자동차 제조 전 과정 디지털화로 효율성, 안정성, 고객 만족도 높여
엔비디아가 자동차 제조산업의 워크플로우를 혁신하는 옴니버스 플랫폼과 AI의 활용 사례를 소개했다.
자동차 제조업체들은 엔비디아 옴니버스 플랫폼과 AI를 사용해 컨셉 및 스타일링, 디자인 및 엔지니어링, 소프트웨어 및 전자제품, 스마트 팩토리, 자율주행, 리테일 등 제품 라이프사이클의 전 단계를 디지털화하고 있다. 엔비디아는 차량 설계부터 검증, 테스트까지 자동차 제조의 전 과정을 디지털화함으로써 효율성은 물론 안정성과 고객 만족도까지 높인다는 설명이다.
옴니버스는 USD 프레임워크를 기반으로 복잡한 3D 워크플로우를 혁신, 팀이 3D 파이프라인을 연결하고 커스터마이징해 물리적으로 정확한 대규모의 가상 세계를 시뮬레이션하도록 지원한다. 자동차 제조업체가 자동차 제품 워크플로우를 가상 세계에서 실현하면 기존의 병목 현상을 우회해 시간과 비용을 절감할 수 있다.
한편, 새로운 자동차 모델을 설계하거나 기존의 모델을 새롭게 설계하는 작업은 작은 세부사항까지도 검토하고 조율하는 협업 프로세스를 기반으로 한다. 옴니버스를 사용하면 설계 시 콘셉트를 구체화해 자동차 내부 외부의 모든 측면을 전체 차량의 맥락에서 시각화한다.
글로벌 팀은 물리학에 기반을 둔 사실적 렌더링을 실시간으로 빠르게 반복 작업을 수행할 수 있다. 예를 들어 디지털 계기판이나 인포테인먼트 시스템과 같은 콕핏의 핵심 구성요소를 설계하기 위해 협업하며, 이 때 정보를 전달하는 동시에 방해 요소를 최소화해야 한다.
옴니버스는 설계자들이 차량의 실제 인테리어와 함께 화면상의 캐빈 및 콕핏 사용자 경험을 유연하게 배치함으로써 조화로운 룩앤필을 보장하도록 지원한다. 이와 같은 차세대 설계 프로세스를 통해 자동차 제조업체들은 조기에 결함을 발견하고 실시간으로 개선함으로써 테스트 및 검증해야 할 실제 프로토타입의 수를 줄인다.
설계가 완성되면 개발자는 옴니버스를 사용해 그 새로운 컨셉을 시험해볼 수 있다. 개발자는 가상 세계에서 실내 디자인을 시험해볼 수 있으며, 설계를 협업하고 공유함으로써 효율적으로 개선하고 검증한다.
디지털화는 자동차 제조업체가 차량 엔지니어링에 접근하는 방식도 변화시키고 있다. 팀은 가상 환경에서 다양한 재료와 부품을 테스트함으로써 실제 프로토타입 제작을 한층 줄인다. 예를 들어, 엔지니어는 전산 유체 역학을 사용해 공기 역학을 개선하고, 가상 충돌 시뮬레이션을 통해 안전한 차량 설계를 구현한다.
자동차 제조업체는 전체 아키텍처의 디지털 표현을 통해 차량 소프트웨어를 시뮬레이션하고 테스트한다. 여기에 원격 진단과 자율주행 기능, 엔터테인먼트 및 기타 서비스 구독 등 차량의 수명 주기 전반에 걸쳐 지속적인 개선을 위한 무선 업데이트를 제공할 수 있다.
이뿐 아니라 옴니버스를 통해 공장 및 물류창고 설계를 위한 복잡한 AI 지원 가상 환경을 개발하고 운영한다. 물리학에 기반을 둔 정밀 타이밍 디지털 트윈은 예측 분석 및 프로세스 자동화를 통해 운영 효율성을 향상시키는 데 핵심적인 역할을 한다.
한편, 공장 계획자는 공장의 디지털 트윈에 액세스해 필요에 따라 공장을 검토하고 개선한다. 모든 변경 사항을 가상 세계에서 신속하게 평가하고 검증한 다음 현실 세계에 구현함으로써 공장 근로자에게 최대의 효율성은 물론 최적의 인체공학적 환경을 보장한다.
옴니버스는 기존 제품의 개발과 제조를 개선할 뿐 아니라 자동화 및 자율주행 시스템의 개발 및 검증을 위한 완벽한 툴체인을 제공한다. 엔비디아 드라이브 심은 엔비디아 옴니버스 기반의 물리학 기반 시뮬레이션 플랫폼으로, 대규모의 자율주행 차량 테스트 및 검증을 빠르고 효율적으로 수행한다. 시간 정확도 또한 갖췄다. 여기에 전체 개발 툴체인도 지원하기에 개발자는 구성 요소 수준 내지 전체 시스템에서 시뮬레이션을 실행한다.
개발자는 드라이브 심을 통해 일상적인 주행 시나리오는 물론 실제 환경에서 테스트하기에 위험하고 드물게 발생하는 상황들도 반복적으로 시뮬레이션한다. 또한, 플랫폼의 신경 재구성 엔진을 사용해 실제 주행 기록을 반응형 시뮬레이션 시나리오로 전환한다.
아울러 자동차 제조업체들이 신차 평가 프로그램(NCAP) 규정에 맞게 자동차 고급 운전 지원 및 자율주행 시스템을 세밀하게 조정하는 것도 가능하다. NCAP는 여러 충돌 테스트와 안전 기능을 기반으로 신차의 안전 성능을 평가하는 프로그램이다.
이때 드라이브 심 NCAP 도구는 시뮬레이션에서 고충실도를 갖춘 NCAP 테스트 프로토콜을 제공해 제조사가 대규모 개발 및 검증을 효율적으로 수행하도록 지원한다. 물리학 기반의 가상 환경에서 주행하는 기능은 자율주행차 개발 프로세스를 크게 가속화해 실제 테스트에서 발생하는 데이터 수집 및 시나리오 다양성 등의 장애물을 극복하는 데 도움을 준다. 옴니버스의 생성형 AI는 이전에 주행한 경로를 3D로 재구성해 과거의 경험을 재현하거나 수정하도록 지원한다.
디지털화는 최종 고객에게도 혜택을 제공한다. 3D 시각화, AR 및 VR 스트리밍을 비롯한 옴니버스의 몰입형 기술은 엔비디아 클라우드XR을 사용한다. 이는 소비자에게 매력적인 경험을 제공해 구매 전에 기능을 체험하도록 돕는다.
잠재 고객은 차량 구성기에서 색상과 인테리어 소재, 트림 레벨 등을 선택해 판매점의 실제 재고 상황에 구애받지 않고 차량을 커스터마이징한다. 이후 3D 시각화를 사용해 커스터마이징 한 차량을 모든 각도에서 확인하며, AR 및 VR을 통해 언제 어디서나 차량을 확인하고 가상으로 시승할 수도 있다.
헬로티 서재창 기자 |
