▲ 지브라 오로라 딥러닝

지브라 테크놀로지스 코퍼레이션(Zebra Technologies Corporation)은 독일 광학 부품 제조업체 오라폴 프레넬 옵틱스(ORAFOL Fresnel Optics GmbH, 이하 오라폴)가 자사의 AI 머신 비전 솔루션을 기반으로 한 맞춤형 검사 시스템을 도입해 150만 개 이상의 광학 렌즈 품질 검사를 자동화했다고 밝혔다.

글로벌 오라폴 그룹(ORAFOL Group)의 계열사인 독일 소재 오라폴은 머신 비전, 센서, 조명, 디스플레이, 태양광 시장의 전 세계 고객에게 600종 이상의 부품을 공급하고 있다. 모든 제품은 출하 전 엄격한 품질 기준을 통과해야 하나, 프레넬 플라스틱 렌즈의 경우 크기가 4mm에 불과한 소형 제품이 존재하며 복잡한 미세 구조로 인해 검사 난도가 높았다.

기존에는 작업자가 특정 조명 조건에서 각 렌즈를 빛에 비춰 결함을 육안으로 확인하는 수작업 방식으로 검사가 이뤄졌다. 반복 작업에 따른 작업자 피로도가 누적됐으며, 생산 라인 운영을 위해 최대 15명의 작업자가 필요했다. 오라폴은 품질 검사 자동화를 추진했으나 복잡한 미세 프레넬 렌즈를 검사할 수 있는 상용 장비 업체를 찾기 어려워 맞춤형 솔루션이 필요한 상황이었다.

이에 오라폴은 지브라의 ‘오로라 딥러닝(Aurora Deep Learning)’이 적용된 ‘오로라 비전 스튜디오(Zebra Aurora Vision Studio™)’ 기반의 검사 솔루션을 도입했다. 이를 통해 검사 시간을 기존 대비 절반으로 단축하고, 연중무휴 24시간 가동 체계와 부품 전 공정에 대한 추적성을 확보했다. 또한 기존 검사 인력을 전략적 업무로 재배치했다.

도입 비용과 구축 편의성도 높였다. 오로라 소프트웨어는 다양한 산업용 카메라와 호환되어 일반 카메라를 활용할 수 있었으며, 복잡한 미세 구조를 검사하기 위해 맞춤형 광학 터릿(optical turret)을 별도로 개발해 적용했다.

이어 오라폴은 증가하는 수요에 맞춰 지브라의 산업 자동화 시스템 통합(SI) 업체인 ID 엔지니어링(ID Engineering)과 협력해 다양한 광학 윈도우(optical window)를 대량으로 검사할 수 있는 두 번째 고도화 검사 시스템을 구축했다. 해당 시스템 역시 딥러닝 기술이 적용된 지브라 오로라 비전 스튜디오를 기반으로 구동된다.

리코 트락스도르프(Rico Traxdorf) 오라폴 생산 및 기술 담당은 “가장 큰 장점은 모든 과정이 이전보다 훨씬 일관되게 운영된다는 점”이라며 “시스템에 품질 기준을 설정하면 해당 기준을 벗어나는 모든 스크래치를 불량으로 판정한다”고 말했다.

알렉산드라 프렌젤(Alexandra Frenzel) 오라폴 품질 엔지니어는 “처음에는 어떤 공급업체도 해결하지 못했던 과제가 이제는 대량 생산 제품의 핵심 생산 공정으로 자리 잡았다”며 “이 시스템은 고객들이 오라폴에 기대하는 일관되고 높은 수준의 품질을 유지하는 데 중요한 역할을 하고 있다”고 밝혔다.

제이슨 하비(Jason Harvey) 지브라 테크놀로지스 유럽·중동·아프리카(EMEA) 지역 AI 및 자동화 부문 부사장은 “현장에 AI를 도입한다는 것은 빠르게 대량 생산이 이뤄지는 제조 환경에서 물리적·디지털·실행 영역 간의 간극을 해소하는 것을 의미한다”며 “오라폴 프레넬 옵틱스는 지브라의 딥러닝 머신 비전 기술과 파트너의 전문성을 결합해 복잡한 과제를 해결하고 고객에게 실질적인 가치를 제공할 수 있음을 보여주는 대표적인 사례”라고 설명했다.