생산성 고공비행! 보잉이 구글 글래스를 활용하는 방법

세계 최대의 우주항공 기업인 보잉은 150여 국가의 정부와 항공사를 위해 항공기를 제조하고 있다. 각 항공기에는 여러 전기전자 시스템을 연결하는 수많은 배선이 설치돼 있다. 당연한 말이지만 복잡한 배선이 설치하는 데에서는 숙련된 노동력이 방대하게 투입된다.

보잉의 R&D 부문 BRT(Boeing Research and Technology)의 카일 차이 R&D 엔지니어에 따르면, 매주 미국 보잉 직원 수천 명은 사람 크기의 전기전자 시스템인 ‘배선 하네스(Wire Harnesses)’를 만든다. 여러 형태와 크기의 배선 조합을 쉽게 하려는 목적에서다. “배선 하네스는 아주 복잡하고 밀도가 높다. 기술진은 부착 지점(Attachment Point)과 커넥터 핀을 찾기 위해 세부 배선도를 이용해야 한다. 정보가 넘쳐나는 현상이 종종 발생한다”라고 말했다.

현재 보잉 배선 하네스 기술진은 노트북 컴퓨터에서 PDF 형식의 조립 설명서를 열어 적절한 선을 찾고, 이를 절단한 후, 배선 하네스를 이용해 부품을 연결하고 있다. 즉 기술진은 화면의 배선도과 하네스를 계속해서 번갈아 확인해야 한다. 또 특정 선의 번호를 찾기 위해 여러 번 CTRL+F 키보드 명령을 이용한다. 기술진이 컴퓨터를 조작하면서, 배선 문서를 탐색하는 경우가 많다는 의미다.

보잉 기술자가 복잡한 배선 시스템 작업을 진행하고 있다. 

보잉은 20년 동안 생산 시간과 실수 및 오류를 줄일 수 있는, 핸즈프리 웨어러블 컴퓨터를 탐색해왔다. 2008년 출간된 <웨어러블 컴퓨터를 위한 애플리케이션 디자인(Application Design for Wearable Computing)>에 따르면, 보잉은 이미 1995년에 증강 현실(AR)에 기반을 둔, 머리에 착용을 하는 디스플레이를 테스트했다. 하지만 하드웨어의 가격과 효과성에 문제가 있었다.

그러던 중 구글이 구글 글래스 스마트 안경 시스템을 출시했다. BRT의 또 다른 R&D 엔지니어인 제이슨 드스토리스는 배터리 사용 시간, 스크린, 중량 등 하드웨어 측면의 제약이 예전에는 심했다며, “그러나 지금은 하드웨어가 제약이 아닌 시대에 접어들었다”라고 말했다.

보잉에서 날아오른 스마트글래스
구글은 2013년 가을 첫 번째 버전 ‘익스플로러 에디션(Explorer Edition)’ 글래스를 출시했다. R&D 매니저는 이 스마트글래스를 몇 개 구입한 후, 드스토리스에게 보잉의 요건에 부합하는 하드웨어가 될 수 있는지 확인할 것을 지시했다.

2014년 초, 드스토리스의 팀은 배선 하네스 조립에 목적을 둔 데모 애플리케이션을 개발하기 시작했다. 드스토리스는 “가능한 짧고 단순한 사용자 인풋으로 제때 기술진에게 정보를 전달하는 방법을 찾는 것이 문제였다. 즉 기술진의 계획에서 행동까지 소요되는 시간을 줄여야 했다”라고 말했다.

이들은 비교적 짧은 시간에 단순한 글래스 앱을 구현한 후 몇몇 배선 하네스 팀원들에게 이를 소개하기 시작했다. 글래스 앱은 이내 인기를 끌었고, 개념 증명(Proof of Concept) 사례로 작용했다.

그 해 말, 보잉은 사내 뉴스레터에서 이 이니셔티브를 자세히 소개했다. ‘프로젝트 저거너트(Project Juggernaut)’라는 이름이 붙여진 이니셔티브는 전사적으로 관심을 끌었다. 드스토리스는 “정말이지 관심이 컸다. 이에 우리는 점검 작업을 보충했다. 그 결과, 1회성 애플리케이션이 아닌 엔터프라이즈 솔루션이 필요하다는 결론을 내렸다”라고 말했다.

스카이라이트를 만난 저거너트
보잉은 프로젝트 저거너트를 다음 단계로 발전시키기 위해, 글래스와 배선 하네스 데이터베이스를 연결하고, 실시간으로 필요한 정보를 끌어내는 안전하면서도 신뢰도 높은 방법을 찾고자 했다.

보잉은 경쟁 RFP(Request for Proposal)를 추진했고, 시장의 모든 글래스 앳 워크(Glass at Work partners) 파트너가 이 소식을 접했다. APX 랩스는 스마트글래스용 엔터프라이즈 플랫폼인 스카이라이트를 개발했다. 2016 세계 경제 포럼에서 ‘기술 개척자(Tech Pioneer)’로 선정된 회사다. 이 회사를 공동 창업한 브라이언 발라드 CEO는 “보잉은 제조 공정의 문제점을 설명했고, 우리는 도움을 줄 방법을 떠올렸다. 그래서 경쟁 입찰에 참여해 계약을 수주했다”라고 설명했다.

발라드에 따르면, 보잉과 APX 랩스는 2015년 초부터 스카이라이트를 통합하는 작업을 시작했다. 드스토리스의 팀은 3월~11월 여러 보잉 시설을 방문, 글래스 앱의 초기 오프라인 버전을 제시했다. 이 개념이 하네스 현장에 적합한지 판단하기 위해서였다. 현장마다 20여 명의 작업자를 대상으로 교육을 실시했다. 그는 “20명 중 시큰둥한 반응을 보인 사람은 2명 정도에 불과했다. 나머지는 이를 사용하기 원했고, 금방 사용법을 터득했다. 전사적으로 호응이 나타났다”라고 말했다.

보잉 배선 하네스에 글래스를 이용
시범 프로젝트에 참여한 기술진들은 출근해 록박스(Lockbox)를 방문하고 글래스 장치를 확인한다. 그리고 자신의 컴퓨터에서 로그인을 한 후, 네트워크에서 장치를 인증한다. 인증을 위해 스마트글래스를 착용하고, 컴퓨터의 시스템이 생성한 QR 코드를 스캔 한다. 그러면 배선 하네스 앱이 스마트글래스에 배포된다.

그들은 이어 생산 현장에 위치한 자신의 작업대로 간다. 다음 ‘작업 지시서(Shop order)’를 챙긴 후 부품 상자의 또 다른 QR 코드를 스캔 한다. 그러면 필요한 상태 정보와 다음에 해야 할 작업 정보가 제시된다.

구글 글래스와 스카이라이트를 이용해 배선 작업을 진행하고 있다. 

스카이라이트 앱은 터치 동작과 음성 명령을 지원한다. 따라서 음성으로 프로세스를 시작할 수 있다. “Ok, 스카이라이트! 배선 번들 시작! 순서 스캔!” 이어 “OK, 스카이라이트! 로컬 검색. 0447″이라고 명령한다. 그러면 스마트글래스 디스플레이에 배선 번호 0447에 대한 조립 상세도가 표시된다.

혼자 해결할 수 없는 문제에 직면하면, 작업자 시각에서 녹화한 배선 하네스 비디오를 원격지의 전문가에게 스트리밍 할 수 있다. 또는 도움이 되는 조립 비디오가 있을 경우, 이를 스마트글래스에서 재생할 수 있다.

드스토리스는 “특히 파일롯 좌석에 앉아 작업할 때 우측 상단에 항상 가용 정보가 표시되는 핸즈프리 장치가 큰 도움이 됨을 실감할 수 있다”라고 말했다.

보잉이 스카이라이트를 선택한 이유
드스토리스에 따르면, 보잉이 스카이라이트 플랫폼을 선택한 이유는 MES(Manufacturing Execution System) 등 복잡한 레거시(구형) 시스템들에 맞춰 조정할 수 있기 때문이었다. 이들 데이터베이스는 “꽤 유기적”인데, 심지어는 보잉이 각각 2000년과 1996년 휴즈 일렉트로닉스(Hughes Electronics)의 우주 통신 사업 부문, 맥도널드 더글러스를 인수했을 때 물려받은 레거시 시스템도 포함돼 있었다. 그는 “백엔드 데이터베이스를 변경할 필요가 없었다”라고 말했다.

드스토리스는 스카이라이트가 일종의 웨어러블용 OS라며, 글래스 외에도 여러 장치에서 동작할 수 있다고 전했다.

팀은 보잉의 핵심 정보를 건드리지 않은 채 시스템을 조사하기 위해 분리된 내부 테스트 네트워크를 구축했다. 드스토리스는 “민감하지 않은 데이터, 프로젝트와 직접 관련된 데이터를 불러와 생산 현장에서 스카이라이트로 이를 보여줬다. 이런 서비스에 배선 하네스 데이터베이스의 스냅샷을 구현했고, 사용자들은 생산 단계의 배선 하네스 정보를 가져올 수 있었다”라고 설명했다.

IT의 관점에서는 아직 실용화 단계의 시스템이 아니었다. 그러나 기술진은 현장에서 표준 절차에 글래스와 스카이라이트를 실제 이용했다. 차이는 “현장 기술진은 그 차이점을 모를 것”이라고 말했다.

이 시스템은 팀이 파일롯 프로젝트의 일환으로 구축한 분리된 테스트 네트워크에서 효과적으로 작동했다. 그러나 스카이라이트를 네트워크와 연결하는 것은 간단한 일이 아니었다. 차이는 “이런 유기적인 데이터베이스에서는 가장 어려운 프로세스가 이것이다. 처음에 APX를 이용했던 배선 하네스 시스템을 커머셜 배선 하네스를 위한 롤아웃 솔루션으로 발전시키기까지 약 2개월이 소요됐다”라고 설명했다.

보잉 스마트글래스 파일롯의 미래
맞춤형 엔터프라이즈 AR 앱을 개발하고 있는 인덱스 AR 솔루션스(Index AR Solutions)에 따르면, 미국의 엔터프라이즈 AR 애플리케이션 및 시스템 시장은 15년 내에 1,050억 달러의 시장으로 성장할 전망이다. 하드웨어 시장이 490억 달러, 관련 서비스가 450억 달러, 소프트웨어가 110억 달러이다. 다시 말해, AR과 관련 웨어러블 기술은 사업적으로 큰 기회가 될 수 있다. 그리고 보잉은 이 기회를 움켜쥘 입지를 구축했다.

파일롯 동안 글래스와 스카이라이트는 배선 하네스 작업자들이 조립 시간을 25% 줄이고, 오류율을 크게 낮추는 성과를 가져왔다.

현재 파일롯 프로젝트는 종료됐다. 공식 출시 전에 남은 문제를 해결하고 있는 중이다. 드스토리스는 “가장 큰 도전과제는 정보 보안 측면에서 네트워크를 제대로 구현하는 것이다. 우리는 네트워크에서 모든 것이 제 기능을 하고, 정보 보안을 구현하고, 이를 위해 필요한 IT 지원을 파악해야 한다. 지금 이런 문제들을 해결하고 있다. 우리는 완벽하게 연결된 솔루션 구현이 멀지 않았다고 판단한다”라고 말했다.

보잉의 미래 계획
드스토리스가 입사한 이후 5년 동안 보잉의 IT에는 큰 변화가 있었다. 특히 프로젝트 저거너트는 비교적 짧은 시간에 큰 성과를 일궈낸 프로젝트다.

그는 “프로젝트 저거너트를 시작했을 때만해도 전담팀이 없었다. 스마트글래스가 신기술이었기 때문이다. 처음에는 IT 지원이 많지 않았다. 그러나 확대가 시작됐고, 그 결과가 나타나기 시작했다”고 말했다. 예를 들어, 보잉은 지난 1월 ‘원 보잉 모바일(One Boeing Mobile)’ 사업 부문 아래 전담 부서 하나를 만들었다. 직원들과 프로젝트 저거너트에 신기술을 도입하는 책임을 맡는 IT 부서이다.

APX 랩스의 발라드는 “보잉은 계약이 끝나 생산을 기다리는 물량이 많다. 그런데 항공기를 더 빨리 납품하겠다고 새로 공장을 건설하지 않는다. 이들은 제조 공정에서 비효율성을 없앨 방법을 찾는다. 웨어러블은 여기에 도움을 줄 수 있는 장치다”라고 말했다.

이 회사는 배선 공정에 스마트글래스를 더 광범위하게 활용할 계획이다. 보잉의 연구원들에 따르면, 직원들이 ‘종이’ 설명서를 사용하는 제조 공정 및 조립 공정 모두에 이 기술을 적용하는 방안이 검토되고 있다. 보잉은 나사(NASA)의 국제 우주 정류장(ISS)에도 글래스를 이용하는 방법을 조사하고 있다고 밝혔다.

보잉이 글래스만 독점적으로 활용할 계획을 갖고 있는 것은 아니다. 드스토리스는 향후 다른 스마트글래스 기술을 이용할 수도 있다고 말했다. 그러나 지금 당장은 글래스가 최선의 도구다. 드스토리스는 세계 최대 우주항공 회사의 조립 시설에서 ‘게임 체인저’ 역할을 할 가능성을 가진 기술이라고 표현했다. dl-ciokorea@foundryco.com