감을 달성할 수 있다. 

하퉁 박사는 “AI는 혁신의 잠재력이 탁월하며 인간의 업무를 더 생산적으로 만들 수 있다. 제조 회사이면서 공장 설비업체이자 인더스트리 4.0 트렌드세터(trendsetter)인 보쉬는 산업용 AI의 개발과 적용에 있어서 선도적인 역할을 하는 것을 목표로 하고 있다”라고 말했다.

보쉬 파일럿 공장에서는 이미 생산 일정 관리, 모니터링, 제어에 AI를 사용하고 있다. 예를 들어 힐데스하임 공장에서는 AI 기반 데이터 분석을 통해 신규 라인의 생산량을 늘리는 동안 사이클 타임을 15% 단축했다. 슈투트가르트-포이어바흐 공장에서는 새로운 알고리즘을 통해 부품 테스트 프로세스를 3분 30초에서 3분으로 단축했다.

탄야 루커트(Tanja Rueckert) 보쉬 이사회 멤버이자 최고 디지털 책임자는 “생성형 AI를 통해 우리는 인공지능의 진화와 현대 제조업을 새로운 수준으로 발전시키는 다음 단계를 밟고 있다”라고 말했다.

이 과정에서 보쉬는 자체 전문성을 바탕으로 생성형 AI용 소프트웨어 모델을 보쉬 연구소에서 개발하여 현재 보쉬 공장의 현장에 구현하고 있다. 한 공장에서는 전기 모터 생산 시 구리선 용접부를 안정적으로 검사하기 위해 합성 이미지를 생성하는 AI 방식을 사용하고 있으며, 또 다른 공장에서는 고압 펌프의 품질 보증에 중점을 두고 있다. 

포이어바흐 공장은 이전에 연료 분사 부품을 수작업으로 검사했다. 제품의 특성과 복잡성, 생산 라인 구조의 차이로 인해 룰 기반 검사나 AI 지원 광학 검사가 불가능했다.

새로운 접근 방식은 제품의 변형과 오류 패턴을 인식하고 생산 공정의 다양한 배열과 순서를 고려하는 확장 가능한 생성형 AI이다. 이는 보쉬 연구팀이 개발한 기초 모델을 기반으로 하며, 보쉬 제조망의 대규모 데이터 세트로부터 공급된다. 종합적으로 생성된 데이터는 모델을 개선하고 현장 적용에 맞게 맞춤화하는 데 사용된다. 이를 통해 AI는 부품을 독립적으로 검사할 수 있으며, 확실하지 않은 경우에만 육안 검사관에게 사례를 제출하게 된다. 

헬데스하임 공장에서는 이미 전기 모터 생산의 첫 번째 표준 시스템에서 합성으로 생성된 이미지가 학습 목적으로 성공적으로 사용됐다. 사람의 눈은 인공적으로 생성된 이미지와 실제 이미지를 구별할 수 없다. 이 공장에서는 새로운 접근 방식을 통해 기존 방식보다 프로젝트 기간이 6개월 단축되어 연간 생산성이 수억 유로대로 향상될 것으로 기대하고 있다. 보쉬는 AI 접근 방식을 다른 지역으로 확대할 계획이다.

루커트는 “우리는 AI 솔루션을 개발하는 과정에서 보쉬의 제조망과 약 230개의 공장이 가진 잠재력을 활용하고 있다. 그리고 새로운 기술을 사용하고 있다. 생성형 AI는 개인화와 확장을 조화시키는 데 도움이 되며, 이 기술은 우리에게 두 세계의 장점을 모두 제공한다”라며 “AI를 사용하면 공장의 효율성과 생산성, 친환경성을 높일 수 있다”라고 덧붙였다.

예를 들어, 보쉬 연구팀은 제조 공정의 이상 징후와 오작동을 식별하고 제품 품질을 개선하는 AI 기반 시스템을 개발했다. 이 소프트웨어는 현재 2,000개가 넘는 생산 라인이 연결된 약 50개의 보쉬 공장에서 사용되고 있다. 많은 보쉬 공장에서는 부품의 광학 검사에도 인공지능을 사용한다. 20개가 넘는 공장에서 보쉬의 특수 목적 기계 부서에서 설계한 솔루션인 머신 비전(Machine Vision) AI를 사용하여 표면의 긁힘, 칩핑, 용접 이음새의 결함 등 식별하기 어려운 특징을 검출하고 있다.

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