일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2024.5.10

HANNOVER MESSE 2024
AWS가 공장의 예지보전에 AI 활용
한달 만에 고장 예측 모델을 자동 생성

미국 AWS(Amazon Web Services)는 모터나 펌프, 팬 등 회전 기기를 가진 기계의 예지보전 서비스 ‘Amazon Monitron’을 독일에서 개최된 세계 최대급 산업 전시회 ‘HANNOVER MESSE 2024’(4월 22~26일)에서 선보였다. 기계의 고장을 미연에 검지해 계획 외의 다운타임 단축에 도움이 된다고 한다.

Amazon Monitron는 배터리 방식의 코드리스 센서를 기계의 케이스에 접착제로 붙여 기계의 상태를 파악하는 구조이다. 배터리는 비충전식 리튬금속전지로, 수명은 약 5년이라고 한다. 3축 MEMS 가속도 센서와 온도계가 내장되어 있어 진동과 온도 변화를 계측한다. 전용 게이트웨이를 경유해 데이터를 PC나 스마트폰에 전송, 클라우드형 소프트웨어로 데이터를 분석·표시한다.

센서를 장착한 후, 약 한달 간의 정상 운전시의 데이터를 이용해 기계의 이상을 검출하는 기계학습 모델을 클라우드 상에 자동으로 작성한다. 모델 작성 후 정상 운전과 다른 동작이나 고장 징후가 나타날 경우 유저에게 통지한다.

-- ISO에 준거한 상태 평가 --
기계 상태에 대한 평가에는 기계 진동의 측정·평가에 관한 국제 규격 'ISO20816'이 정의하는 평가기준을 채택. ISO 20816에서는 주로 정격 출력으로 구별한 기계의 분류와 평가 존을 대조해 상태를 평가한다. 평가 존은［A］신규 가동 ［B］장기 운전에 적합［C］장기 운전에 부적합［D］기계의 손상이 전망되는 상태 등, 4개로 나누어져 있다.

Amazon Monitron은 대상 기계의 분류(클래스)를 기반으로 평가 존의 임계치를 자동으로 설정하고, 측정 데이터가 존 [C]를 넘었을 경우에 경고를 주는 시스템이다. 기계의 클래스는 유저가 초기 설정 시에 4개의 클래스에서 선택할 수 있다.

AWS는 이 예지보전 서비스를 2020년 말에 발표했으며, 일본에서는 2023년부터 제공하기 시작했다. 가격은 게이트웨이 1개와 센서 5개가 세트로 구성된 스타터 키트가 715 달러(약 11만 엔). Amazon.com 등에서 구입할 수 있다. 여기에 센서 1개당 4.17달러(약 650엔)/월 서비스 이용요금이 추가된다.

AWS는 전술한 예지보전 서비스 외에도 기계가 고장 나거나 경고가 발생될 때, 챗봇형 생성 AI가 그 원인 및 대처 방법을 제시하는 앱도 선보였다. 기계의 사용 설명서나 과거의 트러블 사례 등을 사전에 학습한 생성 AI 모델이 기계의 이상을 검지했을 때, 기계로부터 취득한 데이터(전류값이나 온도, 압력 센서치 등)에 근거해 이상의 원인을 분석해 표시한다.

예를 들어, 도장 로봇의 '구동 토크가 기준치보다 높다'라는 경고에 대해 해결을 위한 처리 절차를 표시해준다. 대처 방법뿐 아니라, '왜 그러한 대처가 필요한가'나 '앞으로 비슷한 경고가 발생되는 것을 막기 위해 어떤 유지보수를 실시해야 하는가' 등을 질문하면 AI가 학습하고 있는 범위 안에서 제안해준다.

일반적으로 기계가 고장 났을 경우, 기계의 오류 표시 등을 확인하고 사용설명서를 참조하면서 원인이나 처리 절차를 살펴본다. 생성 AI를 활용하면 이런 문서 검색 작업에 걸리는 시간을 줄일 수 있다.

하지만 이 앱은 전시회 시연용으로 AWS가 개발한 것으로, 일반 판매는 하지 않는다. 기업이 이러한 앱을 도입하려면 AWS가 API(애플리케이션 프로그래밍 인터페이스)를 통해 제공하는 생성 AI 기반 모델을 이용해 자체적으로 앱을 개발해야 한다

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