일본산업뉴스요약

건설기계, VR로 설계 및 조종
개발 납기 10~20% 단축 가능

가상현실(VR) 기술의 활용이 건설 기계 분야에서도 확산되고 있다. 해당 분야 세계 최대기업, 미국 캐터필러(Caterpillar)는 일본의 주요 거점인 아카시 사업소(효고현 아카시시, 兵庫県明石市)에서 연구 개발, 설계, 영업, 인재교육에서 폭 넓게 활용하고 있다. 실내에 있으면서, 실물 크기의 기계 구조를 눈앞에서 확인할 수 있는「VR실」을 이 사업소에서 체험했다.

3미터 사방의 새하얀 공간. 프로젝터가 가상영상을 재생하고 있다. 전용의 고글 외에 손등에도 센서가 달린 인식장치를 착용한다.

우선 엔진 장치 및 배선 등 기계의 내부를 확인하는 작업. 문을 열면 무수한 관이 둘러싸고 있는 광경은 실물에서도 마찬가지이지만, VR의 안에서라면 차체와 바퀴 사이에 머리를 집어 넣는 것도 가능하다.

물리적인 장벽이 없기 때문에, 자세를 신경 쓸 필요도 없고, 자세를 낮추고 안으로 전진할 뿐이다. 바로 위를 보면, 보통은 볼 수가 없는 엔진장치를 바로 아래에서 볼 수 있었다.

-- 프로토타입 제작 불필요 --
부품 교체의 편리성도 확인할 수 있다. 모두 실측 크기이기 때문에, 몸과 차체 내부의 거리감은 실제와 같다. 다만, 끝없이 내부에 들어 갈 수 있는 가상공간에서「손이 닿지 않는 범위」를 확인하는 것은 혼자서는 어렵다.

이 때문에 다른 개발자가 함께, 어디서부터가 벽인지 팔로 재현하는 등으로 물리적인 경계를 설정한다. 이렇게 해서「여성의 경우라도 손이 닿을 수 위치에 가까이 있어야 한다」라고 하는 개선점이 나온다.

이어 운전 환경. 공간의 중앙에 의자를 두고, 운전석을 재현한다. 눈앞에는 조종 핸들이 나타나면서, 창문에 둘러싸인 조종석 그 자체였다. 핸들을 잡으려고 하면 의외로, 몸이 앞으로 기울어지는 것을 깨닫는다. 자세가 안정되지 않는다. 이러한 확인 작업에서 핸들과 운전석의 거리감을 개선하는 등을 검토 한다고 한다.

건설기계의 조종은 승용차와 다르고, 취미의 세계는 아니다. 원활한 조작성은 집중력을 유지하기 위해서는 중요하고, 작업효율에도 관련되는 요소이기 때문에, 어떤 위치에 무엇이 있는지를 구체적으로 확인하고 싶다고 하는 요구가 많다.

손에 장착한 센서로, 눈앞에 있는 기계의 부품에 손을 뻗으면 PC의 커서와 같이 손을 뻗은 쪽의 부품의 색이 바뀌는 것도 특징이다. 해당 부품을 알기 쉽게 보여주기 때문에 다수의 사람이 논의할 때에 도움이 된다.

원래라면 실물 크기의 프로토타입을 만드는 검증작업이 거의 필요 없게 된다. 굴착기 개발 본부의 도요우라 부본부장은 “부품의 유격과 수정할 일이 확연히 줄었다.” 라고 단언한다. 건설기계를 지금까지보다 10~20% 짧은 공기로 개발 가능하다.

-- 실물 크기로 영업 --
안전성의 재검증에도 도움이 되고 있다. 국제표준화기구가 제정한「핸드레일은 ○mm 이상」「승 하차 시에는 몸의 세 부분이 기계와 접하고 있어야 한다」이라고 하는 규제의 확인 등이다. 운전면허가 없고, 건설기계에 접해본 적이 없는 신입의 연수에도 채용하고 있다.

“판매 촉진에 공헌하기 시작하고 있다.” 라고 토요우라 부본부장은 말한다. 건설기계 그 자체를 꺼내 놓는 불편함이 없고, 고객에게 복수의 기종을 설명할 때에도, VR의 영상장치만 있다면 어디서든 모두 실물 크기로 시험해 볼 수 있다. 판매부문이 독립되어 있고 고객 서비스를 강점으로 하고 싶은 캐터필러는, 개발목적으로 고안한 기술이 영업으로 활용되고 있다.

VR을 활용하는 건설기계 업체는 캐터필러 만이 아니다. 코마츠(Komatsu)는 오사카공장 등 3개의 공장에서 VR 시스템을 채용하고 있다.

생산효율에 대한 공헌도가 높은 것에서, 기능을 확산시켜왔다. 스크린은 전후좌우∙깊이 등 사면에서 볼 수 있도록 하고 있고, 설계 개선의 정확도를 높이고 있다. 히타치건기(Hitachi Construction Machinery)도 VR 장치를 활용하여, 광산기계 등 높이가 7미터를 넘는 대형기계도 실물 크기를 고객에게 직접 체험할 수 있게 하면서 보여주는 것이 가능하다.

건설기계시장에서는 VR 외에도 IT(정보기술)을 활용한 제품, 서비스를 하기 위한 움직임이 활발하다. 예를 들어 드론으로 작업현장의 3D지도를 만들고, 이 데이터를 토대로 자동화된 건설기계를 가동시킨다고 하는 기술이 이미 사용되고 있다.

판매회사의 일본 캐터필러는 건설기계의 사용자가 언제 무엇을 하면 좋을지를 구체적으로 제안하는「컨디션 모니터링 서포트」를 발신하고 있다. 고장과 사고의 방지가 목적이다.

고객이 사용하고 있는 건설기계의 위치와 가동상황, 수리이력과 최신의 검사결과를 중앙센터에서 분석하고 연락한다. VR은 이렇게 해서 건설기계와 IT의 융합을 크게 촉진시키고 있다.

   -- 끝 --