모기업 콴타의 제조라인 검사장비용 맞춤형 디지털트윈 애플리케이션 개발
대만의 전자제품 제조업체인 콴타(Quanta)의 제조 라인 검사장비를 위한 맞춤형 디지털 트윈 애플리케이션 개발에 콴타의 자회사인 테크맨 로봇(Techman Robot)이 활용됐다.
AI 컴퓨팅 기술 분야의 선두주자인 엔비디아(CEO 젠슨 황)의 창립자 겸 CEO인 젠슨 황(Jensen Huang)은 최근 대만에서 열린 ‘컴퓨텍스(Computex) 2023’ 기조연설에서 제조업 디지털화 성공 사례로 콴타(Quanta)가 AI 기반 로봇을 사용하여 제품 품질 검사를 수행하는 현장을 소개했다.
테크맨 로봇(Techman Robot)의 로봇은 콴타의 제조 라인 검사를 개선하기 위한 맞춤형 디지털 트윈 애플리케이션 개발에 나섰다. 이를위해 엔비디아 옴니버스(NVIDIA Omniverse)에 구축된 로봇 시뮬레이션 애플리케이션인 엔비디아 아이작 심(NVIDIA Isaac Sim)을 활용했다. 데모 영상에서 테크맨이 아이작 심을 사용해 제조 라인에서 로봇에 의한 로봇 검사를 최적화하는 방법을 확인할 수 있다.
자동 광학 검사(AOI)는 제조업체가 결함을 보다 신속하게 식별하고 전 세계 고객에게 고품질 제품을 제공할 수 있도록 지원한다. AOI에 사용할 수 있는 엔비디아 메트로폴리스(NVIDIA Metropolis) 비전 AI 프레임워크는 자동차부터 회로기판에 이르는 제품의 검사 워크플로우를 최적화하는데에도 사용된다.
테크맨은 최첨단 협동로봇(코봇:Cobot)을 시뮬레이션, 테스트, 최적화하기 위해 아이작 심을 사용해 공장 현장 로봇으로 AOI를 개발했다. 또한 엔비디아 AI 및 GPU를 사용하여 클라우드에서 훈련하고 로봇 자체에 대한 추론을 수행했다. 아이작 심은 엔비디아 옴니버스를 기반으로 한다. 이는 산업용 메타버스 애플리케이션을 구축하고 운영하기 위한 개방형 개발 플랫폼이다.
테크맨 로봇 AOI 솔루션의 고유한 기능에는 다관절 로봇 팔에 탑재한 검사 카메라와 GPU가 통합된 로봇 컨트롤러 등이 있다. 이를 통해 로봇은 고정 카메라로는 접근할 수 없는 제품 영역을 검사할 수 있고, 엣지(Edge)에서 AI를 사용하여 결함을 즉시 감지할 수 있다.
특히, 테크맨은 옴니버스를 사용하여 검사 로봇과 검사할 제품의 디지털 트윈을 아이작 심에 구축했다. 시뮬레이션에서 로봇을 프로그래밍하면 실제 로봇에서 수동으로 프로그래밍하는 것과 비교해 작업 소요 시간이 70% 이상 감소했다. 제품의 정확한 3D 모델을 사용하여 실제 제품 제조 전에 디지털 트윈에서 애플리케이션을 개발할 수 있어 신속한 시장 출시가 가능하다.
테크맨의 최고운영책임자(COO)인 스콧 황(Scott Huang)은 “다른 로봇 브랜드 대비 테크맨 로봇의 특장점은 내장된 비전 시스템과 AI 추론 엔진에 있다. 엔비디아 RTX GPU는 로봇의 AI 성능을 강화한다”고 밝히고, “최종적으로 각 검사 주기 시간을 20% 단축하는 효율적인 솔루션이 탄생했다. 검사 시간에서 절약된 모든 시간은 결국 테크맨의 제조업 고객의 수익으로 이어질 것이다.”라고 말했다.
실제 결함 이미지를 수집하고 레이블을 지정하는 작업은 비용과 시간이 많이 소요되기 때문에, 테크맨은 검사 품질을 개선하기 위해 합성 데이터로 전환했다. 옴니버스 리플리케이터(Omniverse Replicator) 프레임워크를 사용하여 고품질 합성 데이터 세트를 빠르게 생성했다.
옴니버스, 메트로폴리스, AI에서 아이작 심이 다양한 제품과 산업의 광학 검사 프로세스를 간소화하는 방법은 컴퓨텍스 엔비디아 발표(링크)에서 확인할 수 있다.
