손장우 (Harrison Jangwoo Son)
넷매니아즈 | (주)엔앰씨컨설팅그룹 대표이사
son@netmanias.com
<중국 ZTE 빈장 5G 장비 제조공장>
2020년 5G 장비 제조사인 ZTE는 자사의 난징 소재 빈장(Binjiang) 5G 공장에 5G망 구축하여 5G망을 활용해 5G 장비를 생산 하기 시작했다. 2023년까지 5G 클라우드 AGV, AI 머신비젼 기반 5G AAU 자동 조립 품질검사, 순시점검 로봇, AR 기반 유지보수 등 24건의 유스케이스를 실현했고1 , 공장내 5G 커버리지가 100%에 도달했다.
2024년 9월에 중국정보통신기술원(CAICT)로부터 중국 최초로 5성급 5G 공장으로 공식 인증을 받았다2 .
VIDEO
ZTE는 R&D 및 설계, 생산 및 제조, 테스트 및 모니터링, 창고 물류, 운영 관리 전과정에 5G 기술을 적용하여 완전자동화와 지능형 제조를 가속화하고 있다. 이를 통해 공장의 총생산량이 41% 증가하였고 1인당 생산량이 81% 증가했으며 납품 주기가 20일에서 14일로 단축되었다. 또한 탄소배출량이 29% 감소했고 단일 제품의 에너지 소비량도 19% 감소했다2 .
1. 5G 클라우드 기반 AMR
<ZTE 빈장 5G장비 공장에 도입된 클라우드 AMR의 동작 방식:
AMR의 측위, 네비게이션 기능을 클라우드로 오프로딩3 >
• 기존 문제점/업계 과제
자재창고, 생산라인, 생산라인내 창고간 물품의 운송에서 기존엔 인력이 수동으로 운송 작업 또는
AGV로 운송: 고비용, 저효율
• 솔루션: 5G 클라우드 기반 AMR4
AMR에 장착된 카메라와 레이져 데이터가 5G망을 통해 클라우드의 AMR 제어 응용(측위/Visual SLAM,
네비게이션/자율주행엔진 등)로 전달되고, 응용이 AMR의 동적 경로를 자동 생성하여 주행제어정보
(속도, 조향 등)를 AMR로 전달
• 5G의 필요성
카메라영상과 각종 센싱 데이터를 클라우드의 AMR 제어 응용에 실시간 전달(5G업링크의 대용량성,
저지연성), 주행제어정보의 실시간 전달(5G 다운링크의 저지연성)
5G 클라우드 AMR 도입 효과 5 , 6 :
l 효율성향상 : 클라우드 기반으로 40 여대의 AMR들을 스케쥴링함으로써 화물 회전율 (Cargo
turnover) 20% 증가
l 비용절감 : 인력이 100% 절감(완전무인화), 인건비 매년 200 만위안 절감
(40 대 AMR 도입시)
l 비용절감 : 공장 생산 라인 초기 배포 및 라인 변경시, QR 코드나 마그네틱 테이프 공사가
필요없어 AGV 대비 80% 공사비용 절감
2. AI 머신비젼기반 5G AAU 자동 조립 (AI가 로봇팔을 원격제어)
<ZTE 빈장 5G장비 공장의 머신 비젼 기반 5G AAU 자동 조립라인: 로봇팔 원격 제어 - 로봇팔이
회로 기판에 부품/보드를 적층하기 위한 정밀 위치 지정에 5G+클라우드 기반 머신비젼 적용 6 ,7 >
• 기존 문제점/업계 과제
인력이 수동으로 5G AAU (Active Antenna Unit) 조립: 고비용, 저효율
• 솔루션: AI 머신비젼 기반 로봇팔의 5G AAU 자동 조립(스태킹)
- SMT(Surface Mount Technology) 공정 라인에서 로봇팔이 기지국 AAU 회로 기판(마더보드)에
Daughter 카드를 자동으로 스태킹(적층).
- 공정 라인에 위치한 카메라 영상이 5G망을 통해 에지 클라우드의 AI 머신비젼 응용으로 전달, 응용은
로봇팔에게 5G망을 통해 스태킹할 로봇팔의 정밀한 이동 경로를 지정해 줌
• 5G의 필요성
STM 공정 라인내 카메라 영상을 에지클라우드의 머신비젼 응용에게 실시간 전달 (업링크 대용량성,
저지연성)
도입 효과6 :
l 효율성 향상: 인력 수작업 대비, 스태킹 효율 30% 향상
l 정확도 개선: 인력 수작업 대비, 검사정확도 5% 개선 (Accuracy)
3. AI 머신비젼 기반 품질 검사 (AAU 표면 검사)
<ZTE 빈장 5G장비 공장의 머신 비젼 기반 AAU 표면검사8 >
• 기존 문제점/업계 과제
육안으로 제품 품질 검사: 부정확성(불량검출율이 낮고 누락율이 높음), 고비용 (노동집약적).
긴 검사시간(육안검사)
• 솔루션: AI 머신비젼 기반 시각적 품질검사(AAU 표면 검사)
5G AAU 기판 표면 촬영 영상을 5G망을 통해에지 클라우드의 AI 머신비젼 응용으로 전달, 응용이 이상
여부 판별(AAU 표면 검사)
• 5G의 필요성
검사장내 카메라 영상을 에지클라우드의 머신비젼 응용에게 실시간 전달 (5G의 업링크 대용량성,
저지연성)
머신비전 품질검사 도입 효과 6 :
l 효율성 향상: 수동 육안 검사 대비 검사 누락율 80% 감소. 불량검출율 97% 이상 달성
l 비용 절감: 단일생산라인에서 1 조당 평균 2 명 감축
4. AR 기반 유지보수 원격 지원
<ZTE 빈장 5G장비 공장의 AR 기반 유지보수 원격 지원>
• 기존 문제점/업계 과제
현재 유지보수 숙련자 부족으로 각 현장에 숙련자를 다수 배치할 수 없어, 숙련도가 낮은 유지보수원이
공장 현장내 설비의 유지보수 업무(장비 결함진단, 고장 부품 수리 등)를 수행하고 있으며 유지보수
효율성이 문제가 되고 있다.
본사에 숙련자풀을 두고 각 공장에 현장에 문제발생시 출장방문하여 문제를 해결하고 있으나, 충분한
수의 유지보수 전문가 확보도 어려우며 출장방문으로 인한 시간소요로 인해 유지보수 작업의 효율성이
문제가 되고 있는 상황이다.
• 솔루션: AR기반 유지보수 원격지원
현장에 전문가가 없어도, AR+5G 기반으로 원격 전문가의 지도를 받으며 정밀기기의 결함위치•장애
원인을 파악하고, 유지보수/수리 안내를 받음
• 5G의 필요성
원격전문가에게 실시간 현장 영상 전달 (5G의 업링크 대용량성)
AR 기반 원격협업 도입 효과 :
l 효율성향상: 유지보수 작업 효율성 30% 향상
l 비용절감: 전문가의 출장량 30% 감소. 전문가의 현장 온사이트 지원을 연간 약
5,000M/H(Man Hour) 감소. 인건비로 환산하면 연간 약 100 만위안 절감
5. 5G 순찰 로봇과 AI를 활용한 공장 부지 순시점검
< ZTE 빈장 5G장비 공장의 5G 순찰로봇 (5G Unmanned Patrol Inspection Robot)9>
• 기존 문제점/업계 과제
다수의 인력이 공장 부지를 순찰. 고비용.
• 솔루션: 5G 순찰로봇
차량형 순찰로봇이 순찰원을 대신하여 공장 부지를 순회하며 고화질 영상을 5G사설망을 통해 공장
부지 관리 플랫폼으로 전달, AI 분석을 통해 이상, 위험 상황을 감지하여 실시간 조기 경고를 발송함.
• 5G의 필요성
카메라 영상을 5G망을 통해 AI응용으로 실시간 전송 (5G업링크의 대용량성)
5G 순찰로봇 도입 효과 :
l 비용절감: [인건비 절감] 순찰로봇 1 대가 3~4 명의 인력 대체
1 ZTE, ZTE 산업 디지털화 사례집 2023판(중문) , 2023.11.08
2 난징시투자촉진국, ZTE 난징 지능형 빈장 5G 공장이 타이얼 인증 센터 인증 통과(중문) , 2024.09.03
3 ZTE, 5G 산업용 자연 내비게이션 AGV - 기업의 린(Lean) 생산과 유연한 제조 달성 지원(중문) , 2021.05.26
4 CWW, ZTE 5G 스마트 팩토리 클라우드 AGV 애플리케이션 솔루션(중문) , 2019.10.23
5 GSMA, 5G in Verticals in China 2022/5.ZTE Global 5G Intelligent Manufacturing Base(영문) , 2022.03.28
6 국립통신및네트워크기술공학연구센터, 난징 ZTE Corporation 글로벌 5G+ 지능형 제조 기반 혁신(중문) ,
2022.10.14
7 China News Service(동영상), ZTE, 중국 최초의 5성급 5G 공장 건설이 완료되어 제조 산업의 심층 통합과 발
전 지원(중문) , 2024.09.06
8 CWW, 5G MEC 기반 ZTE의 범용 머신 비전 플랫폼(중문) , 2021.09.27