엔지니어 특집 - 영국 기업 CloudNC가 AI 기반 제조 분야를 개척하는 방법

클라우드엔씨 소개 엔지니어 - 2019년 7월 5일 발행.

영국의 정밀 엔지니어링 회사인 CloudNC는 제조에 대한 새로운 AI 기반 접근 방식을 선구적으로 도입했습니다. 이 독점 Q&A 인터뷰에서는 이 회사의 CEO인 테오 새빌이 핵심 기술에 대해 간략하게 설명하고 새로운 공장을 처음부터 새로 구축한 방법을 설명합니다.

무엇을 달성하셨나요? 개념과 핵심 기술을 설명해 주시겠어요?

간단히 설명하자면, CNC 가공 부품이 필요한 모든 사람에게 엄청난 비용 절감 효과를 제공하는 새로운 정밀 가공 공장을 오픈했다는 것입니다. 핵심 기술은 CNC 기계의 프로그래밍을 완전히 자동화하고 기존 소프트웨어를 사용할 때보다 훨씬 빠른 생산 주기를 달성하며 그에 따라 비용을 절감할 수 있는 AI 기반 소프트웨어입니다.

또한 공장 운영 시스템이라고 부르는 새로운 종류의 소프트웨어 중심 공장 운영 방식을 개발 중이며, 첫 번째 제조 시설인 제1공장에서 이를 구현하고 있습니다. 우리의 임무는 1000억 파운드 규모의 CNC 가공 부품 산업을 완전히 혁신하여 단일 부품부터 수백, 수천 개의 부품을 필요로 하는 고객에게 항공우주 등급의 품질을 절반 정도의 가격으로 제공하는 것입니다.

CNC 제조에 대한 기존 접근 방식의 근본적인 문제는 무엇인가요?

오늘날 산업계에는 세 가지 근본적인 문제가 있습니다. 첫 번째는 부품 생산을 시작하기 전에 기계를 CAM 프로그래밍해야 한다는 것입니다. 이 작업은 매우 복잡하고 시간이 많이 소요되며 고도의 기술이 필요합니다. 따라서 프로토타입과 소량 생산은 비용을 분산할 수 없기 때문에 비용이 매우 비쌉니다. 또한 이러한 숙련된 CAM 프로그래머 중 은퇴하는 사람이 업계에 진입하는 사람보다 훨씬 많기 때문에 기술 인력난이 발생하고 있습니다.

두 번째는 CNC 기계로 간단한 부품을 생산하는 방법은 수조 가지가 있지만 그 중 일부만 빠르다는 것입니다. 사람들은 효과적인 솔루션을 찾는 데는 꽤 능숙하지만 최적의 솔루션을 찾는 것은 훨씬 더 어렵습니다. 우리의 경험에 따르면 대부분의 부품은 이론적으로 가능한 속도보다 절반 이하로 생산되며, 따라서 일반적으로 필요한 것보다 두 배 더 비싸다는 것이 기계 가공 연구 그룹과 툴링 및 기계 제조업체의 의견입니다.

세 번째는 주문부터 배송까지, 심지어 CAM 프로그래밍 요소를 제외하더라도 산업 전반의 효율성이 낮다는 점입니다. 아직 첨단 자동화, 소프트웨어 및 로봇 공학 또는 일류 공급망 및 조직 관리 접근 방식의 보상을 실제로 거두기 시작하지 않았습니다.
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CNC 제조에 대한 기존 접근 방식의 근본적인 문제는 무엇인가요?

오늘날 산업계에는 세 가지 근본적인 문제가 있습니다. 첫 번째는 부품 생산을 시작하기 전에 기계를 CAM 프로그래밍해야 한다는 것입니다. 이 작업은 매우 복잡하고 시간이 많이 소요되며 고도의 기술이 필요합니다. 따라서 프로토타입과 소량 생산은 비용을 분산할 수 없기 때문에 비용이 매우 비쌉니다. 또한 이러한 숙련된 CAM 프로그래머 중 은퇴하는 사람이 업계에 진입하는 사람보다 훨씬 많기 때문에 기술 인력난이 발생하고 있습니다.

두 번째는 CNC 기계로 간단한 부품을 생산하는 방법은 수조 가지가 있지만 그 중 일부만 빠르다는 것입니다. 사람들은 효과적인 솔루션을 찾는 데는 꽤 능숙하지만 최적의 솔루션을 찾는 것은 훨씬 더 어렵습니다. 우리의 경험에 따르면 대부분의 부품은 이론적으로 가능한 속도보다 절반 이하로 생산되며, 따라서 일반적으로 필요한 것보다 두 배 더 비싸다는 것이 기계 가공 연구 그룹과 툴링 및 기계 제조업체의 의견입니다.

세 번째는 주문부터 배송까지, 심지어 CAM 프로그래밍 요소를 제외하더라도 업계 전반의 효율성이 떨어지고 있다는 점입니다. 아직 첨단 자동화, 소프트웨어 및 로봇 공학 또는 일류 공급망 및 조직 관리 접근 방식의 보상을 실제로 거두기 시작하지 않았습니다.

클라우드앤씨 접근 방식은 기존 접근 방식에 비해 어떤 장점이 있나요?

CloudNC 오퍼링의 세 가지 주요 측면은 이러한 문제를 정면으로 해결합니다. CNC 기계의 수동 프로그래밍CAM 프로그래밍CAM 을 없애고, 최적화된 CNC 기계 지침으로 가공 사이클 시간을 단축하며, 고급 소프트웨어, 프로세스 및 조직 문화로 공장 운영을 개선함으로써 고객에게 획기적인 가격으로 고품질의 부품을 제공할 수 있습니다.

소니의 AI 기반 CAM 프로그래밍 소프트웨어는 프로그래밍에 며칠 또는 몇 주가 걸리던 시간을 단 몇 분으로 줄여줍니다. 한편, 클라우드의 방대한 연산 능력을 활용하는 소니의 AI 소프트웨어는 수많은 가능한 방법을 검토하여 가장 적합한 방법 중 하나를 선택할 수 있습니다. 그 결과 효율성과 품질이 모두 향상됩니다. 공장 1은 이러한 프로세스를 염두에 두고 건설되었으며, 현존하는 최고의 CNC 기계를 최대한 활용하고 그 잠재력을 최대한 활용합니다.

하지만 프로그래밍과 가공 최적화가 CloudNC 부가가치의 대부분을 차지하지만, 공장 운영의 다른 모든 측면을 최적화할 수 있는 잠재력도 매우 큽니다. 클린 슬레이트에서 시작하고 새로운 소프트웨어를 빠르게 개발할 수 있다는 것은 스마트 스케줄링에서 검사, 품질 시스템 관리에 이르기까지 모든 것을 자동화하는 도구를 구축하고 반복할 수 있다는 것을 의미합니다.

특히 공장 관리와 관련해서는 기존 소프트웨어 제공업체가 하청 가공에 대한 서비스를 제대로 제공하지 못한다는 사실을 발견했습니다. 인더스트리 4.0 기술과 맞춤형 소프트웨어가 기존 운영자에게 제때 제공될 수는 있지만, 저희는 하청 가공의 문제를 해결하기 위해 특별히 설계된 자체 공장 운영 시스템으로 이 문제를 해결하고 있습니다.

또한 백지 상태에서 시작했기 때문에 레거시 시스템에 대한 걱정 없이 타사에서 제공하는 최고의 인더스트리 4.0 솔루션을 구현할 수 있었습니다.

공장을 지으신 것으로 알고 있습니다. 그것에 대해 알려주세요.

공장 1을 건설하는 동안의 학습 곡선은 놀라울 정도로 가파르고 전적으로 흥미로웠습니다. 확장 가능한 공장의 '청사진'을 개발하여 빠르게 확장할 수 있는 공간으로 활용하고자 했으며, 영국에 곧 더 많은 공장을 건설하고 곧이어 전 세계에 추가 공장을 건설할 매우 야심차지만 충분히 달성 가능한 계획을 가지고 있습니다.

현재 거의 모든 제조 업종에 대해 최소 몇 개의 배치를 생산했습니다.

제1공장에는 DMG Mori, Mazak과 같은 최고의 CNC 기계와 Erowa의 동급 최강의 로봇 자동화가 지원됩니다. 우리의 궁극적인 목표는 가격 책정, 공급망(원자재부터 주문 처리까지), 생산, 품질 보증, 포장, 적재 및 배송이 완전히 자동화되고 1배치를 만들든 10만 개를 만들든 상관없이 소프트웨어가 주도하는 완전 자율적이고 유연한 공장을 구축하는 것입니다. 가장 까다롭고 흥미로운 경우에만 전문 인력이 투입됩니다.

지루하고 위험하거나 지저분한 반복적인 프로세스 작업이 아닌, 인간적인 요소가 고유한 기술을 통해 가치를 더하기를 바랍니다. 공장 1은 이러한 비전을 염두에 두고 고도로 자동화되고 매우 유연하게 설계되어 새로운 소프트웨어, 자동화 기술 및 관행을 개발할 때 신속하게 테스트할 수 있습니다.

사업 계획은 무엇인가요? 핵심 기술을 라이선스하거나 공장을 더 지을 계획인가요?

우리의 계획은 핵심 AI 소프트웨어 기술을 라이선스하는 것이 아니라 기술을 입증하고 점점 더 많은 고객에게 제공할 수 있는 역량을 확장할 수 있는 새로운 공장을 빠르게 구축하는 것입니다. 이러한 접근 방식에는 여러 가지 이유가 있지만, 핵심은 프로그래밍 및 가공 단계뿐만 아니라 초기 견적부터 배송까지 부품이 공장을 통과하는 모든 단계를 최적화하는 소프트웨어와 관행을 개발함으로써 고객에게 전반적으로 훨씬 더 나은 결과를 얻을 수 있다는 것입니다.

가공 및 CAM 프로그래밍을 자동화할 수 있다는 것은 CloudNC의 핵심 기술 없이는 불가능한 완벽하고 정확한 자동 견적과 강력한 동적 생산 스케줄링과 같은 흥미로운 가능성을 열어줍니다. 이는 현재 작업 중인 몇 가지 예에 불과하지만 그 목록은 엄청나게 많습니다. 저희의 목표는 몇 년 안에 CloudNC 공장의 모든 단계에서 부가가치가 없는 시간이나 활동을 발견하기 어렵고, 그에 상응하는 혜택을 고객에게 제공하는 것입니다.

이미 어떤 고객과 협력하고 있나요? 현재 수용 능력과 리드 타임은 어떻게 되나요?

CNC 가공은 거의 모든 산업 분야에 적용됩니다. 항공우주, 방위, 의료, 석유 및 가스 산업이 현재 가장 많은 물량을 공급하고 있는 산업이지만, 현재 거의 모든 제조 업종에 대해 최소 몇 개의 배치를 생산하고 있습니다. 제가 생각하기에 우리가 아직 작업하지 않은 유일한 분야는 금형 및 다이입니다.

제1공장은 문을 연 지 몇 달 밖에 되지 않았지만 이미 생산 능력에 근접하여 가동되고 있습니다. 이를 통해 업계가 CloudNC에 대한 준비가 되어 있고 기다리고 있다는 큰 자신감을 얻었으며, 이미 추가 공장을 위한 부지를 검토하고 있습니다. 우리의 가격은 현재 신규 기계 설치 속도에서도 용량이 빠르게 채워진다는 것을 의미하므로, 이제 우리는 리드 타임이 촉박한 작업을 위해 CAM 프로그래밍 병목 현상이 없는 패스트 트랙 솔루션을 개발 중입니다. 간단히 말해, 기존 방식에 비해 대폭 할인된 가격으로 신규 주문을 계속 받을 수 있으며, 조만간 프로토 랩과 같은 패스트트랙 서비스에 비해 비슷한 비율의 비용 절감을 달성하면서도 훨씬 더 높은 품질의 부품을 제공할 수 있게 될 것입니다.

다른 정밀 제조업체가 귀사의 모델을 모방하는 것을 어떻게 막을 수 있나요? 어떤 보호 장치를 마련하고 있나요?

우리는 인더스트리 4.0을 지원하는 최신 제조업의 표준이 되기 위해 최선을 다하고 있기 때문에 제조업 전반에서 우리의 모델을 모방하기를 바랍니다. 우리의 임무는 제조업의 자율성 혁명을 달성하는 것이며, 이는 혼자서는 할 수 없는 일입니다. 우리의 핵심 기술에 관해서는 다른 사람들이 이를 모방하려는 시도를 막을 수 없습니다. 하지만 핵심 기술 개발에 수년간 헌신해 온 소프트웨어 엔지니어링 분야의 세계 최고 인재들을 보유하고 있다는 점, 그리고 기계 가공 자동화가 얼마나 어려운 일인지 뼈저리게 배웠다는 점을 말씀드리고 싶습니다!

프로젝트의 배경은 무엇이며 어떻게 시작하게 되었나요?

저는 CTO인 소프트웨어 엔지니어 크리스 에머리와 함께 회사를 공동 설립했습니다. 하지만 우리 팀은 빠르게 70여 명으로 늘어났고 현재 그 수는 한 달에 10~20명씩 증가하고 있습니다!

Chris와 저는 처음 시작할 때 InnovateUK, 첨단 제조 연구 센터(AMRC), 제조 기술 센터(MTC), 워릭 제조 그룹(WMG) 등 다양한 출처로부터 지원과 격려를 받았습니다.

우리의 궁극적인 비전은 한계를 뛰어넘는 것입니다. 세계 최고의 제조 시설을 소유하고 운영하고자 합니다.

지금까지 1,100만 파운드 이상의 벤처 캐피털 자금을 유치할 수 있었으며, 이를 통해 CloudNC의 성장에 도움이 되고 더욱 중요한 인맥과 기술을 추가할 수 있었습니다. 현재 저희의 놀라운 팀에는 세계 최고의 소프트웨어 엔지니어 그룹과 Uber, Betfair, Fetchr 등 기술 스타트업을 세계에서 가장 성공적인 회사로 성장시킨 풍부한 경험을 가진 관리팀이 포함되어 있습니다.

또한 리더십 팀에는 인더스트리 4.0에 대한 최첨단 경험과 대규모 항공 우주, 우주 및 자동차 운영의 그린필드 조립, 심지어 NASA의 큐리오시티 로버를 화성에 배치하는 데 도움이 된 엔지니어링 기술도 있습니다. 우리의 인간적 잠재력은 기술 잠재력보다 더 뛰어나며, 우리 모두는 CloudNC와 전 세계를 위한 CNC 가공의 미래에 대해 정말 기대하고 있습니다.

궁극적인 비전은 무엇인가요? 그리고 이를 달성하기 위한 다음 단계는 무엇인가요?

우리의 궁극적인 비전은 한계를 뛰어넘는 것입니다. 우리는 가장 유연하고 효율적이며 생산적인 세계 최고의 제조 시설을 소유하고 운영하고자 합니다. 우리는 완전히 자율적인 유연한 제조를 향한 도전에 최고의 인재를 투입하여 기술적 한계를 뛰어넘는 도전을 하고자 합니다.

인터넷에서 맞춤 티셔츠를 주문하는 것처럼 간단하고 빠르게 부품을 주문할 수 있는 미래가 눈앞에 다가오고 있습니다. 그리고 이러한 성격의 CNC 가공 기능이 산업에 가져다 줄 더 저렴한 제품, 더 빠른 혁신 주기, 정밀 제조에 대한 더 큰 접근성 등 다양한 이점을 기대합니다.

병목 현상을 해소하고 업계가 더 유연하고 효율적이며 혁신적으로 일할 수 있도록 돕고자 합니다. 모든 비전은 아이디어, 즉 개념에서 시작됩니다. 그런 다음 약속을 이행하기 위해 제대로 작동하는 운영을 갖추려면 많은 작업이 필요합니다. 이것이 바로 우리가 지금 하고 있는 일, 즉 가능성에 대한 약속을 이행하는 일입니다. 업계에 전하는 메시지는 이보다 더 간단할 수 없습니다. 너무 작은 일도, 너무 큰 일도 없으니 저희에게 연락해 보라는 것입니다!
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The Engineer에 소개된 CloudNC .