[현장적용사례] 자동차 생산을 위한 미래 기술 UHF

국내외 글로벌 완성차 기업은 중단없는 공정 프로세스 시스템을 구축, 자동차를 생산한다. 그만큼 입증된 기술을 제조 과정에 투입해야 함을 의미한다.

많은 자동차 제조사에서 공장 내 제조 제어 뿐 아니라 최근에는 마감 및 선적 프로세스에서 신차 추적에 UHF를 사용한다. 상당수 제조사에서 이미 생산 공장과 심지어 기업 전반에 걸쳐 공급업체와 함께 UHF를 활용하고 있다. 적기공급 생산방식(Just-In-Time)과 직서열 생산방식(Just-In-Sequence)이 훨씬 수월해지기 때문이다.

UHF
UHF는 초고주파(Ultra High Frequency)의 약자다. 300MHz에서 3GHz까지의 무선주파수인식(Radio Frequency Identification: RFID) 주파수대다. 일반적으로 주파수 범위 860–960MHz에서 EPC 글로벌 Gen2 UHF 표준으로 작동하며 지역적 차이가 있다.

UHF 외에도 생산에 사용하는 다른 RFID 주파수대로는 125kHz에서 작동하는 LF(저주파)와 전 세계적으로 13.56MHz에서 작동하는 HF(고주파)가 있다. LF는 주로 툴 ID(Tool ID) 용으로, HF는 티켓팅, 결제, 생산 및 출입통제용으로 사용한다.

UHF 시스템은 최대 몇 m에 달하는 최장 판독 범위를 지니고, LF나 HF보다 데이터 전송 속도가 빠르다. 이러한 이유로 다양한 애플리케이션과 가장 빠르게 성장하는 RFID 시장 부문에서의 사용 비중이 많다. 공급망에서 상품 또는 자동차 부품 추적, 자산 보유 기록 조사 및 자동차 부품 인증은 자동차 산업의 일부 사례에 불과하다.

UHF 판독기는 안테나를 통해 신호와 에너지를 주변 환경으로 방출한다. UHF 데이터 캐리어(data carrier)가 이 에너지로 활성화되면 데이터 교환이 이뤄진다. 데이터 캐리어(종종 ‘태그’라고 함)는 판독기 신호를 후방 산란시키고 특정 데이터 내용에 따라 조절된다.

UHF vs. 광학 시스템
지능형 RFID 솔루션으로 생성된 지능형 데이터는 효율적이고 투명한 프로세스의 중요한 부분이다. 이를 위해서는 혁신적 UHF 기술이 필요하다. 장기적으로 UHF는 기존 HF 또는 LF RFID 애플리케이션과 광학 시스템을 대체할 수 있기 때문이다. 보다 광범위한 기능과 성능으로 UHF는 기업 간 데이터 흐름이 가능하다.

UHF는 데이터 캐리어가 판독/기록 범위에 있는 한 식별 대상에 대한 직접적 시선(line of sight)을 필요로 하지 않는다. 판매 또는 운송을 위해 이미 포장된 품목에도 작동한다.

UHF 기술은 최대 몇 미터까지 판독 가능하지만(이는 완벽하고 심지어 (내부)물류 프로세스에 필요함) 문제가 발생할 수 있다(특히 일부 제조 영역에서) 부품 생산 내에서 감지 범위가 제한돼 한 번에 한 부분만 감지하고 주변 제품을 인식하지 못하는데, 이때, 한 번에 한 부품만 감지되도록 전원을 낮추거나 특수 단거리 UHF 판독기 각각 특수 단거리 안테나를 사용하는 것이 중요하다.

자동차 공급망에서 진보할 수 있는 유일한 방법
이 기술이 지닌 잠재력은 모든 생산 단계가 UHF로 지원되는 경우에만 완전히 활용할 수 있다는 점이다. UHF의 사용은 다양하다. UHF 태그가 생산 공정에서 유지되는 폐쇄 루프로 사용하거나 차체, 범퍼, 헤드 레스트, 타이어 등과 같은 부품에 접착되는 UHF 라벨이 있는 개방 루프로 사용돼 그곳에 머무를 수 있다. 후속 물류 애플리케이션 중에도 사용될 수 있다.

수동 프로세스를 제거하는 것 외에도 언제든 재고에 대한 완전한 가시성(자동화!)을 통해 수축(shrinkage)을 줄이고 재고 손실을 방지할 수 있다. 전반적인 비즈니스 운영 향상과 특정 영역에 대한 액세스를 확보할 수도 있다.

UHF를 사용해야 하는 또 다른 이유는 일관되게 높은 데이터 품질 기준 때문이다. 모든 영역에서 동일한 데이터 유형을 수집하면 판독 값을 서로 비교할 수 있으므로 추세 분석을 생성할 수 있다. 따라서, 전체 생산 프로세스에 대한 광범위한 정보를 얻을 수 있다. 이는 서로 다른 기술을 혼합해서는 얻을 수 없다. 항상 상황에 대처하는 대신 예방 조치를 취할 수 있다. [기고=발루프코리아 강철민 지사장]