도요타의 64억 달러 로봇 공학 추정이 물리적 AI에 초점을 맞춘다

토요타 모터는 2028년부터 제조 시설, 자회사 및 주요 공급업체 전반에 자동화를 도입하는 데 약 40만 대의 로봇과 연간 약 1조 엔(64억 달러)의 지출이 필요할 것으로 전망한다.

로이터에 따르면, 이 잠재적 투자는 9월 초 투자자들에게 제시되었다. 토요타는 전체 투자가 진행될지, 또는 이러한 규모의 지출이 얼마나 지속될지 여부를 확인하지 않았다.

40만 대의 로봇 추정치는 기존 장비 교체와 신규 설치를 모두 포함하며, 휴머노이드 및 비휴머노이드 시스템을 포괄한다. 이 투자에는 공장 바닥의 산업용 로봇, 자동화된 물류 및 미래의 협동 로봇 기술이 포함된다.

토요타는 현재 다양한 제조 단계에서 로봇을 활용하고 테스트하고 있다. 2026회계연도 재무결과에서 회사는 부품 운반 및 피킹에 관여하는 공장 시연, 그리고 의료 장비 물류에서의 로봇 응용 사례를 강조하였다.

이전 자동화 이니셔티브 기반 구축

토요타의 가미고 공장에서는 2025년 1월 로봇 지원으로 시작된 피스톤 조립 라인이 토요타의 2025년 통합 보고서에 따르면 3명의 작업자에서 완전 자동화로 전환되었다.

해당 공장의 자동화 여정은 훨씬 이전에 시작되었다. 2008년 일부 서브 라인에 로봇을 도입하기 시작했으나, 엔진 생산이 해외로 확장되면서 유지보수 문제를 겪었다.

토요타는 일부 해외 시설이 자동화 장비를 지원할 충분한 숙련된 유지보수 인력을 갖추지 못했다고 지적했다. 결과적으로 일부 공정은 수동 생산으로 회귀했으며, 일본 공장의 제조 전문 지식이 해외 사이트로 이전되었다.

작업자들은 토요타가 특정 수동 공정의 효율성을 두 배 또는 세 배로 높일 수 있다고 밝힌 지그 및 도구를 개발했다. 이 작업에서 얻은 지식은 가미고의 피스톤 조립 라인을 포함한 새로운 자동 시스템 개발에 반영되었다.

토요타는 사전 정확한 위치 지정 없이 부품을 처리할 수 있는 시스템을 구축하고 있다. 토요타 모터 이스트 재팬의 생산 라인에서 이미 가동 중인 KumiPro 부품 피킹 로봇은 카메라를 사용하여 느슨하게 배치된 구성 요소를 식별하고 조작한다.

토요타는 힘 피드백 제어를 통해 카메라 인식 오류를 보정하는 조립 공정을 시연하였다. 로봇은 좁은 공간에 구성 요소를 삽입하는 동안 움직임을 조정하며, 시각적 인식과 물리적 위치 간의 불일치를 고려한다.

제조를 위한 물리 AI 개발

토요타는 물리 AI를 센서를 통해 환경을 인지하고, 상황 데이터에 기반하여 행동을 학습하거나 최적화하며, 자율적으로 작동하는 로봇을 가능하게 하는 기술로 정의한다.

토요타는 프론티어 연구센터가 로봇을 통해 노동력 부족과 기술 이전, 특히 생산 현장 응용 분야에서 이를 해결하고 있다고 밝혔다. 센터의 작업에는 Human Support Robot 프로그램에서 파생된 기술이 포함된다.

토요타는 Human Support Robot 프로그램에서 얻은 객체 인식, 의사결정 및 운동 실행 기술이 토요타 모터 이스트 재팬의 KumiPro에 통합되었다고 밝혔다.

토요타는 또한 물체 및 환경과의 물리적 상호작용이 필요한 작업을 위해 ELEY(Enhanced Yield를 위한 신체적 학습 로봇)를 개발하고 있다. 두 개의 인간형 팔과 전방향 이동 베이스를 갖춘 ELEY는 기계가 예상치 못한 위치에 물체를 마주할 때 외부 힘을 처리하도록 설계되었다.

토요타는 장기 신뢰성, 정밀 반복성 및 로봇 학습을 위한 데이터 인프라가 추가 개발이 필요한 영역이라고 지적했다. 회사는 성공 사례와 실패 사례를 모두 학습 데이터로 사용하여 실제 생산 현장에 가까운 조건에서 ELEY를 테스트할 계획이다.

별도로, 토요타는 시뮬레이션 환경에서 휴머노이드 로봇을 훈련한 후 배운 행동을 실제 기계에 이전하기 위해 강화학습을 사용한다. 회사는 학습 과정을 가속화하기 위해 수천 개의 시뮬레이션된 로봇 인스턴스를 병렬로 실행한다.

토요타는 시뮬레이션에서 성공적인 움직임이 센서 판독값, 바닥 마찰 및 액추에이터 동작의 차이로 인해 항상 실제 하드웨어로 직접 이전되지는 않는다고 지적했다. 연구원들은 훈련 중 이러한 조건의 변형을 도입하고 실제 로봇의 데이터를 사용하여 토요타가 Sim2Real 격차라고 부르는 것을 줄인다.

토요타 연구소는 또한 보스턴 다이내믹스와 함께 Atlas 휴머노이드 로봇의 AI 제어 시스템에 협력하고 있다. 2025년 두 기관은 인간 시연을 통해 습득된 로봇 기술을 사용하여 Atlas가 걷기, 들어올리기, 분류 및 포장 작업의 일련을 단일 Large Behavior Model로 완료하는 것을 시연하였다.

국제로봇협회(IFR)에 따르면, 일본은 2024년 세계 두 번째로 큰 산업용 로봇 시장이었으며, 약 450,500대의 로봇이 가동 중이었고 그해 44,500대가 추가로 설치되었다.

일본의 자동차 산업은 2024년 약 13,000대의 산업용 로봇을 설치했으며, 이는 전년 대비 11% 증가한 것으로 2020년 이후 연간 총량 중 최고치이다.

토요타의 40만 대 추정은 IFR의 산업용 로봇 수치보다 광범위하며, 여기에는 토요타, 그룹 회사 및 주요 공급업체 전반에 걸친 교체 장비와 여러 유형의 로봇이 포함된다.

현대자동차그룹은 자동차 생산에서 휴머노이드 로봇 도입을 위한 타임라인을 수립하였다. 2028년부터 조지아주 사바나의 현대자동차그룹 메타플랜 아메리카에 Atlas를 도입하여 초기에는 부품 시퀀싱에 사용하며 2030년부터 조립으로 확장할 계획이다.

현대자동차그룹은 개별 응용을 검증한 후 Atlas를 추가 제조 공정에 확장할 것이라고 밝혔다. 그룹은 또한 2028년까지 연간 최대 30,000대의 로봇 생산 능력을 확보하는 것을 목표로 설정하였다.

Atlas의 개발자인 보스턴 다이내믹스는 현대자동차그룹의 통제 하에 있으며, 현대자동차그룹은 2021년 로봇 회사의 지분 과반수를 인수하였다. 보스턴 다이내믹스는 또한 토요타 연구소와 별도로 협력하여 Atlas에 TRI의 Large Behavior Models를 결합한다.

참고: 가트너, 창고 자동화의 4가지 AI tiers 제시

산업 리더들로부터 AI와 빅데이터에 대해 더 자세히 알고 싶으신가요? 암스테르담, 캘리포니아, 런던에서 열리는 AI & 빅데이터 엑스포를 확인하십시오. 이 종합 행사는 TechEx의 일부이며 사이버 보안 & 클라우드 엑스포를 비롯한 기타 주요 기술 행사와 함께 개최됩니다. 자세한 정보는 여기를 클릭하십시오.

AI 뉴스는 TechForge Media에 의해 제공됩니다. 여기에서 다른 다가오는 엔터프라이즈 기술 행사와 웹 세미나를 탐색하십시오.