제조업의 미래: 인간의 능력과 자동화의 조화

자동화와 로봇 기술의 급속한 발전으로 제조 환경이 변화하고 있지만 제조 전략을 한 차원 더 높일 기회를 맞이하고 있다. 

중요한 것은 인적 자본을 최첨단 AI 기반 자동화 솔루션과 어떻게 효과적으로 통합할지 과제 해결에 직면해 있다.

미국 루이지애나주 슈리브포트에 있는 아마존의 새로운 로봇 창고에서 최근 진행되고 있는 발전된 모습을 보면 인간 작업자와 첨단 기술 간의 복잡한 상호 작용에 대한 귀중한 통찰력을 얻을 수 있다.

자동화 및 인적 자본에 대한 Amazon 유통센터의 도전

300만 평방피트 규모의 아마존 유통 센터는 현재까지 아마존의 가장 자동화된 창고를 자랑하고 있지만, 이것에 대응해야 하는 다양한 제조업체의 입장에 서면 그렇게 간단하지 않은 냉혹한 현실이기도 하다. 

https://www.wsj.com/articles/amazons-new-robotic-warehouse-will-rely-heavily-on-human-workers-f95e06b6?mod=itp_wsj&mod=djemITP_h

프로세스 전반에 걸쳐 로봇과 인공 지능을 광범위하게 사용하고 있음에도 불구하고 이 시설에는 여전히 인간 작업자들에 크게 의존하고 있다. 

주문 상품 피킹에서 로봇 시스템 관리에 이르기까지 다양한 업무 처리를 위해 2,500명의 인원을 고용할 계획이다.

이 시나리오는 아마존 같은 거대 전자 상거래 기업에만 국한된 것이 아니다.

항공우주, 자동차, 산업 장비, 의료 기기 및 건설 분야의 제조기업들도 생산 및 운영 전략을 최적화하기 위해 이와 유사한 과제 해결에 어려움이 있는 것이 현실이다.

제조업 미래의 핵심은 인간을 로봇으로 대체하는 것이 아니라, 이 둘 사이의 공생 관계를 어떻게 구축할 것인가라는 인식에서 출발해야 한다.

이처럼 인간 노동력에 대한 의존도가 높아지는 주된 이유 중 하나는 인간의 정신과 신체의 다양성 및 적응력이 탁월하기 때문이다.

아마존 로보틱스(Amazon Robotics)의 수석 기술자인 타이 브래디(Tye Brady)는 최근 뉴스 인터뷰에서 "인간의 손이 가진 촉각적 이해력과 상황 인식 그리고 두뇌의 지각력은 다른 어느 것보다 탁월하다."고 말했다.

이러한 관찰 즉 다양한 제품 처리, 빠른 결정, 변화하는 상황에 유연한 적응 등 인간이 지닌 고유 특성은 제조 부문 전반에 지속적으로 적용할 수 있는 능력이다.

정밀도와 안전성이 가장 중요한 항공우주 산업을 생각해 보자. 

로봇은 높은 정확도로 반복적인 작업에는 탁월하지만, 품질 관리, 복잡한 조립 프로세스와 예기치 못한 문제가 발생했을 때 그 해결 방법에 아직 인간의 전문 지식을 따라가지 못하고 있다. 

자동차 부문에서도 첨단 로봇이 생산라인에 혁신을 가져왔지만 미세 조정, 맞춤화 및 완제품의 전반적인 품질 보증 업무에는 여전히 숙련된 인력이 필수적이다.

의료기기 제조산업 또한 인간과 로봇의 협업이 매우 필요한 사례이다. 

자동화로 표준화된 콤포넌트를 생산할 때 정밀도를 높이고 일관성을 유지할 수 있지만, 대부분의 의료 기기의 경우 복잡한 특성과 엄격한 품질 관리업무는 인간의 감독과 전문 지식에 의지하는 경우가 많다. 

더욱이 의료 기술이 계속 발전함에 따라 생산 공정을 새로운 혁신에 신속하게 적응시키는 능력은 사전 프로그래밍된 로봇보다 인간의 독창성이 더 적합한 업무이다.

산업 장비 및 공급망 관리에서 시장 수요의 예측 불확실성과 커스터마이즈 요구는 숙련된 인력 유지가 매우 중요함을 강조하고 있다. 

로봇은 일상적인 작업을 처리하고 대량의 표준화된 상품을 생산하고 운반하는 데 탁월하지만, 예외 사항 관리와 실시간 의사 결정, 개별화된 서비스를 통해 고객 만족을 높이기 위해서는 인간의 능력이 필수적이다.

전통적으로 수작업에 의존해 온 건설 산업도 자동화와 로봇을 통합하는 방법을 모색하고 있다. 

그러나 건설 현장의 복잡하고 예측할 수 없는 특성 때문에 인간 근로자는 필수 불가결한 존재로 남을 것이다.

건설 산업에서의 과제는 인간의 노동력을 완전히 로봇으로 대체하는 것이 아니라 기술을 사용하여 작업자의 안전과 생산성 향상 방법을 찾는 데 있다.

이러한 다양한 산업 분야에서 인간의 노동력과 자동화 통합을 위한 전략을 계획할 때 다음과 같은 몇 가지 주요 고려 사항을 제시한다.

역할과 책임 재정의: 

기업은 자동화를 인간 근로자의 대체품으로 보기보다는 인간과 기계의 강점을 모두 활용할 수 있도록 역할을 재정의하는 데 집중해야 한다. 

아마존이 슈레브포트 시설에서 했던 것처럼 사람은 로봇 시스템 관리 및 유지 보수에 중점을 둔 직무를 새로 조직할 필요가 있다.

교육 및 기술 개발에 대한 투자: 제조업의 성격이 진화함에 따라 첨단 기술과 업무에 필요한 기술 등 포괄적인 교육 프로그램에 투자해야 한다.

여기에는 기술적 역량뿐만 아니라 문제 해결, 비판적 사고 및 적응력 등 소프트한 스킬도 포함된다.

안전 및 인체공학 우선순위: 로봇과 자동화의 통합으로 육체적으로 힘들거나 반복적인 작업은 로봇으로 대체하고 안전 또한 개선할 수 있다. 

무엇보다 인간-로봇 인터페이스에 있어서 작업자의 안전을 우선순위로 설계되었는지 확인하는 일이 중요하다.

혁신 문화 조성: 

프로세스를 개선하고 새로운 기술을 통합하기 위한 직원들의 아이디어를 제안하도록 장려하면 보다 효과적이고 전사 확장성 있는 자동화 전략으로 이어질 수 있다.

효율성과 유연성의 균형: 

자동화는 효율성을 크게 높일 수 있지만 변화하는 시장 수요와 예상치 못한 변화에 적응할 수 있는 능력이 부족하다. 

인간 근로자는 이러한 일을 처리하는 데 유연하게 대처할 수 있다.

가상 작업을 지원하는 자동화와 인간

제조업에서 인간과 로봇의 협업에 특히 유망한 분야 중 하나는 AI 기반 증강 현실(AR) 및 가상 현실(VR) 기술이다. 

이러한 몰입형 기술은 설계 및 생산에서 직원 교육 및 고객 상호 작용에 이르기까지 제조 프로세스의 다양한 측면에서 도움이 되고 있다. 

첨단 기술이 인간 능력의 대체뿐 아니라 고도화 방법을 제시한다.

설계 단계에서 디자이너와 엔지니어들은 가상 공간에서 AR과 VR을 통해 3D AI 모델을 시각화하여 조작할 수 있어 제품개발에 혁신성과 효율성을 촉진할 수 있다. 

또한 생산 프로세스에서 AR를 사용하여 작업자에게 실시간 정보와 지침을 제공하여 디지털 지침을 실제 작업 환경에 오버레이할 수 있다. 

이는 정확성과 효율성 향상뿐 아니라 복잡한 작업에 대한 학습 부담을 줄여준다.

직원 교육의 경우 VR 시뮬레이션은 실제 생산 작업을 방해하지 않고 작업자에게 새로운 장비나 프로세스에 익숙해질 수 있는 안전하고 비용 효율적인 방법을 제공한다. 

이러한 몰입형 교육 경험은 기존 교육 방법에 비해 오류를 크게 줄이고 정보 보존 문제도 개선할 수 있다.

3D AI 기반 AR 및 VR은 제조 부문의 고객과 상호 작용도 변화시키고 있다. 

가상 생산 현장 방문 및 제품 시연을 통해 고객은 제품 또는 시설을 원격으로 탐색하고 상호 소통할 수 있어 판매 및 고객 지원에 대한 새로운 가능성이 열리고 있다.

AR 및 VR 솔루션의 효율적인 구현은 여전히 인간의 전문 지식에 크게 의존한다는 점에 유의해야 한다. 

이러한 시스템 개발과 유지 관리, 생성된 데이터를 해석하고, 제공된 통찰력을 기반으로 정보에 입각한 결정을 내리려면 숙련된 작업자가 필요하다. 

이는 기술적으로 가장 발전된 제조 환경이라 해도 인적 자본의 중요성을 시사한다.

가장 성공적인 전략은 인간과 기술적 능력 사이에 효과적으로 균형을 맞추어야 한다. 

아마존 슈리브포트 창고의 사례가 시사하는 바가 크지만 큰 퍼즐 맞추기의 한 조각에 불과하다. 

제조업이 앞으로 나아갈 길은 인간과 로봇 중 하나를 선택하는 것이 아니라 둘의 강점을 결합하는 혁신적인 방법을 찾아야 함을 인식해야 한다.

도전 과제도 중요하나 기회도 중요하다. 

자동화 추진에 있어서 사람과의 협업 접근 방식 수용, 인력에 대한 투자, AR과 VR 같은 새로운 기술을 활용함으로써 보다 효율적이고 안전하며 적응력이 뛰어난 생산 환경을 조성할 수 있다. 

이 새로운 제조 패러다임은 인간 근로자를 기계로 대체하는 것이 아니라 기계와의 협력으로 21세기의 복잡한 요구를 충족할 수 있는 탄력적이고 혁신적인 개념이다.

참고 | https://www.roboticstomorrow.com/article/2024/12/the-future-of-manufacturing-harmonizing-human-talent-and-automation/23719​