아우디 뵐링어 호페
먼 미래에는 로봇들이 모든 상품을 제조할 것이다. 사람의 손길이 닿는 건 완성된 물건을 구입할 때뿐일지도 모른다. 아우디의 뵐링어 호페 공장은 공상과학 같은 미래에 가장 근접한 곳이다. 독일 네카줄름에 위치한 아우디 생산 시설인 뵐링어 호페에선 10대의 로봇이 숙련된 장인들과 조화롭게 자동차 생산에 몰두하고 있다. 로봇이 할 수 있는 일과 장인의 감각이 요구되는 일은 아직 다르기 때문이다. 이외에도 뵐링어 호페 공장은 VR과 같은 디지털 솔루션, R8과 e-트론 GT를 동일한 라인에서 생산하는 유연성, 그리고 시대의 과제인 지속가능성을 충족한다. 뵐링어 호페의 볼프강 산츠(아우디 스포츠 생산 책임자)와 몇 개의 질문을 주고받았다.
아우디 R8은 레이싱용 차량과 동일한 방식으로 제조된다. 전문가가 수작업으로 제작하는 것이다. 반면 e-트론 GT는 순수 전기차다. 뵐링어 호페에선 서로 다른 종류의 두 모델이 동일한 생산 라인을 공유한다. 생산 유연성을 증대시키기 위한 뵐링어 호페의 시도는 무엇이었나?
R8과 e-트론 GT의 생산을 위해 생산 시설을 확장, 업그레이드 및 전환했다. 현재 완전히 다른 두 종류의 차량을 공동 조립 라인에서 생산하고 있다. V10 엔진이 장착된 고성능 스포츠카 R8은 순수 전기 그란투리스모인 아우디 e-트론 GT와 동일한 라인을 거친다. 확장된 조립 라인은 이전의 16 사이클이 아닌 36 사이클로 연장돼 멋진 오케스트라처럼 정밀하게 조정된다. 이곳에서 이루어지는 생산 방식은 그룹 내 어느 생산 시설에서도 볼 수 없다. 우리는 수작업 생산의 강점을 유지하고 있으며, 앞으로도 계속 활용할 것이다. 동시에 우리는 전기화·자동화·디지털화 분야에서 새로운 역량을 추가해 e-트론 GT로 전문성을 확장했다. 뵐링어 호페의 두 가지 장점인 장인 정신과 스마트 팩토리가 완벽히 결합됐다.
뵐링어 호페 공장에서 사용된 새로운 디지털 솔루션에는 무엇이 있나? 시스템과 설비, 사용자 간의 긴밀한 네트워크는 어떻게 이루어지고 있나?
5G는 스마트 팩토리의 애플리케이션 영역에 광범위한 통신망을 제공한다. 특히 5G의 빠른 데이터 전송 속도, 짧은 지연 시안, 연결 안정성 때문에 생산 시설에선 매우 유망한 기술로 여기고 있다. 따라서 아우디는 5G를 공장 내 직렬 애플리케이션에 도입하기 위한 솔루션을 개발하고 있다. 네카줄름에 위치한 아우디 생산 시설에선 차량 생산을 위한 디지털 솔루션과 공급망을 직렬 생산에 사용할 수 있도록 시험하고 개발할 예정이다. 특히 뵐링어 호페의 소규모 생산 환경은 파일럿 프로젝트를 테스트하고 대규모 시리즈에 사용할 혁신적인 디지털 솔루션을 개발하기에 완벽한 환경이다.
뵐링어 호페에선 VR을 사용해 신차 생산 계획을 수립하고, 장인들이 가상현실에서 조립 과정을 학습하도록 하고 있다. 이는 디지털 트윈과 같은 시스템을 기대하게 만든다. 뵐링어 호페 공장의 가상현실 활용 계획은 무엇인가?
뵐링어 호페에서 생산된 e-트론 GT는 물리적 프로토타입 없이 생산을 계획한 최초의 아우디 모델이다. 3D 스캔과 머신러닝 프로세스, 가상현실 등 다양한 기술을 활용해 모든 조립 과정과 작업을 디지털 공간에서 완벽히 재현했다. 실제 차량 생산 시 제조 과정이 완벽하게 맞물리고 생산 라인이 원활하게 움직일 수 있도록 가상현실에서 미리 생산 계획을 세운 것이다. 장인들이 가상현실에서 제조 과정을 학습하기 위해선 정밀하게 설계해야 했다. 따라서 모델링은 매우 정확하고 세밀하게 제작해야만 했다. 특수 하드웨어와 소프트웨어를 사용해 장비, 툴 등 모든 운영 시설을 3D 스캔으로 복제해 가상현실에 생성시켰다. 네카줄름에 있는 뵐링어 호페 공장이 디지털 세계에도 존재하는 것이다. 이 가상의 공장에선 몇 년치 미래 생산 계획을 수립할 수 있다. 해외 출장이 필요 없고, 장소나 시간의 제약 없이 작업을 수행할 수도 있다. 현실이 아니니까 가능하다. 다음 과제는 디지털 트윈을 단계별로 구현하는 것이다. 생산 라인을 디지털로 표현하고, 지속적으로 3D 스캔을 하는 것은 디지털 트윈의 기본이다. 이제는 생산 라인의 정보를 실시간으로 수집해 가상현실에서 구현하길 기대하고 있다.
뵐링어 호페에는 10대의 로봇이 32개의 도구를 사용해 차량을 조립한다. 로봇이 많으면 더 많은 전력이 사용된다는 뜻이다. 생산 과정에서 탄소 배출량을 줄이기 위해 어떠한 시도를 하나?
지난해 초부터 네카줄름은 100% 친환경 전기를 공급받고 있다. 아우디의 생산 시스템과 로봇도 탄소 중립 전기로 작동된다. 지속가능한 생산을 위한 아우디의 환경 프로그램 ‘미션:제로’의 주요 목표는 탈탄소, 물 사용 절감, 자원 효율성, 생물 다양성 등이다. 2025년까지 순수 CO2 중립 생산지를 달성하는 것도 목표 중 하나다. 뵐링어 호페 e-트론 GT 생산 공정은 100% 탄소 중립적이다. 아우디는 현재 재생 가능한 에너지원을 사용해 불가피한 탄소 배출량을 상쇄하기 위해 인증된 기후보호 프로젝트의 탄소 배출권을 사용하고 있다. CO2 절약은 자원 효율의 결과이기도 하다. 아우디의 도장 공장에 ‘알루미늄 폐쇄 루프’가 설치되면서 2020년도의 탄소 배출량은 16만5천 톤 감소했다. 알루미늄 폐쇄 루프와 같이 아우디는 에너지 집약적인 소재를 가장 효율적으로 사용하고 있다. 프레스 공장에서 발생하는 고철은 분류되어 공급업체에 반환되고, 그 공급업체는 새 알루미늄 판을 생산하는 데 귀중한 2차 재료를 사용할 수 있으므로 1차 알루미늄 사용을 줄일 수 있다. 재활용 알루미늄을 사용하면 기본 알루미늄에 비해 최대 95%의 에너지가 절약된다. 또한 재활용 알루미늄은 뵐링어 호페에서
생산되는 e-트론 GT에도 사용된다. 생산 과정의 디지털화로 인해 노동자가 겪은 변화는 무엇인가?
사실 우리 팀의 열정은 진정으로 나에게 기쁨을 준다. 아우디 R8과 e-트론 GT의 통합 생산으로 뵐링어 호페에서 장인 정신과 스마트 팩토리 기술은 독특한 조화를 이루었다. 지금까지 R8을 만들어온 직원들의 열정은 e-트론 GT로 옮겨갔다. 구체적으로 뵐링어 호페에선 단순히 VR 솔루션을 사용하여 직원들이 새로운 생산 공정을 준비하는 것에 그치지 않고, 많은 직원들이 자동화·전기화·디지털화 분야에서 기술과 지식이 심화됐다. 10여 년 전 첫 로봇 강좌를 수강한 숙련된 용접공은 차체 파트에서, 현재 고도로 자동화된 제조 시스템에 전문화되었다. 15년 전 아우디 R8 1세대용으로 V8 엔진을 개발했던 직원이 배터리 전문가 자격을 얻었다. 그는 직원들이 600kg이 넘는 e-트론 GT의 배터리를 적절하고 안전하게 설치할 수 있도록 한다. 이러한 열정과 뛰어난 팀 정신을 바탕으로, 뵐링어 호페는 아우디가 만든 가장 강력하고 빠른 두 개의 자동차를 하나의 조립 라인에 통합할 수 있었다.
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