지브라, AI 머신 비전으로 오라폴 광학 렌즈 검사 시간 50% 단축

지브라 테크놀로지스는 독일 광학 부품 제조업체 오라폴 프레넬 옵틱스가 자사 인공지능(AI) 머신 비전 솔루션을 도입해 광학 렌즈 품질 검사 시간을 50% 단축했다고 11일 밝혔다.

오라폴은 지브라의 딥러닝 기반 오로라 비전 스튜디오를 활용해 150만개 이상의 광학 렌즈 검사 공정을 자동화했다. 이를 통해 24시간 연중무휴 생산 운영 체계를 구축하고 부품 생산부터 검사까지 전 과정의 추적성을 확보했다.

글로벌 오라폴 그룹 계열사인 오라폴은 독일에 본사를 둔 광학 부품 제조업체다. 머신 비전, 센서, 조명, 디스플레이, 태양광 시장을 대상으로 600종 이상의 부품을 공급하고 있다. 모든 제품은 출하 전 품질 기준을 충족해야 한다. 특히 프레넬 플라스틱 렌즈는 크기가 4mm에 불과한 제품도 있으며, 복잡한 미세 구조 탓에 검사 작업이 까다롭다.

기존 검사 방식은 작업자가 특정 조명 조건에서 렌즈를 빛에 비춰 결함을 확인하는 수작업 형태였다. 반복적인 검사로 작업자 피로도가 높아졌으며, 생산 라인 운영에는 최대 15명이 필요했다. 오라폴은 검사 자동화를 추진했지만 복잡한 프레넬 렌즈 구조를 판별할 수 있는 솔루션을 찾지 못해 맞춤형 시스템 구축에 나섰다.

새로운 검사 시스템에는 지브라의 딥러닝 소프트웨어 오로라 딥러닝이 적용됐다. 오로라 비전 스튜디오를 기반으로 구축했으며, 설정한 품질 기준에 따라 표면 스크래치 등 결함을 판별한다. 검사 기준을 시스템에 입력하면 이를 벗어나는 결함을 불량으로 분류하는 방식이다.

오라폴은 시스템 도입 과정에서 일반 카메라를 활용해 비용을 절감했다. 오로라 소프트웨어가 모든 카메라와 호환되는 점을 고려한 조치다. 다만 렌즈의 복잡한 미세 구조를 검사하기 위해 별도의 맞춤형 광학 터릿을 개발했다.

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

오라폴 품질 엔지니어 알렉산드라 프렌젤(Alexandra Frenzel)은 “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 말했다.

한편 오라폴은 제품 수요 증가에 대응하기 위해 지브라의 산업 자동화 시스템 통합업체 ID 엔지니어링과 협력했다. 양사는 다양한 광학 윈도우를 대량 검사할 수 있는 두 번째 검사 시스템을 구축했다. 이 시스템에도 딥러닝 기술을 적용한 오로라 비전 스튜디오를 활용했다.

제이슨 하비(Jason Harvey) 지브라 테크놀로지스 유럽·중동·아프리카(EMEA) 지역 인공지능·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 사례”라고 밝혔다.

글. 바이라인네트워크
<김원민 기자>wmkim627@byline.netowrk