엔비디아 옴니버스와 아이작 심, 메트로폴리스 활용으로 가상 공장 구축, 로보틱스 시뮬레이션, 검사 자동화 등 실현
45조 달러 규모의 글로벌 제조산업은 24시간 쉬지 않고 가동하는 1천만개의 공장으로 구성되어 있다. 이 들 기업들은 가능한 빠르고 비용 효율적으로 고품질 맞춤형 제품을 생산하기 위한 혁신적인 디지털화 공장 구축에 적극 나서고 있는 중이다. 여기에 챗GPT와 같은 생성형AI와 함께 디지털 트윈 솔루션들이 결합함으로써 이러한 디지털 공장의 실현을 앞당기고 있다.
AI 컴퓨팅 기술 분야의 선두주자인 엔비디아(CEO 젠슨 황)가 레퍼런스 워크플로우로 산업 디지털화를 가속하는 세계적인 전자 제조업체들을 발표했다. 해당 레퍼런스 워크플로우는 생성형 AI와 3D 협업, 시뮬레이션과 자율화 기기 관련 엔비디아(NVIDIA) 기술을 새롭고 포괄적으로 결합했다.
이 레퍼런스 워크플로우는 광범위한 파트너 네트워크와 엔비디아 기술로 제조사들의 공장 설계와 건설, 운영과 최적화를 돕는다. 이 워크플로우에는 최고로 손꼽히는 컴퓨터 보조 디자인 앱을 비롯해 생성형 AI를 위한 최첨단 프레임워크와 API를 연결하는 엔비디아 옴니버스™(Omniverse™), 로봇의 시뮬레이션과 검증을 위한 엔비디아 아이작 심™(Isaac Sim™) 애플리케이션, 그리고 자동 광학 검사가 가능한 엔비디아 메트로폴리스(Metropolis) 비전 AI 프레임워크가 포함된다.
엔비디아 창립자 겸 CEO인 젠슨 황(Jensen Huang)은 컴퓨텍스 2023 기조연설에서 전자 제조업계 최초의 시도인 완전 디지털화된 스마트 공장의 데모를 선보였다.
그는 “세계 최대 규모의 산업들은 물리적 재화들을 생산한다. 그에 앞서 디지털로 먼저 구축하면 어마어마한 비용을 절감할 수 있다. 엔비디아는 가상 공장의 손쉬운 구축과 운영, 제조와 검사 워크플로우의 디지털화, 품질과 안전성 개선, 생산 막바지에 예상치 못하게 발생해 큰 손실을 안기는 각종 문제와 지연을 줄일 수 있게 돕는다”고 말했다.
엔비디아와 함께 디지털화 추진에 니선 글로벌 전자 제조업체들
새로운 레퍼런스 워크플로우로 자사 워크셀과 조립 라인 운영의 최적화와 생산비 절감을 꾀하고 있는 전자 제조업체는 폭스콘 인더스트리얼 인터넷(Foxconn Industrial Internet)과 이노디스크(Innodisk), 페가트론(Pegatron), 콴타(Quanta), 위스트론(Wistron)이다.
세계 최대 테크놀로지 제조사 폭스콘의 계열사인 폭스콘 인더스트리얼 인터넷은 엔비디아 메트로폴리스 생태계의 파트너사들과 협력해 회로기판 품질 보증 검사소의 상당 부분을 자동화한다.
폭스콘 인더스트리얼 인터넷의 CTO인 타이유 추(Tai-Yu Chou)는 “AI 분야에서 엔비디아가 가진 저력과 애플리케이션 파트너들의 강력한 생태계를 바탕으로 운영 효율 강화의 길을 개척하고 있다. 공장의 엔비디아 메트로폴리스와 로보틱스의 아이작 심을 결합해 전에는 상상조차 불가능했던 수준의 속도로 산업 자동화를 실현하고 있다”고 말했다.
이노디스크는 엔비디아 메트로폴리스로 생산 라인의 광학 검사 과정을 자동화해 비용을 절감하고 생산 효율을 개선한다.
굴지의 전자 제조업체이자 서비스 제공자인 페가트론은 레퍼런스 워크플로우를 활용한 시뮬레이션과 로보틱스, 생산 검사 자동화로 회로기판 제조 공장들을 디지털화한다.
페가트론 소프트웨어 R&D 부문의 부사장인 앤드루 샤오(Andrew Hsiao)는 엔비디아 옴니버스와 아이작 심, 메트로폴리스가 “특정 아이디어를 물리 세계에 구현하기에 앞서 가상 세계에서 먼저 AI로 훈련하고 공장의 워크플로우를 개선하며 수많은 시뮬레이션을 실행할 수 있게 해준다. 공장 전체를 디지털화하면 로보틱스와 자동화 파이프라인을 처음부터 끝까지 시뮬레이션하는 한편, 시뮬레이션 환경에서 여러 시험을 진행할 수 있어 시간과 비용이 크게 절약된다”고 설명했다.
노트북을 비롯한 전자 하드웨어의 유명 제조사 콴타는 자회사인 테크맨 로봇(Techman Robot)의 AI 로봇들로 제품의 품질을 검사한다. 테크맨은 아이작 심으로 최첨단 협업 로봇을 시뮬레이션, 검증, 최적화하면서 로봇의 추론에는 엔비디아 AI와 GPU를 활용한다.
세계 최대 규모의 정보통신 제품 공급사로 손꼽히는 위스트론은 오토데스크 오토캐드(Autodesk AutoCAD)와 레빗(Revit), 플렉심(FlexSim)의 인풋과 엔비디아 옴니버스로 자동 수신 회선과 오퍼레이션 빌딩의 디지털 트윈을 구축한다. 또한 엔비디아 메트로폴리스와 AI 기반 컴퓨터 비전을 사용해 회로기판 광학 검사의 일부 과정을 자동화한다.
엔비디아는 제조용 툴과 서비스의 공급자들과 협력해 워크플로우의 각 차원에 맞는 풀스택의 단일 아키텍처를 구축하고 있다.
시스템 차원에서는 엔비디아 IGX 오린™(IGX Orin™)이 산업 등급의 하드웨어를 엔터프라이즈급 소프트웨어나 지원과 결합시키는 일체형 엣지 AI 플랫폼을 제공한다. IGX는 엣지 컴퓨팅 고유의 내구성과 저전력 요구 사항을 충족하는 동시에 AI 애플리케이션의 개발과 실행에 필요한 고성능을 보증한다.
제조 부문 파트너사인 에이디링크(ADLINK)와 어드밴텍(Advantech), 에티나(Aetina), 데디케이디드 컴퓨팅(Dedicated Computing), 오닉스(Onyx), 프로드라이브 테크놀로지스(Prodrive Technologies), 유안(Yuan)의 경우, 산업과 의료 시장에 서비스를 제공할 IGX 기반 시스템을 개발 중이다. 이 시스템들을 통해 물리 제품 생산 과정에서 디지털화의 이점을 누릴 수 있게 될 전망이다.
플랫폼 차원에서는 옴니버스가 세계 최고 수준의 3D, 시뮬레이션, 생성형 AI 공급자들을 서로 연결한다. 일례로 개방형의 개발 플랫폼을 통해 작업팀들은 어도비(Adobe)와 오토데스크, 지멘스(Siemens) 등 자신이 선호하는 애플리케이션 사이의 상호운용성을 확보할 수 있다.
컴퓨텍스 2023 기조연설의 시연에서는 챗GPT(ChatGPT)와 블렌더 GPT(Blender GPT) 등의 다양한 AI 어시스턴트와 옴니버스를 연결해 3D 워크플로우와 파이썬(Python) 애플리케이션 개발을 간소화하는 방법이 소개됐다. 마이크로소프트 애저(Microsoft Azure)에서 사용 가능한 서비스형 플랫폼인 엔비디아 옴니버스 클라우드(Omniverse Cloud)는 기업 고객들이 풀스택의 옴니버스 소프트웨어 애플리케이션과 엔비디아 OVX 인프라에 액세스해 애저 클라우드 서비스의 확장성과 안전성을 동시에 누릴 수 있게 한다.
애플리케이션 차원의 아이작 심은 AI 기반 로봇의 구축과 배포를 최적화한다. 제조사들은 산업 자동화 기업인 레디 로보틱스(READY Robotics)와 협력해 자체 로봇의 작업을 시뮬레이션으로 먼저 프로그래밍해본 뒤 실세계에 배치할 수 있다. 소프트서브(SoftServe)와 FS 스튜디오(FS Studio) 같은 시뮬레이션 테크놀로지 파트너사는 디지털 트윈 기반 시뮬레이션을 구축해 고객사의 제품 개발 기간을 단축한다.
애플리케이션 차원의 엔비디아 메트로폴리스에는 공장 자동화 AI 워크플로우 컬렉션도 마련돼 있다. 이를 통해 산업 솔루션 공급자와 제조사들은 맞춤형 품질 관리 솔루션을 개발, 배포, 관리하고 비용 절감과 처리량 개선을 달성한다. 에이디링크와 에티나, 딜로이트(Deloitte), 퀀티파이(Quantiphi), 지멘스 등의 대형 파트너사들의 생태계가 관련 솔루션의 출시를 돕고 있다.
